2015年国际当今最先进的新型发动机

相比较汽油机，柴油机能够提供更为强劲的动力以及更佳的燃油效率，而汽油机的低成本以及相对更加简单的燃油控制则是柴油机所不具备的。要是综合柴油机的粗暴以及汽油机的低成本，重新研发一款新型发动机，它会长成什么样子?答案就是现代汽车与德尔福公司合作研发的一款内部代号GDCI发动机，这款发动机与众不同之处在于——直接压缩点火，无需火花塞参与。

相对柴油机，国人更喜欢汽油机带来的温驯感觉，柴油机在我国基本上都用来驱动体积更大、载客数更多的商务用车，不过在国外像欧美地区，柴油机才是真正的主。老外更加看重的是柴油机的强劲扭矩和更高的燃油效率，柴油机燃油利用率平均要比汽油机高15%。当然，柴油所含杂质占比普遍也要比汽油高15%，这就要求柴油机具备更加复杂的机械结构、更高的喷油压力以及特定的燃油滤芯等，也就是说柴油机从它诞生的那天起，就注定其成本要比汽油机高。

现代汽车和德尔福合作研发GDCI，就是在当前汽油机基础上进行改进，在保证汽油机低成本基础上挖掘更为强劲的动力，目前该机器还在试验阶段，离真正普及还需一定时间。GDCI和目前带火花塞的汽油机相比较，其燃油效率能够提高25%。

不同于传统汽油机通过火花塞点燃的方式，GDCI发动机本身不含有火花塞，空气在进入燃烧室之前会经过加热，直到活塞到达上止点前燃油都不会喷入燃烧室，所以整个活塞的压缩行程都是在压缩加热后的空气。

活塞接近上止点时，喷油器向燃烧室喷入少量燃油，当活塞过了上止点之后，加压了的燃油才会喷入燃烧室，由于这时候的空气已经经过加热和压缩，在高温高压的环境下，喷进去的燃油瞬间和空气混合达到着火点燃烧，无需经过火花塞点燃。

这点和我们平时所说的均质燃烧(HCCI)是有区别的，HCCI发动机在活塞的近期行程就已经向燃烧室喷入燃油，燃油和空气在活塞的压缩行程就已经得到了充分的混合，在活塞到达上止点之前，混合物温度就已经达到着火点。对现代GDCI发动机来说，有将近40%的进气空气会被重复利用，这是因为燃气混合物在上止点之后才燃烧，会大大增加排气氮氧化合物的浓度，循环利用这些排气一来能够提高燃油效率，二来减少尾气氮氧化合物的排放。

除了火花塞不同外，和当前最流行的缸内直喷涡轮增压发动机一致，现代GDCI发动机也搭载了配气正时系统、涡轮增压等先进技术。当然，没有火花塞挡道，喷油器就能够取代火花塞的“正宫”位置，把燃油精确地喷到活塞头部中央处。GDCI发动机压缩比为14.8:1，这个和大众2.0L TDI柴油发动机16.5:1压缩比接近。

相比柴油机，GDCI发动机无论是在燃油混合度、气缸壁能量损失或者爆震等方面都要棋高一着，得到同样的动力输出，GDCI发动机工作的最大压力仅为柴油机最大工作压力的五分之一，并且相对柴油机上面1800—2000 bar的喷油压力，GDCI发动机喷油压力也就500 bar左右，最大工作压力和喷油压力的降低能够优化燃油、排放以及噪音等各方面的性能。

据现代官方介绍，GDCI发动机成本将会控制在低于柴油机成本的水平，主要是GDCI发动机的喷油器为螺线管型喷油器，而柴油发动机用的喷油器则是成本相对较高的压电式喷油器。

总结：GDCI发动机目前还只是处于试验阶段，官方宣称，第一辆搭载GDCI发动机的现代汽车在接下来的10年内有望出现。到时候GDCI发动机是否真的能够结合汽油机和柴油机各自的优点?我们拭目以待吧!