压燃点火

概念定义

压燃点火（Compression Ignition）是一种依靠压缩产生高温，使燃料在气缸内自行着火并燃烧的点火方式，也是柴油发动机的核心点火方式。柴油的自燃温度约为220℃，同时具有黏度较大、不易蒸发的特性。压燃式发动机先压缩纯空气，使气缸内温度超过柴油的自燃温度，再将柴油喷入高温高压空气中完成点火，全程无需使用火花塞直接引燃混合气。

工作原理

压燃点火的工作循环包括进气、压缩、燃烧及排气四个冲程。进气过程中，气缸吸入空气；压缩过程中，活塞压缩缸内空气，使其温度和压力升高。柴油机通常采用16至23之间的压缩比，以形成燃料自燃所需的缸内条件。

在压缩行程末段，燃油喷射系统将雾化柴油喷入气缸。柴油接触高温高压空气后自行着火，燃烧产生的高压气体推动活塞做功。点火时刻和燃烧过程主要通过喷油正时、喷油过程及气缸压力进行控制，因此压燃点火虽然不依赖火花塞触发，仍属于受控制的点火与燃烧方式。

技术构成

压燃点火系统的主要技术环节包括较高的压缩比、高压燃油喷射、燃油雾化、喷油正时控制和缸内压力管理。共轨燃油喷射技术能够对喷油过程进行精确控制，电子控制系统则可协调点火时机与能量输出，使燃油在适当的缸内温度和压力条件下燃烧。

低温环境可能使气缸内温度不足，因此柴油发动机可使用预热塞辅助提高缸内温度。预热塞承担低温启动辅助功能，并非像火花塞一样在每个工作循环中直接点燃燃料。

应用场景

压燃点火主要用于柴油发动机，其运行基础是先压缩空气、后喷入柴油并使其自燃。该方式利用柴油较低的自燃温度，并以较高压缩比和精确喷油控制建立稳定的点火条件。

压燃概念也被用于汽油发动机。马自达SKYACTIV-X采用SPCCI火花控制压燃技术，由火花点火负责控制压燃过程，以实现超稀薄燃烧。该发动机采用超过100 MPa的高压燃油喷射系统，并可采用16:1的高压缩比，空燃比可达36.8:1。其火花塞并非单纯取代压燃，而是用于控制点火条件，使汽油混合气进入受控的压燃与燃烧过程。

技术特点

传统柴油压燃点火不需要火花塞直接引燃，点火条件由空气压缩形成，燃烧控制则依赖喷油时机、燃油雾化和缸内状态。较高压缩比是其实现自燃的重要基础；低温时对预热辅助的需求，以及对喷射精度和气缸压力控制的要求，也是这一技术体系的组成部分。SPCCI进一步把火花控制与压燃结合，使压燃点火的应用范围延伸至汽油发动机的超稀薄燃烧。