降低油耗的稀薄燃烧

有一种技术不仅能够调节汽油浓度，还能在汽油含量低的情况下实现充分燃烧，并能保持废气温度，使汽车尾气净化器正常工作。它就是稀薄燃烧。

所谓稀薄燃烧，不同于之前所说的将汽油和空气均匀混合制成混合气体的方法。它只是在作为点火源的火花塞周围提高汽油浓度使燃烧易于进行，而在其余地方降低汽油浓度，是一种特殊的混合和燃烧方法。我们已经了解到理想的空燃比是14.7：1，但为了降低油耗，需要做到即使增加空气使空燃比达到40：1时，混合气体也能燃烧。

然而，空气和汽油均匀混合后混合气体的理想比率仍为14.7：1，这一点无法改变。那么如果按照40：1的空燃比均匀混合汽油和空气，通常会因汽油过于稀薄而无法燃烧。因此，稀薄燃烧就致力于只提高火花塞周围的混合气体浓度。

主要有两种方法可以实现这一目标。第一，增加混合气体的旋涡强度。这需要利用电脑模拟分析燃烧，将活塞头部设计成凹陷较为复杂的特殊形状。第二，聚集并引燃火花塞周围汽油浓度较高的混合气体。这就要利用传感器和电脑对混合气体进行仔细管理。此外，直喷中通过直接向汽缸内进行燃料喷射也易于在火花塞附近聚集汽油。

在2.2.6节中，我讲到将混合气体均匀混合时会更容易燃烧，因此可以形成旋涡充分混合混合气体。但这是针对空气和汽油混合的理想比率是14.7：1的情况。在这里，混合气体中汽油的含量变低，相反地就能利用旋涡生成一小部分浓度较高的混合气体，汽油和空气的比率在这部分混合气体中达到理想状态。即控制旋涡，将收集到的部分汽油集中到火花塞附近。

考虑到发动机对环境的影响，比起降低油耗，更应该优先净化废气以防止大气污染。因此，随着汽车数量的激增，全世界都在寻求既能降低油耗又能减少导致全球变暖的温室气体——二氧化碳（CO2）排放量的良策。这样一来，作为降低油耗的技术之一的稀薄燃烧也就应运而生了。