根据《日経xTECH》报导，Honda目前开发中的汽油引擎试作机种，已可达成47.2%的最高
热效率。若真能实现于量产机种的话，可说是世界最高水准的境界。之所以能达成这项创
举，主要是活用常见于F1等赛车的预燃室技术，并实现超稀薄燃烧。目标希望2020年后市
售化。
Honda于2018年发表的“Accord Hybrid”，其搭载的2.0L汽油引擎，达成40.6%的最高热
效率。针对未来的开发目标，希望能兼顾45%的最高热效率以及80kW/L的升功率。透过运
用预燃室技术的超稀薄燃烧，是能达成这项目标的重要技术。
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在2019年5月举办的JSAE春季大会中，本田技术研究所第3技术开发室的高级研究员 新里
智则，针对Honda对于2030年的引擎相关技术进行发表。
虽然Honda在这次的实验中，相较于功率表现，更着重于热效率，达成了47%的最高热效率
，但新里先生表示：“量产机种的部分，目标会希望能兼顾升功率和热效率，因此热效率
大约会为45%左右。”
【Ferrari和Daimler于F1带起的预燃室技术风潮】
近期的各日系车厂，大部分都在针对如何提高汽油引擎的最高热效率进行开发。虽然Hond
a和Toyota一直在互相竞争世界第一的最高热效率，但目前的Honda仅能排在达成41%热效
率的Toyota之后。而透过预燃室技术实现的超稀薄燃烧，可望让Honda重新夺回这项世界
第一。
为了提高热效率，各家车厂的对应技术之一，就是超稀薄燃烧。所谓的超稀薄燃烧，即是
将空燃比（A/F）超过30的稀薄混合气进行燃烧，和传统汽油引擎（一般理论空燃比为14.
7）相较，可借此提升热效率。
另外，若能达成空燃比超过30的极稀薄混合气，则能降低燃烧温度，并减低NOx的排出量
。
过去BMW和Daimler量产化的稀薄燃烧，空燃比大约在17左右，此时的NOx排放量是很多的
。
此外，在超稀薄的状态下，除了点火会更困难，同时也很难稳定燃烧。Honda针对实现稳
定燃烧的方法，透过了所谓的预燃室技术。
预燃室技术，是在火星塞前端至于一个小燃烧室（预燃室、副燃烧室）内，并进行点火。
同时于火星塞的前端，设有附小孔的金属盖。在预燃室内将混合气点火后，火焰会从复数
的小孔喷进主燃烧室内。若能燃烧超稀薄的混合气，则能让这些火焰，容易形成接近“多
点点火”的燃烧型态。同时，透过这些小孔喷出的火焰可以更为快速，也更容易燃烧。
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▲预燃室技术中的多点点火形成示意图。
预燃室技术在近年，广泛地导入于赛车引擎。其中如Daimler和Ferrari等车厂已率先于F1
赛车上使用。而Honda也有在F1的引擎中导入这项技术，并希望能转用于市售车款上。另
外同为日本车厂的Toyota，则是在WEC赛车上使用这项技术。
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▲Honda RA618H（于F1 2018赛季使用的PU）
在Honda导入预燃室技术的实验中，确认可让空燃比近40的超稀薄混合气稳定燃烧。燃烧
速度部分，为一般火花点火机构的2倍速。而在转速2000rpm、指示平均有效压力（IMEP）
为870kPa的状态下，达成了47.2%的最高热效率。
此外，在废气排放部分也有显著改善。实验结果显示，NOx排放量止于30ppm。这也印证了
，若能让超稀薄混合气燃烧，确实能降低NOx排放量。
Honda对于这项预燃室技术抱有很大的期待。从Honda将这项技术命名为“i-CVCC”可以看
出端倪。当时于1970年代，因为清净空气法而轰动全世界“CVCC（Compound Vortex Cont
rolled Combustion）”可望以进阶版的方式，再度出现于市场上。
Honda在本次实验中导入的预燃室技术，是在副燃烧室中设置直喷喷油嘴的形式。这属于
“主动式”的设计，可以让副燃烧室的稀薄混合气确实燃烧。而这种方式和德国汽车引擎
零件供应商Mahle所开发的技术类似。
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▲Mahle所设计的主动式预燃室技术。
另外，Honda也在实验另一种，不在副燃烧室内配置喷油嘴，称之为“被动式”的设计。
这种方式则和德国IAV及奥地利AVL提出的方法类似。
针对副燃烧室内的燃料供应，喷进气缸内的燃料，可透过副燃烧室上的小孔进入。和主动
式的设计相比，可以省去副燃烧室内的喷油嘴，并降低成本。
只是被动式则不是采用稀薄燃烧，而是利用理论空燃比的燃烧。除了实现高速燃烧，主要
也是希望能抑制提高压缩比时，易产生的爆震现象。在Honda的实验下，可实现较一般火
花点火快2倍的高速燃烧。
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▲AVL设计的被动式预燃室技术。
【重视引擎功率表现，考量导入水喷射技术】
为了提高热效率，Honda除了运用了预燃室技术外，也导入了另一项引人注目的“高压延
迟喷射”技术。在喷油嘴处于高压的状态下，较一般大幅延迟了喷射时期。
通常若进行喷射时期的延迟，容易导致不完全燃烧。由于至燃烧开始的时间过短，燃料和
空气混合的时间因此不足。
另外，延迟化具有可以增强汽缸内乱流的优点。在喷射燃料时，同时扰乱混合气，并借此
让乱流能维持到燃烧开始。当乱流越强，燃烧的速度也会加快。
延迟化的同时，提高喷油嘴喷射压，也是让燃料和空气能在燃烧开始前的短时间内进行混
合的关键。在Honda的实验中，喷射压从20MPa提升至30MPa，成功大幅延迟了喷射时机。
一般的喷射时机，大约是在活塞于下死点附近，于活塞开始上升离开下死点时进行喷油。
具体来说，将喷射时机延迟至BTDC（上死点前）的30度附近时，可以抑制爆震，并提高压
缩比和热效率。
在提升引擎热效率的同时，Honda也希望能兼顾到引擎的输出功率。目前正在开发具备比4
0%更高的最高热效率，并能达成100kW/L升功率的引擎。而这当中引人注目的，则是水喷
射技术。
这项技术能在追求省油性的同时，兼顾到提升引擎功率。近期BMW已采用Bosch提供的这项
技术，并实际展开应用。
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▲BMW于2016年发表的“M4 GTS”，当中搭载的直列6缸直喷涡轮引擎，导入了Bosch开发
的水喷射技术。
所谓的水喷射技术，是借由朝汽缸内喷水降低温度，减少冷却损失，同时也有助于减缓爆
震。虽然这项技术在引擎运转全域内皆可使用，但在“全负荷”时，对于提升省油表现和
排放表现的效果是最大的。
在全负荷时，为了防止爆震，会喷射较浓的燃料，进行冷却并充分的燃烧。若在此时以水
代替，可以减少针对冷却的燃料。也就是说，原先提升省油性能和排放表现，而降低高转
速域扭力的状况，可以透过水喷射技术，提高扭力表现。Honda的新里先生表示：“对于
这‘失去的动力’，这项技术是能有效回复的。”
【朗肯排热回收，并回收于引擎室的目的】
Honda本次也透露到，过去曾发表运用朗肯循环的排热回收技术研究，这回除了小型轻量
化外，并将能量存于引擎室内。透过解析，可回收约4%的废热，并能让油电车的省油性能
提高3%。
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▲Honda于2006年在JSAE发表的朗肯循环技术概要。现行款朝着小型轻量化发展，并能将
能量回收至引擎室内。
这里运用到的朗肯循环，相当于是迷你型的火力发电厂。运用引擎排气产生的热，取代煤
和液化天然气，产生水蒸气，涡轮的部分则是由使用斜板的容积形膨胀机来改变旋转力。
Honda针对这项开发中的技术，以一次流体分析计算了能量的回收效果。在以美国的油耗
试验模式下，行驶中的回收能源最大约为2000W左右，平均则为数百W。
此外，Honda表示，为了提升冷车启动的排放性能，开始着手了电热触媒的开发。当触媒
处于低温状态时，可透过电流加热。这项技术估计是为了因应欧洲日渐严格的排放标准。
新闻来源：
ホンダが世界最高水准のエンジン効率47％、20年代目标
https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00001/02339/