為什麼汽油發動機不斷追求更高的壓縮比，柴油發動機不斷地降低壓縮比？未來是否會接近一致的壓縮比？
現在的汽油機都裝了缸內直噴，未來汽油機和柴油機的區別會不會就在於，裝備不裝備火花塞？
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這樣的問題最適合在和別人聊汽車淡逼時迅速拉升自己逼格了。
歡迎交流指正。
更高的熱效率有什麼用？更高的熱效率意味著要獲得相同的動力輸出，油耗會降低；油耗降低同時也意味著排放減少。
那麼為什麼汽油機的壓縮比通常都在8-10左右，而柴油機的卻能動不動就來個20以上？可以簡單地這麼理解，汽油的燃燒速度要比柴油快得多，過高的壓縮比會加劇其燃燒速度，這樣會短時內釋放很多的能量，引起發動機爆震。爆震問題就是一直限制汽油機壓縮比提高的最主要因素。
2. 柴油發動機為什麼不斷的降低壓縮比？主要原因是排放法規的日益嚴格。
從上面的歐洲各個時期的法規可以看出，對NOx(氮氧化物）和PM（顆粒物)的要求是越來越嚴格，拿Euro 6與Euro 1相比，可以說是簡直喪心病狂的地步，這對於汽車廠商來說壓力不能說不大。
從上面的歐洲各個時期的法規可以看出，對NOx(氮氧化物）和PM（顆粒物)的要求是越來越嚴格，拿Euro 6與Euro 1相比，可以說是簡直喪心病狂的地步，這對於汽車廠商來說壓力不能說不大。
NOx在柴油機中的排放量比較大。NOx是在高溫完全燃燒狀態下生成的，生成量隨溫度升高呈指數函數劇烈上升。降低NOx的最有效的方法是降低缸內最高燃燒溫度，而降低缸內燃燒溫度的一個行之有效的方法就是降低壓縮比。
3.而第三個問題，兩者未來是否會接近一致的壓縮比？
這個問題可以說是最適合和別人談論汽車時提升逼格的問題。
既然柴油機和汽油機各有自己的優缺點，那為何不我們不腦洞大開，把它們整合成一個東西呢?
沒有區別，那就根本不用討論是否趨於一致的問題啦！
這個問題，汽車工程師和科學家們早有想法並且嘗試過。
來來，我們在裝腔作勢、腦洞大開之前，先踏實複習和分析一下汽油機和柴油機的一些東西。
汽油機，汽油從噴入進氣歧管，汽油和空氣一起進入氣缸內壓縮，混合氣在被火花塞點燃之前可以看做是已經在氣缸內被混合均勻，也就是混合氣是均質的。
柴油機，進入氣缸內被壓縮的是空氣，在壓縮行程的快接近上止點時，噴入氣缸內的柴油被壓縮的高溫空氣點燃，也就是混合氣是被壓燃的。
接下來我們來看一種激動人心的概念燃燒技術--HCCI（Homogeneous charge compression ignition)，均質充量壓燃。單單從名字上就可以看到其包含了汽油機和柴油機的兩種特點，單單「均質壓燃」這幾個字說出去就足夠裝逼，相信我，除了學過內燃機的很少人知道這個。（好吧，學過內燃機的同學表示一點都不激動人心，這玩意從上世紀90年代不就開始有人玩了嗎！）
從上圖可以看出，HCCI發動機的燃油和空氣的混合氣是在燃燒之前是預混合的，這一點跟汽油機一樣，這樣能防止和柴油機一樣生成碳煙；同時HCCI發動機沒有火花塞等引燃裝置，而是壓燃的，這一點跟柴油機一樣，同時HCCI發動機是稀燃並能保持比較低的燃燒溫度，這樣能減少NOx的生成。
所以這貨根本就可以簡單看成汽油機和柴油機的合體嘛！
這種概念燃燒技術所包含的可能：- 實現比常規汽油機更高的壓縮比，也就意味著油耗會降低；
- 燃燒溫度低，可實現更稀的燃燒；
- 能滿足更低的排放法規要求；
- 可以使用汽油、柴油或者其他替代燃料；
當然，這種概念技術也會有一些潛在的缺點：
- 更高的可能損壞發動機的爆發壓力；
- 混合氣的點燃與燃燒不易控制；
- 功率範圍更小
- 冷起動困難
這樣的發動機是不是很令人激動。好吧，我知道你肯定會問這麼吊炸天的技術，為啥現在沒有看到有應用。嗯之前就說了嘛，這個是概念燃燒技術，所以這個技術大多數還在實驗室階段。
我們來看一些例子好了，拿出來跟人談論提升逼格還是管點用的。
- 2007年 通用將其一台由2.2L Ecotech發動機改制的HCCI發動機裝備在土星 Aura和歐寶 Vectra上。 好吧，這台發動機帶有火花塞，能在汽油機和HCCI模式之間切換。
2. 馬自達表示，在其2017年的創馳藍天 2代中，將會使用HCCI技術。而壓縮比將從比一代使用阿特金森循環的14提升到使用HCCI技術的18。嗯，我看好你哦，馬自達！希望不要再像昂克賽拉一樣被你在中國隊友給毀了。
這個問題很酷，預示了發動機未來可能的發展方向。十分贊同 @無往 和@何先生 的回答，我想補充一些知識基礎讓這個問題更加開放，然後會寫一些有意思的內容。
大致包括：
- 什麼是壓縮比，為什麼汽油機壓縮比要增大，柴油機壓縮比要減小？
- 未來的發動機會是什麼樣子？發動機燃燒方式這些年來都有什麼新進展？
- 汽油機和柴油機如果會趨於一致……那麼汽油和柴油會不會發展成一種油？
一，什麼是壓縮比，為什麼汽油機壓縮比要增大，柴油機壓縮比要減小？
壓縮比，題目中圍繞的這個關鍵詞，實際上反應了柴油機和汽油機的主要區別之一。那麼什麼是壓縮比，指的是熱機燃燒室最大體積與最小體積的比例。以柴/汽油機為例，燃燒室最小體積的位置就是活塞上行到最高處（被稱作上止點，TDC），最大體積出現在活塞下行的最低位置（下止點，BDC），這兩個位置對應的燃燒室/汽缸體積就被稱為壓縮比。
（發動機壓縮比示意圖，圖片來源：http://www.drawfolio.com/en/portfolios/ramongarciagonzalez/picture/50163）
更大的壓縮比，通常意味著更高的熱效率，更低的油耗，但油耗並不是發動機性能的唯一追求。
典型的汽油機，油和空氣在進氣道就混合（PFI，進氣道噴射）進入汽缸後通過火花塞點燃（SI，火花塞點燃）。通常壓縮比在對於汽油機而言，進氣道就混合好的油氣混合氣一經點燃就會迅速燃燒，大的壓縮比會導致汽油燃燒更加劇烈，引起發動機爆震，不僅影響燃燒效果，對機體也會有所損害。
隨著汽油機缸內直噴技術的普及（DI，缸內直噴），汽油機在缸內直接噴射汽油，與空氣預混合後再被點燃。汽油機的油氣混合方式由均勻的混合氣轉變為部分預混的混合氣，這使得這一團氣體更加「耐壓」了，因此壓縮比也可以隨之增大，提高輸出性能與熱效率。
而對於有著大壓縮比的柴油機而言，柴油是直接噴入汽缸（DI），接著隨著壓縮被壓燃（CI，壓縮燃燒）。更大的壓縮比會導致燃燒溫度更高，在高溫環境下容易產生的氮氧化物（NOx）就隨之增多。隨著排放法規的日益嚴格，壓縮比適當的下降，有助於降低NOx排放。
以上的這一段，與無往的觀點是一樣的。之所以贅述，是想介紹粗體字的幾個概念，用於引申回答汽油機和柴油機未來是不是會趨向於一致。這也是內燃機研究者們的感興趣的熱點方向。
二，未來的發動機會是什麼樣子？發動機燃燒方式這些年來都有什麼研究進展？
那麼從汽油機的PFI SI到DI SI，到柴油機的DI CI，這中間會發生技術的融合讓他們成為一種發動機么？
上一張我喜歡的概念圖，來自GM（D. Edwards in Dynamics Days 2008 Knoxville, TN,2008）：
請看！在這張圖中，出現了比第一節中更多的「新鮮」概念：
最左側是汽油機PFI SI （進氣道噴射點燃）到DI SI（缸內直噴點燃），最右側是柴油機的DI CI（缸內直噴壓燃）。將汽油與柴油的特徵結合，出現了中間的這幅圖——火了十幾年的HCCI（均質充量壓燃），也就是將汽油均勻混合後，通過壓縮著火的方式壓燃。HCCI全面著火、迅速的燃燒過程會讓燃燒進行的快速而充分，高效率的同時，顆粒物與氮氧化物的排放同時降低。但HCCI可以壓燃的工況範圍太小，由於沒有了火花塞，對於燃燒的開始時刻與燃燒過程也缺乏可以控制的手段。因此隨著經年累月的研究，改造HCCI，成為了研究的熱點方向：
1. 將HCCI與SI結合，出現了SACI（火花塞輔助壓燃），在有些工況，汽油壓不著，這時候啟用火花塞，讓缸內形成一個局部的熱點，促進壓縮著火的過程。這就是SACI。火花塞並不直接點燃那一團混合氣，而是通過引燃的方式，促進壓燃的發生。SACI的概念拓寬了HCCI的工作範圍，與直噴汽油機一樣，發動機在汽缸內同時需要裝備火花塞與噴油器，只不過在HCCI模式，火花塞不工作；在SACI模式，火花塞引燃；在SI模式下，使用火花塞點燃。這種HCCI-SACI-SI或是HCCI-SI的模式切換髮動機實際上已經裝上了一些車型，作為研究的成果。例如無往介紹的GM製造的HCCI發動機，並造出了HCCI-SI發動機的樣車（圖片來源：HCCI Technology）：
2. 將HCCI與CI結合，出現了PCCI（部分混合充量壓燃），PCCI的概念是說，既然HCCI混合的太均勻不好控制，那麼我就部分混合，不那麼均勻。這種研究同樣拓寬了HCCI的工作範圍，但實際上也並沒有完全解決高負荷爆震和低負荷失火的問題，研究者們發現，在這團混合氣中如果有完全混合的成分，可以在獲得降低排放的優勢的同時，同樣易於控制，於是PCCI在2010年左右逐漸轉變為新的概念：PPCI（部分預混壓燃）。那麼HCCI/PCCI/PPCI的區別是什麼呢，如果打一個不一定恰當的比方，將油氣混合氣比作一面鏡子，那麼HCCI就是完全光滑的一面鏡子，PCCI是一面完全模糊的銅鏡，而PPCI則是半邊光滑，半邊模糊的鏡子。
隨著概念越來越多，研究者們追求的不外乎是兩點：1）低NOx與顆粒物排放；2）易於控制。研究者們公認：這一類燃燒概念都可以統稱為LTC（低溫燃燒），或者GDCI（汽油直噴壓燃）。這幾年來，比較突出的研究成果是Delphi研發的GDCI發動機，加強了機體、改造了噴油器等等，從而使用常規汽油在絕大部分工況可以實現低排放的壓燃，機器如下圖所示（圖片出處：Development
of a Gasoline Direct Injection Compression Ignition (GDCI) Engine，2014）：
2.5 將HCCI再推進一步：RCCI（活性控制壓燃），在GM的第二張圖中，還有一個概念，叫做RCCI，這個概念是由內燃機研究大戶UW Madison的學術權威Rolf Reitz教授提出的，是用一種活性高的燃油（例如柴油）用於引燃另一種活性較低的燃油（比如汽油），概念如下（圖片來源：High Efficiency RCCI
Combustion，Derek Splitter，2012）：
這一研究通常在較大型的柴油機上進行，更大的缸徑便於組織複雜的燃燒過程。在燃燒開始的時刻，首先是已經噴入活塞凹坑的柴油被壓燃，形成第一階段的HCCI，接著燃燒產生的燃燒壓力，實際上增大了汽油混合氣的壓縮比，使得汽油被壓燃，形成第二階段的HCCI。這一燃燒過程，實際包括了兩階段的燃燒放熱，在Reitz的研究中，實現了接近60%的指示熱效率！（現在的柴油機指示熱效率最高約為55%，去除泵氣損失與摩擦損失後，有效熱效率最高約46%）。RCCI的研究引起了不小的熱潮，目前是發動機燃燒領域的另一熱點。當然，它也可以歸類為LTC（低溫燃燒）。
三，汽油機和柴油機如果會趨於一致……那麼汽油和柴油會不會發展成一種油？
事實上，如果脫離開燃料來談發動機燃燒，無異於耍流氓。因為燃燒的效果一方面取決於發動機與控制，另一方面更取決於燃料的性質。再深究一下，發動機的結構與控制策略更是燃料性質所決定：從一百年前汽油機和柴油機分別被發明出來的時候，它們不同的結構就源於汽油與柴油的不同。汽油著火溫度高，因此給汽油機加上火花塞；柴油著火溫度低，蒸發性差，因此讓它一邊噴射一邊壓燃……一百年過去了，汽柴油機都發生了不斷的迭代與進化，汽柴油也經過了不斷的改制，讓燃燒更加的清潔高效，對發動機更加友好。
然而，汽油柴油真的是如此獨特，非它們不可么？實際上，它們不是總會發光的金子，也不是永久流傳的鑽石。汽油和柴油原本在大自然並不存在，它們的出現甚至顯得十分地偶然。
石油最早的產物，是點燈的煤油，在十九世紀，當通過蒸餾提煉出高沸點的煤油後，其餘成分都會被拋棄。
四衝程發動機的發明人尼古拉斯·奧托先生，最早使用了煤氣實現了發動機。之後，汽油這種更輕的餾分被發現更加適用於發動機，因此汽油發動機正式登場。Gasoline的名字和中文名汽油一樣，源於它易於氣化，變成Gas。
而魯道夫·狄塞爾先生的想法更酷，由於當時的點火線圈十分不可靠，他認為完全可以免去這一裝置，使用壓縮著火來將燃料壓燃。但是汽油一壓就爆，怎麼破？狄塞爾先生嘗試了植物油，之後又在被石油裂解的廢棄物中找到了難以點著的柴油。最初，這種油是沒有名字的，但是自從狄塞爾發動機發明之後，它就被稱作為Diesel。而柴油機黑煙滾滾的景象，使它被形象地翻譯為：柴油。
（魯道夫·狄塞爾，柴油先生，圖片來源：Rudolf Diesel）
從這一歷史看來，其實汽油和柴油並非指定燃料，只是恰好分別適合了當時的汽油機和柴油機。
隨著上述發動機燃燒研究的深入，汽柴油特徵結合的發動機，用什麼燃料最適合呢？答案是性質介於柴油與汽油之間的燃料。
近年來，研究者們在HCCI到PCCI再到PPCI、RCCI的研究中，新的燃料不斷被提出和驗證。越來越多的研究證明，擁有汽油的蒸發性和柴油的抗爆性的燃料更加適合新概念的燃燒方式。
是否有最合適的燃料？研究者們還沒有確切的回答。但是若干種適用於未來發動機的燃料已經湧現出來，簡單的製備方案有：混合汽柴油、添加添加劑等等；從煉油過程中來看，以石腦油（Naphtha）為代表的短鏈燃料，冶煉成本更低，也更適用於壓燃。
（石油蒸餾及各種成分，圖片來源：http://www.bbc.co.uk/bitesize/standard/chemistry/materialsfromoil/fractional_distillation/revision/3/）
也許未必會有一種最適合發動機的「終極燃料」，然而只需要一類合適的燃料得到普及，新概念燃燒的發動機或許就有機會與消費者見面。
總而言之，從研究的大方向來看，汽油機和柴油機未來可能會成為一種機器，汽油和柴油未來甚至可能成為一種油。但研究者們走過了十多年，消費者們還是遲遲沒有能看到它的問世……這條路是不是Dead End，工程師們是不是點錯了技能樹？……發動機的未來，也許並不僅僅取決於技術本身。
汽油機追求高壓縮比：
1....汽油機直噴。燃油直噴進入氣缸能夠吸收熱量，降低汽油機的爆震傾向，所以直噴發動機能夠適當的提高壓縮比1~2個單位。
2...嚴格的油耗法規。適當提高汽油機壓縮比能夠提高燃燒效率，當然也就節油一些，提高壓縮比帶來的爆震問題，可以通過電控，標定來避過爆震點。
3....分層燃燒。以前包括現在，歧管噴射的汽油機燃燒方式是均質當量比燃燒，混合氣混合均勻，這樣在燃燒的時候，混合氣放熱比較集中（雖然有火焰傳播），導致缸內溫度比較高，而且汽油機當量比燃燒以及低膨脹比使得排氣溫度也很高，所以爆震傾向很大，壓縮比受限，現在如果引入直噴，能夠實現稀薄分層燃燒（大眾FSI），缸內燃燒溫度會下降，這樣混合氣遠端不那麼容易自燃，爆震傾向就降低了，有可能話，是可以提高壓縮比的。
柴油機降低壓縮比：
個人愚見：
現在（歐洲）柴油機乘用車很受歡迎，因為柴油機壓縮比大，熱效率更好，省油，但是有個問題，壓縮比大，爆壓大，工作粗暴，在乘用車上使用，NVH不好控制，於是在可以接受的範圍內，可以適當降低壓縮比，使得柴油機體積能夠小點，別那麼粗爆，至於熱效率，可以通過其他手段彌補，大概就這個意思吧。
在最新一代的柴油發動機採用了14：1左右的低壓縮比，這使得發機動在減重、提升燃油效率和碳排放等方面取得了突破。而柴油機的優勢仍然被保留下來，那就是卓越的中程扭矩以及更好的燃油經濟性。
較低的壓縮比導致較低的氣缸壓力，減少氣缸的熱應力和機械應力，這樣，柴油機就能夠輕量化，體重減輕，and then，油耗減小，同時內部摩擦也就減小，機械效率提高。
好吧，忍不住來答了。
先科普
為什麼壓縮比越大越好？
根據熱力學otto循環的定義，壓縮比越大，發動機的效率越高（具體自己google）
為什麼汽油機的壓縮比沒有柴油機高？？
關鍵在於爆震，汽油機為預混合燃燒，在進氣管中形成油氣混合物，然後火花塞點燃。正常的燃燒是靠近火花塞的地方先燃燒，然後擴散到整個氣缸。但是，凡事都有個但是，當壓縮比過高了以後，缸內的燃燒過程並不這麼理想化，在遠離火花塞的一端，由於可能存在的炙熱點會引燃可燃氣體，導致燃燒速度過快，導致缸內壓力上升過快。可能活塞還沒有過上止點，缸內就已經達到最大爆發壓力（最理想的位置是上止點後15度左右，沒記錯的話），這樣就降低了發動機的輸出功率，和效率，並且由於缸內壓力過大，對於機體也是有極大傷害的。
而柴油機就沒有這個顧慮，為啥呢？因為他壓縮的是空氣，在壓縮將近結束的時候，再往缸內噴油，由缸內的高溫空氣引燃柴油。而空氣隨便你怎麼壓都不會自己燒起來，所以理論上壓縮比可以無限高，但是，凡事還是有個但是，壓縮比太高了對機體強度的要求就增加了，而且效率上升也越來越小，所以性價比就低了。
根據實驗數據，進氣管噴油的壓縮比極限在12以下，但是現在有些機器確越來越高，已經超過了12，為啥？
因為噴油方式變了啊，變成缸內直噴了，因為在缸內噴油的過程中，油滴汽化可以吸收一部分熱量，等於變相冷卻了氣缸，所以汽油機的壓縮比可以突破這個極限，但是雖然是突破了，也不可能一直高下去...
柴油機為啥要降壓縮比
一是環保，而是轉速上升，降壓縮比可以降低一些缸內最高溫度，這樣可以適當降低NOx排放，由於柴油機轉速上升，如果繼續保持這麼高的壓縮比的話對機體的強度要求又要再進一步提高，然後性價比又不划算了。
兩者壓縮比一致的話，高了汽油機爆震分分鐘給你甩個螺栓出來，低了，一腳油門下去，柴油機騰雲駕霧的（燃燒溫度低pm大）。
另外兩者其他裝備也不一樣，噴油壓力，後處理等等等等。
有合體的技術嗎？？
HCCI算么,但是這貨什麼時候燒不可控啊...
柴油機不太熟，試著答一下。
首先壓縮比越高等於發動機效率越高，所以汽油機一直在追求高壓縮比。但同時壓縮比提高後汽油機有個背反要素就是爆震，在缸內直噴技術出現前由於爆震的限制汽油機壓縮比一直不高，但即使是現在汽油機壓縮比也不可能達到柴油機的高度，我們最近做的壓縮比12.8的發動機已經比較接近普通家用車的極限了，就這樣爆震控制起來也比以前低壓縮比的難很多。而且壓縮比一超過12在高進氣溫下還會產生叫プレイグ的現象（不同於爆震），給標定又平添很多麻煩。
至於柴油機壓縮比越來越小，我暫時想不到什麼理論支持，請相關方面專家補充。
總而言之個人認為在現有技術下汽油機和柴油機的壓縮比不會趨於一致。另外汽油機和柴油機的區別可不只有引燃方式。汽油發動機也不都是追求高壓縮比，進氣增壓到一定水平壓縮比就沒必要太高了，a45 amg 的m133發動機它升功率是181匹每升但壓縮比只有8.6，靠的是它1.8bar的增壓器。
這個思路和柴油機降低壓縮比靠提高進氣增壓思路是一樣的。考慮到其他因素，比如nvh ，追求相同的動力性，高增壓比和低增壓比高進氣增壓中當然選擇後者。
至少現在看這個趨勢是偽命題，壓縮比與其它燃燒相關邊界條件需要協同考慮決定，標準是高效低排放，馬自達的柴油機這樣設置是因為在這樣的壓縮比下，馬自達的優化可使燃燒速度加快（如有需要我再補充參考文獻），從而平衡壓縮比降低導致的效率下降，並綜合其它設置獲得較優的排放。
在重型柴油機領域，各大廠商和諮詢公司一直在考慮如何提高壓縮比。
不過在學術界，確實有將兩種發動機同一化的思想，不僅僅是壓縮比，答主如果感興趣，可以谷歌CAI、HCCI、RCCI燃燒。
從熱力學理論理論循環來說，壓縮比越大，熱效率就越高。我想這是汽油機試圖適量提高壓縮比的原因。
現在汽油機用直噴且提高壓縮比確實是在某種程度上柴油機化。
但題主說的未來區分柴油機和汽油機就看有無火花塞，有待商榷啊。
柴油機壓縮比降低的趨勢，與越來越先進的柴油供給有一定的關係。共軌系統、高壓噴射等可使柴油進入缸內後更好的霧化，更容易被壓燃。就可以適當減小壓縮比，以避免產生過大壓力升高率而造成工作粗暴。
簡單來說,
柴油機降壓縮比是因為降低壓縮比後NOx排放會大幅度改善
柴油機主要是歐洲在用,歐6標準出來之後排放壓力大增,要達標最便宜的手段就是降低壓縮比
汽油機是因為直噴普及,理論壓縮比和膨脹比一定相等,膨脹比提高熱效率提高,為了提高熱效率當然是壓縮比越高越好了,NOx排放方面,直噴汽油機的排放壓力還沒有到柴油機那種程度,主要靠廢氣再循環解決
我發現不管是不是文不對題,答非所問,只要字越多,圖越多,就越牛逼...本科的畢業論文恰好可以回答這一問題，以目前最為前沿的發動機技術給出的解決方案是：RCCI
摘要如下：
本文旨在解決過分依賴後處理來提高排放所引出的問題，通過優化缸內燃燒過程，運用RCCI技術降低排放、減輕後處理負擔，最大限度的平衡經濟性和排放性的國四柴油機技術的匹配。RCCI（Reactivity Controlled Compression Ignition）是比較新的一種低溫預混合燃燒並且可以實現燃燒相位可控的均質稀燃技術，本文通過進氣道噴射汽油進行預混合，在缸內直噴直噴柴油後壓燃混合氣，通過兩種燃油質量比的改變控制燃燒相位，達到小負荷不熄火、高負荷不粗暴的目的，同時有著較高的熱效率。為了進一步凈化CO和HC的排放污染，搭配催化氧化技術（DOC）的RCCI內燃機，可以在原有極低的NOx和soot排放的基礎上達到四種排放物數值同時降低到國四標準以下的程度，並且有望實現對於燃燒效率和排放性能的平衡。
多種燃燒技術的對比
由於傳統CDC柴油機為壓燃的點火方式，在噴油過程中，混合氣濃度在燃燒室內分布極不均勻，混合氣濃度大的地方在噴油結束前已經達到著火點並開始燃燒。因此，儘管總體上柴油機燃燒室內過量空氣係數較高，但是局部混合氣濃度往往非常高，理論當量比的混合氣也非常多，導致混合氣濃度範疇橫跨了NOx和soot排放的高發區域。
汽油機缸內燃燒混合氣當量比為1左右的燃燒方式決定了它只穿過NOx的高發區，但是soot排放相對較低。
均質充量壓燃(Homogeneous Charge Compression Ignition，HCCI)
HCCI燃燒是低當量比、均勻混合氣(稀薄均質混合氣)的燃燒，既避免了NOx高發區，又不在soot的高發區，因此這兩種排放物均達到極低的水平。但是，HCCI燃燒相位不可控，並且燃燒範圍非常窄的缺陷對於其應用前景有著較大影響。
預混合壓燃（Premixed Charge Compression Ignition，PCCI）
PCCI燃燒的混合氣濃度略高於HCCI，均勻程度低於HCCI，但也能夠同時避開兩種排放的高發區，因此其排放相對於傳統方式同樣要好得多，但略高於HCCI燃燒。
從燃燒基本特徵來看，RCCI屬於低溫預混合燃燒的類型。研究表明，RCCI燃燒可以實現排放性能大幅度提升，而且除了氧化催化器外，不需要任何其他後處理設施的條件下，就能實現美國EPA2010排放標準，同時具有高達53％的熱效率。
可以看出上述其它諸如HCCI，PCCI等低溫預混合燃燒雖然可以同時將NO，與soot排放降低到非常低的值，但是期望達到產品能夠運用的程度，還遠遠不夠。
這是表格
RCCI燃燒
其他低溫預混合燃燒
可以實現燃燒相位的控制
無法實現燃燒相位控制
預混合氣製備快而且均勻
較難實現著火前形成相對均勻混合氣
負荷適應性相對較好
負荷適應性差
HC和CO排放偏高
需要解決的問題
其一，由於預混燃燒採用壓燃，對於混合氣著火時刻提前和燃燒起始的控制是重中之重，稍不注意，會導致缸內壓力過高，工作粗暴等問題；
其二，當發動機處於高負荷工況時，對於工作粗暴的傾向會更加嚴重，而低負荷時又有熄火的傾向的問題；
其三，預混合氣的均勻而快速的製備，是對於較為優秀的燃燒的一個重要條件；
其四，混合氣無法避免地進入縫隙區域而導致的CO、HC排放較高的問題同樣亟待解決。
這四個問題中，燃燒相位的控制以及混合氣製備是較為重要的。眾所周知，柴油機的燃燒相位依靠噴油時刻來控制，汽油機的燃燒相位依靠火花塞點火時刻來控制，而低溫預混合燃燒的燃燒相位則由混合氣性質、溫度和壓力共同決定。
研究表明，汽油的良好的揮發性決定了其預混合氣可以通過進氣道噴射得到很好的製備，但是由於其低十六烷值的較差的著火性能，因此低負荷時的燃燒性能很差，有熄火的傾向。而正相反的是，柴油的高十六烷值決定了其良好的著火性能，但也導致了隨著負荷增加隨之帶來的對於燃燒相位的失控。對於柴油機的PCCI燃燒，使用EGR來控制高負荷下的燃燒相位，但是，高EGR對於氧氣濃度的限制同樣影響了高負荷工況的燃燒情況，因此，這種方法只能說是個暫時的思路，卻無法徹底解決燃燒相位的問題。
提出解決方案
研究表明，當使用十六烷值27、壓縮比12的燃油燃燒時，均質充量壓縮著火燃燒可以運行1.6MPa的BMEP，比傳統柴油高出60%的運行負荷。因此，理想的低溫預混合燃燒對於不同工況適用不同性質的燃油：低負荷需要大扭矩，此時燃油需要高十六烷值的良好著火性能，高負荷需要低爆震，此時燃油需要低十六烷值的燃燒平穩。
基於這一特點，為了擴展低溫預混合燃燒對於不同工況的適應性，決定採用雙燃油系統雙燃料的低溫預混合燃燒，RCCI技術應運而生。
可以基於傳統柴油機模型，我們加裝了PFI燃油系統，通過調整兩套燃油系統分別的噴油量、噴油速率、噴油提前角、噴油壓力以及進排氣的開閉時刻等參數，使得整個模型實現較高的排放性與燃油效率的目的。
可以看到，雙燃油系統的RCCI燃燒，由進氣道噴射燃油系統PFI和缸內直噴燃油系統DI構成。PFI噴油器噴射低十六烷的易揮發性燃油：如甲醇、汽油等，可以在著火前在進氣道內充分混合為均勻混合氣。而DI噴油器噴射高十六烷值著火性好的燃料進入缸內，隨後對均勻混合氣進行壓燃。不同扭矩負荷的不同工況下，我們通過調節兩套燃油系統的噴油比例來調節缸內混合燃料的綜合當量十六烷值，從而達到調節燃燒相位的目的。
噴油策略
雙燃油系統的RCCI燃燒，其燃燒特性必然由各自的噴射策略共同決定，並且相互影響。
研究表明，進氣道噴射的噴射正時對與發動機的性能影響較小，因此PFI噴射持續的區間從進氣門開啟後幾乎同時開始，在上止點前200°結束。然而，缸內直噴射的時刻和次數則很大程度上影響了整機的性能。
RCCI燃燒的缸內直噴的噴射時間與傳統柴油機不同，需要較早的噴油提前才有較好的排放性。研究表明，單次或多次噴射的噴射區間基本都在上止點前200°左右結束。
而對於RCCI燃燒的缸內直噴的噴射次數來說，目前的缸內直噴基本上採用1-3次噴射，低負荷採用一次噴射即可，高負荷則可以採用更多噴射次數以維持排放性能。
對於兩套燃油系統的噴射量而言，PFI噴油器的噴油量通常佔據總噴油量的70％左右，當負荷增加，PFI的佔比會升高，以達到降低NOx與soot排放的目的。甚至比例能夠達到90％以上，但是隨之而來的問題是，壓力升高率會隨之增加，氣缸有爆燃的傾向和危險。
而DI噴油器的噴射量，目的僅僅是為了兩者混合氣能夠在壓縮時得到燃燒，起到引燃混合氣的目的。但是這種考慮兩者的噴油量時，還要實現對於燃燒相位的控制，並保證較低的排放。
而對於兩套燃油系統的噴射壓力，PFl噴油器只需0.5MPa的低壓噴射就能夠滿足充分混合的要求，而DI噴油器的噴射壓力則可以選用低於傳統柴油機高壓共軌系統的壓力數值，一般在50-100MPa可以滿足使用。
燃燒控制策略
RCCI燃燒控制策略由進氣狀態參數、噴油控制策略、EGR率等控制策略構成。
低負荷時：對RCCI燃燒控制比較容易，即便無EGR作用也可實現NOx與soot的超低排放，並且工況較為平穩，低雜訊。
高速、高負荷時：RCCI燃燒則容易出現爆燃，、進氣溫度、壓力、EGR率等參數對於發動機性能的影響較為敏感。
負荷的增加要求PFI噴油器噴射量隨之增加。但是，這會引起壓力升高率暴增，從而導致工作會粗暴，有爆燃傾向，因此造成了PFI噴油器噴油量與工作粗暴的矛盾。此時，通過EGR率的匹配是解決這個矛盾的有效方法。研究表明，大負荷(IMEP大於1．7 MPa)時，PFI噴油量佔比80％左右，不能太高、否則燃燒粗暴。DI分3次噴射，最後一次在上止點附近，需要一定的EGR率(50％左右)。
總體上， RCCI燃燒高負荷運行時，其噴油策略、壓力、溫度、EGR率等參數都需要精細控制，及時調整與反饋，才能使RCCI燃燒達到預期燃燒效果，發動機性能與排放更加優秀。
結論
對於不同工況下，該匹配模型燃燒與排放的主要特點是：
A、 低速低負荷（小於0.6MPa）且無EGR情況下，NOx與soot可以實現超低排放，而且可以平穩運行，噪音很低，同時在加裝DOC後處理的情況下，CO和HC的凈化效果顯著；
B、 中負荷（0.6~1.1MPa），燃燒壓力升高率較高，雜訊較大，四種排放物均能達到很好的凈化效果；
C、 高負荷（大於1.1MPa），RCCI燃燒不穩定，工作較為粗暴，工作峰值溫度較高，NOx升高，而其他排放物的排放數值變化不大；
D、 RCCI有著較高的燃燒效率：基於其工質的均質特點，燃燒的溫度場同樣均勻，使得有著較低的最高溫度，不低的平均溫度。因此，雖然RCCI相對於傳統柴油機燃燒效率略低，但是總體熱效率較高。
E、 RCCI燃燒的HC、CO的排放較高，排氣溫度低，通過加裝DOC，並對排氣溫度進行控制來解決後處理的工作效率問題；
F、 燃燒相位和燃燒速率一定程度上可以得到控制。通過改變兩種燃料組分的比值可以實現相位與速率的可能控制，是RCCI所獨有優點。但是燃燒相位的控制與NOx的排放相互矛盾，在高負荷時，需要更多的高辛烷值低沸點燃料的質量比，但是這樣做又會導致NOx急劇升高，工作粗暴。這個矛盾也是亟需解決的難點。
總的來說，與現有HCCI、PCCI等低溫預混燃燒技術相比，RCCI不但實現一定程度上的NOx與soot的超低排放，還實現了燃燒相位的控制，拓展了運行區間，增大了實用性。但是，也可以清楚的看到，高負荷區域的運行狀況依舊不太理想，存在工作粗暴，雜訊大，NOx升高等現象。還需要我們進一步研究進排氣、燃油系統等的配合，進一步提升RCCI的實用性，為該技術大規模投入市場的應用打下基礎。
參考文獻
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嗯，馬自達創馳藍天汽油機和柴油機都是14…
柴油機降壓縮比不是趨勢，不是目標，只是被逼的。要不是為了滿足NOx等排放控制要求，壓縮比提高才是王道。比如有我們FPT的二代SCR情況下 ╮(╯▽╰)╭
我是搞發動機的，路過進來學習學習！
柴油機不是沒有點火系統嗎？
馬自達的創馳藍天技術中，就有兩款不同的汽油機和柴油機用的同樣的壓縮比。
美國和加拿大都已經研製出了結合汽油機和柴油機的氣體發動機。燃料在壓縮行程止點前噴射，類似於柴油機；點火靠電熱塞（加拿大的那個）或者火花塞強制點燃（美國的那個），類似於汽油機。壓縮比好像都是14，可以燒CNG，LPG，LNG等多種燃料。
柴油機一直在加大壓縮比啊！大排量柴油機壓縮比越大越好啊。
汽油機的高壓縮比可以使混合氣體擁有很好的爆發力 同時缸壓的設計也會更合理因為汽油機本身持續運行是靠飛輪的慣性然而其壓縮更強爆發力和動力就越強
柴油機的壓縮比本來就比汽油機要高出很多 而柴油不需要點過裝置 只要在適當的時候噴油嘴噴油就能依靠空氣壓縮時候的高溫引燃 發生爆炸樣的推力 但是在高壓的情況下產生如此劇烈且快速的壓力變化容易使其不穩定 而且有一定的故障率 因為要考慮因為過熱和高壓造成的氣缸墊損壞 所以柴油機的壓縮比設計的小一點是為了使其很穩定更舒適
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