众所周知在汽油发动机中，电火花塞点燃气缸内的燃料以推动活塞。但是柴油发动机可以产生点火而没有火花。首先，喷油器将高达200兆帕的压力（大约是水刀产生的压力的一半）喷入气缸中。在那里，新出现的燃料滴以每秒600米的速度分解成细菌大小-大约是超音速协和飞机的巡航速度-并与空气混合形成“燃料-空气充气”。此后立即下降。活塞挤压装料以产生高压，从而产生热量，从而使燃油自燃。柴油燃烧过程提供了比它的汽油对应更大的能量效率，同时也释放出有毒的碳氧化物排放物。但是美国Sandia国家实验室燃烧研究设施的工作人员设计出了
新的喷油器结构，可能会大幅减少柴油发动机的污染物。
左侧是传统的柴油机燃料喷射产生的烟尘云，而右侧的新方法仅产生了一部分烟尘。图片来源：Drummond E. Bile
Sandia国家实验室称其为管道燃油喷射器。管道燃油喷射器不是将燃料直接喷射进入开放的燃烧室，而是通过喷射器开口外面的管道将燃料喷射。管道工作过程：当燃料喷射到管道内时，空气从管道的后面被吸入。这样使得空气和燃料混合更加充分，以获得更好的空气燃料比和更清洁的燃烧。桑迪亚声称：在较好的工作环境中，可以使烟灰减少50%~95%。
柴油发动机新燃油喷射设计——管道燃油喷射器
柴油发动机制造商存在一个问题“即减少烟灰排放会导致氮氧化物排放增加，反之亦然”。如果新型管道燃油喷射器能切实减少烟灰排放量，那么制造商就可以集中精力研究如何减少燃烧过程氮氧化物排放的难题。
图片来源：Drummond E. Biles，Aaron R. Czeszynski，Charles J. Mueller，Christopher W. Nilsen，桑迪亚
除了总体上对环境有利外，这种设计可能会小幅度提高柴油发动机的燃油经济性。
迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）的燃烧科学家查尔斯·穆勒称他的专利技术为管道燃料喷射或DFI。在最近的日本会议上，丰田燃烧科学家发表了一篇研究论文，证实了DFI技术可以抑制烟灰。威斯康星大学麦迪逊分校发动机研究中心前主任，领先的柴油专家Rolf Reitz说：“ Sandia的DFI技术处于新思想的前沿。” “它代表了柴油燃烧中自然混合现象的一种替代选择。”
查尔斯·穆勒对新技术持乐观态度，特别是因为它不需要安装全新的发动机。他说：“ DFI可以改装到现有发动机上。
这种新燃油喷射设计真的能减少碳烟的排放吗？让我们拭目以待吧。
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