眾所周知在汽油發動機中，電火花塞點燃氣缸內的燃料以推動活塞。但是柴油發動機可以產生點火而沒有火花。首先，噴油器將高達200兆帕的壓力（大約是水刀產生的壓力的一半）噴入氣缸中。在那裡，新出現的燃料滴以每秒600米的速度分解成細菌大小-大約是超音速協和飛機的巡航速度-並與空氣混合形成“燃料-空氣充氣”。此後立即下降。活塞擠壓裝料以產生高壓，從而產生熱量，從而使燃油自燃。柴油燃燒過程提供了比它的汽油對應更大的能量效率，同時也釋放出有毒的碳氧化物排放物。但是美國Sandia國家實驗室燃燒研究設施的工作人員設計出了
新的噴油器結構，可能會大幅減少柴油發動機的汙染物。
左側是傳統的柴油機燃料噴射產生的煙塵雲，而右側的新方法僅產生了一部分煙塵。圖片來源：Drummond E. Bile
Sandia國家實驗室稱其為管道燃油噴射器。管道燃油噴射器不是將燃料直接噴射進入開放的燃燒室，而是通過噴射器開口外面的管道將燃料噴射。管道工作過程：當燃料噴射到管道內時，空氣從管道的後面被吸入。這樣使得空氣和燃料混合更加充分，以獲得更好的空氣燃料比和更清潔的燃燒。桑迪亞聲稱：在較好的工作環境中，可以使菸灰減少50%~95%。
柴油發動機新燃油噴射設計——管道燃油噴射器
柴油發動機製造商存在一個問題“即減少菸灰排放會導致氮氧化物排放增加，反之亦然”。如果新型管道燃油噴射器能切實減少菸灰排放量，那麼製造商就可以集中精力研究如何減少燃燒過程氮氧化物排放的難題。
圖片來源：Drummond E. Biles，Aaron R. Czeszynski，Charles J. Mueller，Christopher W. Nilsen，桑迪亞
除了總體上對環境有利外，這種設計可能會小幅度提高柴油發動機的燃油經濟性。
迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratories）的燃燒科學家查爾斯·穆勒稱他的專利技術為管道燃料噴射或DFI。在最近的日本會議上，豐田燃燒科學家發表了一篇研究論文，證實了DFI技術可以抑制菸灰。威斯康星大學麥迪遜分校發動機研究中心前主任，領先的柴油專家Rolf Reitz說：“ Sandia的DFI技術處於新思想的前沿。” “它代表了柴油燃燒中自然混合現象的一種替代選擇。”
查爾斯·穆勒對新技術持樂觀態度，特別是因為它不需要安裝全新的發動機。他說：“ DFI可以改裝到現有發動機上。
這種新燃油噴射設計真的能減少碳煙的排放嗎？讓我們拭目以待吧。
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