2020年之后，美國(guó)將強(qiáng)制實(shí)施進(jìn)一步大幅的二氧化碳減排，歐洲也可能強(qiáng)制實(shí)施，具體取決于即將頒布的乘用車二氧化碳立法。混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力汽車可能在這些二氧化碳減排中占很大一部分，這是由于目前有利的立法處理，該處理不會(huì)將發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳排放與汽車二氧化碳排放聯(lián)系起來。然而，這些動(dòng)力系統(tǒng)得益于高效的內(nèi)燃機(jī)。廢氣熱回收為緩解爆震式冷卻的外部廢氣再循環(huán)和冷凝水噴射技術(shù)提供了新的協(xié)同可能性。本文提出的冷凝水噴射概念表明，在具有米勒循環(huán)和冷卻的外部廢氣再循環(huán)的化學(xué)計(jì)量燃燒概念中，在最小比燃料消耗區(qū)域，效率可能提高3.3%–3.8%。在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，效率可進(jìn)一步提高16%。如果除了均勻稀薄燃燒外，還使用了水噴射，則在最小比燃料消耗區(qū)域內(nèi)的效率提高了4.5%。

　　當(dāng)今社會(huì)面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是能源需求的可持續(xù)滿足。目前，整個(gè)運(yùn)輸部門主要使用化石燃料。盡管電動(dòng)汽車最近有所改善，但在未來幾年內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)的完全獨(dú)立性是無法預(yù)見的。此外，在不久的將來，從大規(guī)模生產(chǎn)中獲得足夠數(shù)量的生物燃料的可能性不大。因此，需要大力改進(jìn)以原油衍生燃料為燃料的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，以實(shí)現(xiàn)2020年后美國(guó)強(qiáng)制性的二氧化碳減排。在歐洲，根據(jù)即將頒布的乘用車二氧化碳法規(guī)，這種減排可能也成為強(qiáng)制性的。

　　在全球統(tǒng)一的輕型車輛試驗(yàn)程序（WLTP）的背景下，廢氣熱回收是一項(xiàng)未來可能變得更具吸引力的潛在技術(shù)。此外，廢氣熱回收已經(jīng)為廢氣再循環(huán)（EGR）應(yīng)用提供了冷卻廢氣。如果車輛冷卻系統(tǒng)能夠提供足夠的冷卻能力，則低壓EGR可以應(yīng)用于整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)圖。在這種情況下，幾何壓縮比的增加也是可能的。除了提高熱效率外，由于壓縮比的增加和/或爆震傾向的降低，流體的熱力學(xué)性質(zhì)也得到改善，同時(shí)壁熱損失也得到降低。

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　　在這方面，為了進(jìn)一步提高汽油燃燒效率，人們尋求了通過廢氣熱回收實(shí)現(xiàn)的潛在協(xié)同效應(yīng)。因此，開發(fā)了凝析油注入概念。9除熱冷卻、10熱電發(fā)電機(jī)、11、12和朗肯工藝13等技術(shù)外，進(jìn)一步的排熱將使廢氣冷卻到露點(diǎn)以下。在圖1中，描述了計(jì)算露點(diǎn)的最壞情況假設(shè)的結(jié)果。根據(jù)壓力水平和相對(duì)空氣/燃油比，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在干燥的環(huán)境空氣中工作時(shí)，需要達(dá)到約40 C–56 C的溫度才能降至露點(diǎn)以下。這些凝結(jié)的廢氣被送回發(fā)動(dòng)機(jī)。在這一概念的可能擴(kuò)展中，來自空調(diào)系統(tǒng)的冷凝水可以添加到緩沖罐中，從緩沖罐中提取冷凝水并送入發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，通過降低傳熱溫度，可以提高朗肯過程的排氣熱回收效率。