随着碳排放要求的日益严苛，汽车动力呈现多元化趋势，电动比例日渐提高。混合动力要求高效汽油机与电驱动耦合，这意味着对混动专用发动机，即极限热效率高效发动机的需求。其中，突破传统汽油机的压缩比与稀燃极限是关键。马自达发布的创驰蓝天计划，已经实现了超高压缩比的稀薄燃烧（SKYACTIV-X几何压缩比18），其中的核心问题即高压缩比稀薄燃烧条件下，发动机既不爆震也不失火。
迄今的新型燃烧技术研究包括预燃室、高能点火等方法都在实际运用中遇到了瓶颈，而对于稀薄燃烧图谱本身，尚未足够认识清楚。通过可视化快速压缩机，在18压缩比，稀燃条件下，观察到异辛烷的不同火焰传播与自燃模式，覆盖了当量比0.3~0.7，上止点压力15~40 bar，上止点温度700~950 K，下图展示了不同当量比的火焰传播与自燃模式。
代表性论文：
- Fan, Q., Wang, Z., Qi, Y., Wang, Y. et al., "Experimental Study of Lean Mixture Combustion at Ultra-High Compression Ratios in a Rapid Compression Machine," SAE Technical Paper 2018-01-1422, 2018.
- Fan, Q., Qi, Y., and Wang, Z., "Effect of Thermodynamic Conditions on Spark Ignition to Compression Ignition in Ultra-Lean Mixture Using Rapid Compression Machine," SAE Technical Paper 2019-01-0963, 2019.