एकल इन्जिन वा HCCI इन्जिनहरूमा पेट्रोल र डिजेल इन्जिनको परीक्षण गर्नुहोस्: भाग २

माज्दा भन्छन् कि उनीहरू यो श्रृंखलामा प्रयोग गर्ने पहिलो हुनेछन्

पेट्रोल र डिजेल ईन्धनको दक्षता जस्ता स्वच्छ ग्याँसहरूको साथ। यो लेख के हुन्छ के बारे मा छ जब एक आदर्श इन्जिन कम्प्रेशनको समयमा एकसाथ मिक्सिंग र autoignition साथ डिजाईन। डिजाइनरहरू यसलाई केवल HCCI भन्छन्।

ज्ञानको संचय

त्यस्ता प्रक्रियाहरूको जग सत्तरीको दशकको हो, जब जापानी इन्जिनियर ओनिशीले आफ्नो प्रविधि "थर्मो-वातावरणमा सक्रिय दहन" विकास गरे। यार्डमा, 1979 दोस्रो तेल संकट र वातावरणीय प्रकृतिको पहिलो गम्भीर कानुनी प्रतिबन्धको अवधि हो, र इन्जिनियरको लक्ष्य दुई-स्ट्रोक मोटरसाइकलहरू त्यस समयमा यी आवश्यकताहरू अनुरूप ल्याउनु हो। यो थाहा छ कि हल्का र आंशिक लोड मोडमा, दुई-स्ट्रोक एकाइहरूको सिलिन्डरमा ठूलो मात्रामा निकास ग्यासहरू भण्डारण गरिन्छ, र जापानी डिजाइनरको विचार भनेको यसको बेफाइदाहरूलाई फाइदाहरूमा बदल्ने हो। दहन प्रक्रिया जसमा उपयोगी कार्यको लागि अवशिष्ट ग्याँसहरू र उच्च ईन्धन तापमान मिश्रण।

Впервые инженерам из команды Onishi удалось реализовать практически революционную технологию сама по себе, запустив процесс самовозгорания, который действительно успешно снизил выбросы выхлопных газов. Однако они также обнаружили значительное повышение эффективности двигателя, и вскоре после презентации разработки аналогичные процессы были продемонстрированы Toyota, Mitsubishi и Honda. Конструкторы поражены чрезвычайно плавным и одновременно высокоскоростным сгоранием в прототипах, сниженным расходом топлива и вредными выбросами. В 1983 году появились первые лабораторные образцы четырехтактных двигателей с самовоспламенением, в которых управление процессами в различных режимах работы возможно благодаря тому, что химический состав и соотношение компонентов в используемом топливе абсолютно известны. Однако анализ этих процессов несколько примитивен, так как основан на предположении, что в этом типе двигателя они выполняются из-за кинетики химических процессов, а такие физические явления, как перемешивание и турбулентность, незначительны. Именно в 80-х годах были заложены основы первых аналитических моделей процессов, основанных на давлении, температуре и концентрации компонентов топлива и воздуха в объеме камеры. Конструкторы пришли к выводу, что работу этого типа двигателя можно разделить на две основные части – зажигание и объемное выделение энергии. Анализ результатов исследований показывает, что самовоспламенение инициируется теми же низкотемпературными предварительными химическими процессами (протекающими ниже 700 градусов с образованием пероксидов), которые ответственны за вредное детонационное горение в бензиновых двигателях, а процессы выделения основной энергии высокотемпературные. и выполняются выше этого условного температурного предела.

यो स्पष्ट छ कि काम अध्ययन र तापमान र दबाब को प्रभाव अन्तर्गत चार्ज को रासायनिक संरचना र संरचना मा परिवर्तन को परिणाम को अध्ययन मा केन्द्रित हुनुपर्छ। कोल्ड स्टार्ट नियन्त्रण गर्न र यी मोडहरूमा अधिकतम भारमा काम गर्न असक्षमताको कारण, इन्जिनियरहरूले स्पार्क प्लगको प्रयोगको सहारा लिन्छन्। व्यावहारिक परीक्षणले सिद्धान्तलाई पनि पुष्टि गर्छ कि डिजेल इन्धनको साथ सञ्चालन गर्दा दक्षता कम हुन्छ, किनकि कम्प्रेसन अनुपात अपेक्षाकृत कम हुनुपर्छ, र उच्च कम्प्रेसनमा, आत्म-इग्निशन प्रक्रिया धेरै चाँडो हुन्छ। कम्प्रेसन स्ट्रोक। एकै समयमा, यो बाहिर जान्छ कि डिजेल ईन्धन प्रयोग गर्दा, त्यहाँ डिजेल ईन्धन को ज्वलनशील अंश को वाष्पीकरण संग समस्याहरू छन्, र तिनीहरूको पूर्व-ज्वाला रासायनिक प्रतिक्रियाहरू उच्च-अक्टेन पेट्रोलको तुलनामा धेरै स्पष्ट छन्। र एक थप धेरै महत्त्वपूर्ण बिन्दु - यो बाहिर जान्छ कि HCCI इन्जिनहरू सिलिन्डरहरूमा सम्बन्धित दुबला मिश्रणहरूमा 50% सम्म अवशिष्ट ग्याँसहरूसँग समस्या बिना काम गर्दछ। यी सबैबाट यो पछ्याउँछ कि पेट्रोलहरू यस प्रकारका एकाइहरूमा काम गर्नको लागि धेरै उपयुक्त छन् र विकासहरू यस दिशामा निर्देशित छन्।

वास्तविक गाडी उद्योगको नजिक पहिलो ईन्जिनहरू, जसमा यी प्रक्रियाहरू सफलतापूर्वक अभ्यासमा कार्यान्वयन गरियो, १ 1,6 in २ मा VW १.1992-लिटर ईन्जिनलाई परिमार्जन गरिएको थियो। उनीहरूको मद्दतले, वोल्फ्सबर्गका डिजाइनरहरू आंशिक लोडमा दक्षता 34 1996% ले वृद्धि गर्न सक्षम भए। थोरै पछि, १ XNUMX XNUMX in मा, एचसीसीआई इन्जिनको पेट्रोल र प्रत्यक्ष इन्जेक्शन डिजेल ईन्जिनको प्रत्यक्ष तुलनाले एचसीसीआई इन्जिनहरूले कम ईन्धन खपत देखायो र NOx उत्सर्जन महँगो इंजेक्शन प्रणालीको आवश्यकता बिना नै देखायो। ईन्धनमा

आज के भइरहेको छ

आज, आकार घटाउने निर्देशनहरु को बावजूद, जीएम HCCI इन्जिनहरु को विकास को लागी जारी छ, र कम्पनी को विश्वास छ कि मेशिन को यस प्रकार को पेट्रोल इन्जिन सुधार गर्न मा मद्दत गर्दछ। एउटै राय माज्दा ईन्जिनियरहरु द्वारा आयोजित छ, तर हामी अर्को अंक मा उनीहरुको बारेमा कुरा गर्नेछौं। Sandia राष्ट्रिय प्रयोगशालाहरु, जीएम संग नजिक बाट काम गरीरहेको छ, हाल एक नयाँ कार्यप्रवाह परिष्कृत गर्दै छ, जो HCCI को एक रूप हो। विकासकर्ताहरु यसलाई "कम तापमान पेट्रोल दहन" को लागी LTGC भन्छन्। चूंकि अघिल्लो डिजाइनहरु मा, HCCI मोडहरु एक बरु संकीर्ण अपरेटि range दायरा मा सीमित छन् र आकार कम गर्न को लागी आधुनिक मशीनहरु मा धेरै फाइदा छैन, वैज्ञानिकहरु जे भए पनि मिश्रण स्तरीकरण गर्ने निर्णय गरे। अन्य शब्दहरुमा, ठीक गरीब गरीब र धनी क्षेत्रहरु लाई नियन्त्रण गर्न को लागी, तर अधिक डीजल को विपरीत मा। शताब्दी को पालो मा घटनाहरु देखाइएको छ कि संचालन तापमान अक्सर हाइड्रोकार्बन र CO-CO2 को ओक्सीकरण प्रतिक्रियाहरु पूरा गर्न अपर्याप्त छन्। जब मिश्रण समृद्ध र समाप्त हुन्छ, समस्या समाप्त हुन्छ, किनकि यसको तापमान दहन प्रक्रिया को समयमा बढ्छ। जे होस्, यो पर्याप्त कम रहन्छ नाइट्रोजन अक्साइड को गठन शुरू गर्न को लागी। शताब्दीको अन्त्यमा, डिजाइनरहरु अझै पनी विश्वास गर्छन् कि HCCI एक डीजल इन्जिन को लागी एक कम तापमान विकल्प थियो कि नाइट्रोजन अक्साइड उत्पन्न गर्दैन। जे होस्, ती या त नयाँ LTGC प्रक्रिया मा बनाईएको छैन। पेट्रोल पनि यो उद्देश्य को लागी प्रयोग गरीन्छ, मूल जीएम प्रोटोटाइप मा, को रूप मा यो एक कम वाष्पीकरण तापमान (र हावा संग राम्रो मिश्रण) तर एक उच्च autoignition तापमान छ। प्रयोगशाला डिजाइनरहरु को अनुसार, LTGC मोड र स्पार्क इग्निशन को संयोजन अधिक प्रतिकूल र नियन्त्रण गर्न को लागी मुश्किल मोडहरु, जस्तै पूर्ण लोड को रूप मा, मेसिनहरु को परिणाम मा अवस्थित डाउनसाइजिंग एकाइहरु भन्दा धेरै कुशल छन्। डेल्फी मोटर वाहन एक समान कम्प्रेसन इग्निशन प्रक्रिया को विकास गरीरहेको छ। उनीहरु आफ्नो डिजाइन GDCI "कम्प्रेशन इग्निशन प्रत्यक्ष पेट्रोल इन्जेक्शन" (पेट्रोल प्रत्यक्ष इन्जेक्शन र कम्प्रेशन इग्निशन) को लागी बोलाउँछन्, जसले दहन प्रक्रिया लाई नियन्त्रण गर्न दुबला र धनी काम प्रदान गर्दछ। डेल्फी मा, यो जटिल इंजेक्शन गतिशीलता संग injectors को उपयोग गरीन्छ, ताकि, कमी र संवर्धन को बावजूद, मिश्रण एक पूरै को रूप मा कालो र कम पर्याप्त तापमान NOx बनाउन को लागी पर्याप्त दुबला रहन्छ। डिजाइनरहरु मिश्रण को बिभिन्न भागहरु लाई नियन्त्रण गर्छन् ताकि उनीहरु बिभिन्न समयमा जलाउँछन्। यो जटिल प्रक्रिया डीजल ईन्धन जस्तै हुन्छ, CO2 उत्सर्जन कम छ र नाइट्रोजन अक्साइड को गठन नगण्य छ। डेल्फीले कम्तीमा ४ बर्ष अमेरिकी सरकार बाट अरु कोष प्रदान गरेको छ, र हुण्डाई जस्ता निर्माताहरु को ब्याज मा उनीहरुको विकास को मतलब उनीहरु रोकिने छैनन्।

डिस्को याद गरौं

Untertürkheim मा डेमलर इन्जिन रिसर्च ल्याबका डिजाइनरहरूको विकासलाई Diesotto भनिन्छ र स्टार्ट-अप र अधिकतम लोड मोडमा यसले क्लासिक पेट्रोल इन्जिन जस्तै काम गर्दछ, प्रत्यक्ष इंजेक्शन र क्यास्केड टर्बोचार्जिङका सबै फाइदाहरू प्रयोग गरेर। यद्यपि, कम देखि मध्यम गतिमा र एक चक्र भित्र भारमा, इलेक्ट्रोनिक्सले इग्निशन प्रणाली बन्द गर्नेछ र स्व-इग्निशन मोड नियन्त्रण मोडमा स्विच गर्नेछ। यस अवस्थामा, निकास भल्भका चरणहरूले मौलिक रूपमा तिनीहरूको चरित्र परिवर्तन गर्दछ। तिनीहरू सामान्य भन्दा धेरै छोटो समयमा र धेरै कम स्ट्रोकको साथ खुल्छन् - त्यसैले निकास ग्यासहरूको आधा मात्र दहन कक्ष छोड्ने समय हुन्छ, र बाँकीलाई जानाजानी सिलिन्डरहरूमा राखिन्छ, साथै तिनीहरूमा रहेको अधिकांश ताप। । चेम्बरहरूमा अझ उच्च तापक्रम प्राप्त गर्न, नोजलहरूले इन्धनको सानो भाग इन्जेक्सन गर्दछ जुन प्रज्वलित हुँदैन, तर तातो ग्यासहरूसँग प्रतिक्रिया गर्दछ। त्यसपछिको इन्टेक स्ट्रोकको समयमा, इन्धनको नयाँ भागलाई प्रत्येक सिलिन्डरमा सही मात्रामा इन्जेक्सन गरिन्छ। इनटेक भल्भ छोटो स्ट्रोकको साथ छोटकरीमा खुल्छ र सिलिन्डरमा ताजा हावा प्रवेश गर्न र निकास ग्यासहरूको उच्च अनुपातको साथ दुबला ईन्धन मिश्रण उत्पादन गर्न उपलब्ध ग्यासहरूसँग मिलाउन अनुमति दिन्छ। यो एक कम्प्रेसन स्ट्रोक द्वारा पछ्याइएको छ जसमा मिश्रणको तापमान आत्म-इग्निशनको क्षण सम्म बढ्न जारी छ। प्रक्रियाको सटीक समय इन्धन, ताजा हावा र निकास ग्यासहरूको मात्रा, सिलिन्डरमा दबाब मापन गर्ने सेन्सरहरूबाट निरन्तर जानकारी, र एक विलक्षण संयन्त्र प्रयोग गरेर तुरुन्तै कम्प्रेसन अनुपात परिवर्तन गर्न सक्ने प्रणालीद्वारा प्राप्त गरिन्छ। क्र्याङ्कशाफ्टको स्थिति परिवर्तन गर्दै। वैसे, प्रश्न मा प्रणाली को सञ्चालन HCCI मोड मा सीमित छैन।

यी सबै जटिल कार्यहरू प्रबन्ध गर्न नियन्त्रण इलेक्ट्रोनिक्स चाहिन्छ जुन परम्परागत आन्तरिक दहन इन्जिनहरूमा फेला परेका पूर्वनिर्धारित एल्गोरिदमहरूको सामान्य सेटमा भर पर्दैन, तर सेन्सर डेटामा आधारित वास्तविक-समय प्रदर्शन परिवर्तनहरूलाई अनुमति दिन्छ। कार्य गाह्रो छ, तर परिणाम यसको लायक छ - 238 एचपी। 1,8-लिटर Diesotto ले 700 g/km को S-Class CO2 उत्सर्जन र कडा Euro 127 निर्देशनहरूको अनुपालनको साथ F6 अवधारणाको ग्यारेन्टी गर्‍यो।

पाठ: जर्जी कोलभ

घर" लेख " खालीहरू » एकल वा HCCI इन्जिनहरूमा पेट्रोल र डीजल ईन्जिनहरू: भाग २