Воспламенение от сжатия однородного заряда
Зажигание от сжатия гомогенного заряда ( HCCI ) — это форма внутреннего сгорания , при которой хорошо смешанное топливо и окислитель (обычно воздух) сжимаются до точки самовоспламенения. Как и в других формах сгорания , эта экзотермическая реакция производит тепло, которое может быть преобразовано в работу в тепловом двигателе .
HCCI сочетает в себе характеристики обычных бензиновых и дизельных двигателей . Бензиновые двигатели сочетают гомогенный заряд (HC) с искровым зажиганием (SI), сокращенно HCSI. Современные дизельные двигатели с непосредственным впрыском сочетают в себе послойный наддув (SC) и воспламенение от сжатия (CI), сокращенно SCCI.
Как и в HCSI, HCCI впрыскивает топливо во время такта впуска. Однако вместо того, чтобы использовать электрический разряд (искру) для воспламенения части смеси, HCCI повышает плотность и температуру за счет сжатия до тех пор, пока вся смесь не начнет самопроизвольно реагировать.
Воспламенение от сжатия послойного заряда также зависит от увеличения температуры и плотности в результате сжатия. Однако он впрыскивает топливо позже, во время такта сжатия. Сгорание происходит на границе топлива и воздуха, что приводит к более высоким выбросам, но обеспечивает более обедненную смесь и более высокую степень сжатия, что обеспечивает большую эффективность.
Управление HCCI требует микропроцессорного управления и физического понимания процесса зажигания. Конструкции HCCI обеспечивают выбросы, подобные бензиновым двигателям, с эффективностью, подобной дизельным двигателям.
Двигатели HCCI достигают чрезвычайно низкого уровня выбросов оксидов азота ( NO
х ) без каталитического нейтрализатора . Углеводороды (несгоревшее топливо и масла) и выбросы угарного газа по-прежнему требуют очистки для соответствия нормам контроля автомобильных выбросов .
Недавние исследования показали, что гибридные виды топлива, сочетающие в себе различную реакционную способность (например, бензин и дизельное топливо), могут помочь контролировать воспламенение HCCI и скорость горения. Было продемонстрировано, что RCCI, или воспламенение от сжатия с контролируемой реактивностью , обеспечивает высокоэффективную работу с низким уровнем выбросов в широком диапазоне нагрузок и скоростей. [1]
История
[ редактировать ]Двигатели HCCI имеют долгую историю, хотя HCCI не получил такого широкого распространения, как искровое зажигание или дизельный впрыск. По сути, это цикл сгорания Отто . HCCI был популярен до того, как электронное искровое зажигание использовалось . Одним из примеров является двигатель с горячей лампой , в котором использовалась камера горячего испарения для смешивания топлива с воздухом. Дополнительное тепло в сочетании со сжатием создавало условия для горения. Другой пример — «дизельная» модель авиационного двигателя .
Операция
[ редактировать ]Методы
[ редактировать ]Смесь топлива и воздуха воспламеняется, когда концентрация и температура реагирующих веществ достаточно высоки. Концентрацию и/или температуру можно повысить несколькими способами:
- Увеличение степени сжатия
- Предварительный нагрев индукционных газов
- Принудительная индукция
- Удерживаемые или реиндуктированные выхлопные газы
После воспламенения горение происходит очень быстро. Когда самовоспламенение происходит слишком рано или с использованием слишком большого количества химической энергии, сгорание происходит слишком быстро, а высокое давление в цилиндре может привести к разрушению двигателя. По этой причине HCCI обычно работает на бедных топливных смесях.
Преимущества
[ редактировать ]- Поскольку двигатели HCCI обедняются топливом, они могут работать со степенью сжатия, как у дизельных двигателей (>15), что обеспечивает на 30 % более высокий КПД, чем у обычных бензиновых двигателей SI. [2]
- Гомогенное смешивание топлива и воздуха приводит к более чистому сгоранию и снижению выбросов. Поскольку пиковые температуры значительно ниже, чем у типичных двигателей SI, НЕТ.
Уровни x практически незначительны. Кроме того, данная техника не образует сажи . [3] - Двигатели HCCI могут работать на бензине, дизельном топливе и большинстве альтернативных видов топлива. [4]
- HCCI позволяет избежать потерь дроссельной заслонки, что еще больше повышает эффективность. [5]
Недостатки
[ редактировать ]- Достижение возможности холодного запуска.
- Высокие скорости тепловыделения и повышения давления способствуют износу двигателя.
- Самовоспламенением трудно управлять, в отличие от воспламенения в двигателях SI и дизельных двигателях , которые управляются свечами зажигания и внутрицилиндровыми топливными форсунками соответственно. [6]
- Двигатели HCCI имеют небольшой диапазон крутящего момента, ограниченный при низких нагрузках пределами воспламеняемости бедной смеси, а при высоких нагрузках — ограничениями давления в цилиндрах. [7]
- Выбросы угарного газа (CO) и углеводородов (HC) перед катализатором выше, чем у типичного двигателя с искровым зажиганием, что вызвано неполным окислением (из-за быстрого сгорания и низких температур в цилиндрах) и захваченными щелевыми газами соответственно. [8]
Контроль
[ редактировать ]HCCI сложнее контролировать, чем другие двигатели внутреннего сгорания, такие как SI и дизель. В типичном бензиновом двигателе искра используется для воспламенения предварительно смешанного топлива и воздуха. В дизельных двигателях сгорание начинается при впрыске топлива в предварительно сжатый воздух. В обоих случаях время сгорания строго контролируется. Однако в двигателе HCCI гомогенная смесь топлива и воздуха сжимается, и сгорание начинается при достижении достаточного давления и температуры. Это означает, что ни один четко определенный инициатор горения не обеспечивает прямого управления. Двигатели должны быть спроектированы так, чтобы условия зажигания возникали в желаемое время. Для достижения динамичной работы система управления должна управлять условиями, вызывающими возгорание. Опции включают степень сжатия, температуру всасываемого газа, давление всасываемого газа, соотношение топлива и воздуха или количество удерживаемых или повторно впускаемых выхлопных газов. Ниже обсуждаются несколько подходов к управлению.
Степень сжатия
[ редактировать ]Две степени сжатия имеют важное значение. Геометрическую степень сжатия можно изменить с помощью подвижного плунжера в верхней части головки блока цилиндров . Эта система используется в дизельных авиационных двигателях . Эффективную степень сжатия можно уменьшить по сравнению с геометрическим соотношением, закрывая впускной клапан очень поздно или очень рано с помощью регулируемого срабатывания клапана ( изменяемые фазы газораспределения , обеспечивающие цикл Миллера ). Оба подхода требуют энергии для достижения быстрого ответа. Кроме того, внедрение является дорогостоящим, но эффективным. [9] Влияние степени сжатия на сгорание HCCI также широко изучалось. [10]
Индукционная температура
[ редактировать ]Самовоспламенение HCCI очень чувствительно к температуре. Самый простой метод контроля температуры использует резистивные нагреватели для изменения температуры на входе, но этот подход слишком медленный, чтобы изменять частоту от цикла к циклу. [11] Другой метод — быстрое управление температурой (FTM). Это достигается за счет изменения температуры всасываемого воздуха путем смешивания потоков горячего и холодного воздуха. Это достаточно быстро, чтобы обеспечить управление циклом. [12] Это также дорого в реализации и имеет ограниченную полосу пропускания, связанную с энергией привода.
Процент выхлопных газов
[ редактировать ]Выхлопной газ очень горячий, если он удерживается или повторно вводится из предыдущего цикла сгорания, или холодный, если рециркулирует через впуск, как в обычных EGR системах . Выхлоп оказывает двойное воздействие на сгорание HCCI. Он разбавляет свежий заряд, задерживая воспламенение и снижая химическую энергию и мощность двигателя. Горячие продукты сгорания, наоборот, повышают температуру газов в цилиндре и опережают зажигание. Экспериментально показано управление моментом сгорания двигателей HCCI с помощью EGR. [13]
Приведение клапана в действие
[ редактировать ]Регулируемое срабатывание клапана (VVA) расширяет рабочую область HCCI, обеспечивая более точный контроль над диапазоном температуры, давления и времени внутри камеры сгорания. VVA может добиться этого одним из следующих способов:
- Управление эффективной степенью сжатия: VVA на впуске может контролировать точку закрытия впускного клапана. Замедление после нижней мертвой точки (НМТ) изменяет степень сжатия, изменяя диапазон давления и времени в цилиндре.
- Контроль количества горячих выхлопных газов, остающихся в камере сгорания: VVA может контролировать количество горячего EGR в камере сгорания либо путем повторного открытия клапана, либо путем изменения перекрытия клапанов. Балансировка процентного содержания охлажденного внешнего EGR с горячим внутренним EGR, генерируемым системой VVA, позволяет контролировать температуру в цилиндрах.
Хотя электрогидравлические и бескулачковые системы VVA обеспечивают контроль над работой клапана, компоненты для таких систем в настоящее время сложны и дороги. Однако механические системы регулируемого подъема и продолжительности хода, хотя и более сложны, чем стандартный клапанный механизм, дешевле и менее сложны. Такие системы относительно просто настроить для достижения необходимого контроля над кривой подъема клапана.
Топливная смесь
[ редактировать ]Еще одним средством расширения рабочего диапазона является контроль начала воспламенения и скорости тепловыделения. [14] [15] манипулируя самим топливом. Обычно это осуществляется путем смешивания нескольких видов топлива «на лету» для одного и того же двигателя. [16] Примеры включают смешивание товарного бензина и дизельного топлива, [17] переход на природный газ [18] или этанол. [19] Этого можно добиться несколькими способами:
- Смешивание на входе: топливо смешивается в жидкой фазе: одно с низким сопротивлением воспламенению (например, дизельное топливо), а второе с более высоким сопротивлением воспламенению (бензин). Время зажигания зависит от соотношения этих видов топлива.
- Внутрикамерное смешивание: одно топливо можно впрыскивать во впускной канал (впрыск в порт), а другое непосредственно в цилиндр.
Прямая инъекция: сжигание PCCI или PPCI
[ редактировать ]Сгорание с воспламенением от сжатия и прямым впрыском топлива (CIDI) является хорошо зарекомендовавшим себя средством управления моментом зажигания и скоростью тепловыделения и применяется при сгорании в дизельных двигателях . Компрессионное зажигание с частичным предварительным смешиванием заряда (PPCI), также известное как воспламенение от сжатия предварительно смешанного заряда (PCCI), представляет собой компромисс, предлагающий контроль сгорания CIDI с уменьшением выбросов выхлопных газов HCCI, в частности, с меньшим количеством сажи . [20] Скорость тепловыделения контролируется путем подготовки горючей смеси таким образом, чтобы горение происходило в течение более длительного времени, что снижает склонность к детонации . Это достигается путем расчета времени впрыска таким образом, чтобы диапазон соотношений воздух/топливо распространялся по цилиндру сгорания при начале зажигания. Воспламенение происходит в разных областях камеры сгорания в разное время – замедляя скорость тепловыделения. Эта смесь предназначена для минимизации количества карманов, богатых топливом, и уменьшения образования сажи. [21] Использование топлива с высоким уровнем EGR и дизельного топлива с большей устойчивостью к воспламенению (более «бензинового») позволяет увеличить время смешивания перед воспламенением и, следовательно, уменьшить количество богатых карманов, которые производят сажу и NO.
х [20] [21]
Пиковое давление и скорость тепловыделения
[ редактировать ]В типичном ДВС сгорание происходит через пламя. Следовательно, в любой момент времени сгорает только часть общего количества топлива. Это приводит к низким пиковым давлениям и низким скоростям энерговыделения. Однако в HCCI вся топливно-воздушная смесь воспламеняется и сгорает в течение гораздо меньшего интервала времени, что приводит к высоким пиковым давлениям и высоким скоростям выделения энергии. Чтобы выдерживать более высокие давления, двигатель должен быть конструктивно прочнее. Было предложено несколько стратегий для снижения скорости сгорания и пикового давления. Смешивание топлива с разными свойствами самовоспламенения может снизить скорость сгорания. [22] Однако для реализации этого требуется значительная инфраструктура. Другой подход использует разбавление (т.е. выхлопными газами) для снижения давления и скорости сгорания (и мощности). [23]
В с разделенной камерой сгорания подходе [1] имеются две взаимодействующие камеры сгорания: небольшая вспомогательная и большая основная.
Во вспомогательной камере сгорания используется высокая степень сжатия.
В основной камере сгорания используется умеренная степень сжатия, в которой однородная топливовоздушная смесь сжимается/нагревается вблизи порога самовоспламенения, но ниже него.
Высокая степень сжатия во вспомогательной камере сгорания вызывает самовоспламенение находящейся в ней гомогенной обедненной топливовоздушной смеси (свеча зажигания не требуется); сгоревший газ вырывается через некоторые «переходные отверстия», непосредственно перед ВМТ, в основную камеру сгорания, вызывая самовоспламенение.
Двигатель не обязательно должен быть конструктивно прочнее.
Власть
[ редактировать ]В ДВС мощность можно увеличить за счет подачи большего количества топлива в камеру сгорания. Эти двигатели могут выдерживать увеличение мощности, поскольку скорость выделения тепла в этих двигателях низкая. Однако в двигателях HCCI увеличение соотношения топливо/воздух приводит к более высоким пиковым давлениям и скорости тепловыделения. Кроме того, многие жизнеспособные стратегии управления HCCI требуют термического предварительного нагрева топлива, что снижает плотность и, следовательно, массу воздушно-топливного заряда в камере сгорания, снижая мощность. Эти факторы затрудняют повышение мощности двигателей HCCI.
Один из методов заключается в использовании топлива с различными свойствами самовоспламенения . Это снижает скорость тепловыделения и пиковые давления и позволяет повысить коэффициент эквивалентности. Другой путь — термическое расслоение шихты, чтобы разные точки сжатого шихты имели разную температуру и горели в разное время, что снижает скорость тепловыделения и дает возможность увеличить мощность. [24] Третий способ — запустить двигатель в режиме HCCI только в условиях частичной нагрузки и запустить его как дизельный двигатель или двигатель SI в условиях более высокой нагрузки. [25]
Выбросы
[ редактировать ]Поскольку HCCI работает на бедных смесях, пиковая температура намного ниже, чем в двигателях SI и дизельных двигателях. Эта низкая пиковая температура снижает образование NO.
x , но это также приводит к неполному сгоранию топлива, особенно вблизи стенок камеры сгорания. Это приводит к относительно высоким выбросам окиси углерода и углеводородов. Окислительный катализатор может удалить регулируемые вещества, поскольку выхлопные газы по-прежнему богаты кислородом.
Отличие от стука
[ редактировать ]Детонация или звон в двигателе возникают, когда некоторые несгоревшие газы перед пламенем в двигателе SI самопроизвольно воспламеняются. Этот газ сжимается по мере распространения пламени и повышения давления в камере сгорания. Высокое давление и соответствующая высокая температура несгоревших реагентов могут привести к их самовозгоранию. Это приводит к тому, что волна давления проходит из конечной газовой области, а волна расширения проходит в концевую газовую область. Две волны отражаются от границ камеры сгорания и взаимодействуют, образуя стоячие волны высокой амплитуды , образуя таким образом примитивное термоакустическое устройство, в котором резонанс усиливается за счет повышенного тепловыделения во время распространения волны, аналогично трубке Рийке .
Аналогичный процесс воспламенения происходит и в HCCI. Однако воспламенение в двигателях HCCI происходит не за счет сжатия части реагентной смеси перед фронтом пламени, а за счет более или менее одновременного сжатия поршня в объеме сжатого заряда. Между различными областями газа разница в давлении небольшая или вообще отсутствует, что исключает любую ударную волну и детонацию, но быстрый рост давления все еще присутствует и желателен с точки зрения достижения максимальной эффективности от почти идеального изохорного подвода тепла.
Моделирование двигателей HCCI
[ редактировать ]Вычислительные модели для моделирования скорости сгорания и тепловыделения двигателей HCCI требуют подробных химических моделей. [17] [26] [27] Во многом это связано с тем, что зажигание более чувствительно к химической кинетике, чем к процессам турбулентности/распыления или искры, которые типичны для двигателей SI и дизельных двигателей. Вычислительные модели продемонстрировали важность учета того факта, что смесь в цилиндрах фактически неоднородна, особенно по температуре. Эта неоднородность вызвана турбулентным перемешиванием и передачей тепла от стенок камеры сгорания. Степень температурной стратификации определяет скорость выделения тепла и, следовательно, склонность к детонации. [28] Это ограничивает полезность рассмотрения смеси в цилиндрах как единой зоны, что приводит к интеграции трехмерных кодов вычислительной гидродинамики, таких как Лос-Аламосской национальной лаборатории, код KIVA CFD и более быстрому решению кодов моделирования функции плотности вероятности. [29] [30]
Прототипы
[ редактировать ]У нескольких производителей автомобилей есть действующие прототипы HCCI.
- 1994 года В мотоцикле Honda EXP-2 использовалось «дуговое сгорание». В двухтактном двигателе использовался выпускной клапан, имитирующий режим HCCI. Хонда продала CRM 250 AR.
- В 2007–2009 годах General Motors продемонстрировала HCCI с модифицированным двигателем Ecotec объемом 2,2 л , установленным на Opel Vectra и Saturn Aura . [31] Двигатель работает в режиме HCCI на скорости ниже 60 миль в час (97 км/ч) или во время круиза, переключаясь на обычный режим SI при открытии дроссельной заслонки, и обеспечивает экономию топлива 43 мили на британский галлон (6,6 л/100 км; 36). миль на галлон в США ) и выбросы углекислого газа около 150 граммов на километр, что лучше, чем 37 миль на британский галлон (7,6 л/100 км; 31 миль на галлон в США ) и 180 г/км по сравнению с обычной версией с непосредственным впрыском объемом 2,2 л . [32] GM также исследует меньшие двигатели семейства 0 для приложений HCCI. GM использовала KIVA при разработке бензиновых двигателей с непосредственным впрыском и послойным наддувом, а также быстросгорающих бензиновых двигателей с гомогенным зарядом. [30]
- Mercedes-Benz разработал прототип двигателя под названием DiesOtto с управляемым автоматическим зажиганием. Он был представлен в концептуальном автомобиле F 700 на автосалоне во Франкфурте в 2007 году. [33]
- Volkswagen разрабатывает два типа двигателей для работы HCCI. Первая, получившая название «Комбинированная система сгорания» или CCS, основана на 2,0-литровом дизельном двигателе VW Group, но использует однородный впускной газ. требуется синтетическое топливо Для достижения максимальной выгоды . Второй называется бензиновым воспламенением от сжатия или GCI; он использует HCCI при движении и искровое зажигание при ускорении. Оба двигателя были продемонстрированы на прототипах Touran . [34]
- В ноябре 2011 года Hyundai объявила о разработке двигателя GDCI (бензиновый двигатель с прямым впрыском и воспламенением от сжатия) совместно с Delphi Automotive . [35] В двигателе полностью отказались от свечей зажигания и вместо этого используются нагнетатель и турбонагнетатель для поддержания давления в цилиндре. В ближайшее время двигатель планируется запустить в коммерческое производство. [36]
- В октябре 2005 года газета Wall Street Journal сообщила, что Honda разрабатывает двигатель HCCI в рамках усилий по производству гибридного автомобиля следующего поколения. [37]
- Oxy-Gen Combustion, британская компания Clean Technology, с помощью Michelin и Shell разработала концептуальный двигатель HCCI с полной нагрузкой. [38]
- Mazda Skyactiv-G Generation 2 имеет степень сжатия 18:1, что позволяет использовать систему сгорания HCCI. [39] Модель двигателя под названием Skyactiv#Skyactiv-X была объявлена Mazda в августе 2017 года как крупный прорыв в технологии двигателей . [40]
- Mazda совместно с HCCI проводит исследования по двигателям Ванкеля . [41]
Производство
[ редактировать ]- В марте 2021 года Mazda анонсировала два автомобиля 2021 модельного года с 2,0-литровым двигателем внутреннего сгорания с поддержкой HCCI и переменной степенью сжатия от 16,3: 1 до 15,0: 1 под названием e-Skyactiv X. [42]
Другие приложения
[ редактировать ]На сегодняшний день лишь немногие прототипы двигателей работают в режиме HCCI, но исследования HCCI привели к прогрессу в разработке топлива и двигателей. Примеры включают в себя:
- Сгорание PCCI/PPCI — гибрид HCCI и обычного дизельного сгорания, обеспечивающий больший контроль над зажиганием и скоростью выделения тепла с меньшим количеством сажи и NO.
х выбросов. [20] [21] - Достижения в моделировании топлива: сгорание HCCI обусловлено главным образом химической кинетикой, а не турбулентным смешиванием или впрыском, что снижает сложность моделирования химического процесса, что приводит к окислению топлива и образованию выбросов. Это привело к увеличению интереса и развитию химической кинетики, описывающей окисление углеводородов.
- Приложения для смешивания топлива. Благодаря достижениям в моделировании топлива теперь можно проводить детальное моделирование окисления углеводородного топлива, что позволяет моделировать практические виды топлива, такие как бензин / дизельное топливо. [17] и этанол . [19] Теперь инженеры могут виртуально смешивать топлива и определять, как они будут работать в контексте двигателя.
См. также
[ редактировать ]- Двигатель Mercedes DiesOtto
- Мазда Скайактив-Х
- Двигатель внутреннего сгорания
- Бензиновый двигатель
- Дизельный двигатель
- Свободнопоршневой двигатель
- Изменяемые фазы газораспределения
- Винтовой распределительный вал
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Инженерный колледж Университета Висконсин-Мэдисон, инициативы в области энергетики, здравоохранения, нанотехнологий, безопасности и информационных технологий» . Engr.wisc.edu. Архивировано из оригинала 25 февраля 2010 г. Проверено 31 марта 2014 г.
- ^ Чжао, Фуцюань; Асмус, Томас В.; Ассанис, Деннис Н.; Дек, Джон Э.; Энг, Джеймс А.; Найт, Пол М. (2003). Двигатели с воспламенением от сжатия однородного заряда (HCCI): ключевые вопросы исследований и разработок . Уоррендейл, Пенсильвания, США: Общество инженеров автомобильной промышленности . стр. 11–12. ISBN 0-7680-1123-Х .
- ^ Варнац, Юрген; Маас, Ульрих; Диббл, Роберт В. (2006). Горение: физические и химические основы, моделирование и моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ (4-е изд.). Берлин, Германия: Springer . стр. 175–176 . ISBN 3-540-25992-9 .
- ^ Дек, Джон Э.; Эппинг, Кэти; Асевес, Сальвадор М.; Бечтольд, Ричард Л. (2002). «Потенциал сжигания HCCI для достижения высокой эффективности и низких выбросов». Общество инженеров автомобильной промышленности . 2002-01-1923.
- ^ Баумгартен, Карстен (2006). Смесеобразование в двигателях внутреннего сгорания: Смесеобразование в двигателях внутреннего сгорания . Биркхойзер. стр. 263–264. ISBN 3-540-30835-0 .
- ^ Блом, Дэниел; Карлссон, Мария; Экхольм, Кент; Тунестол, Пер; Йоханссон, Рольф (2008). «Моделирование двигателя HCCI и управление им с использованием принципов сохранения» . Технический документ SAE 2008-01-0789 . Серия технических документов SAE. Том. 1. дои : 10.4271/2008-01-0789 .
- ^ Штанглмайер, Рудольф Х.; Робертс, Чарльз Э. (1999). «Зажигание с однородным сжатием заряда (HCCI): преимущества, компромиссы и будущее применение двигателей». Технический документ SAE 1999-01-3682 . Серия технических документов SAE. Том. 1. дои : 10.4271/1999-01-3682 .
- ^ Асевес, Сальвадор М.; Флауэрс, Дэниел Л.; Эспиноза-Лоза, Франциско; Мартинес-Фриас, Джоэл; Дек, Джон Э.; Сьёберг, Магнус; Диббл, Роберт В.; Хессель, Рэнди П. (2004). «Пространственный анализ источников выбросов при сжигании HCCI при малых нагрузках с использованием многозонной модели» . Технический документ SAE, 2004-01-1910 . Серия технических документов SAE. Том. 1. дои : 10.4271/2004-01-1910 .
- ^ Харальдссон, Горан; Хивонен, Яри; Тунестал, Пер; Йоханссон, Бенгт (2002). «Фазировка сгорания HCCI в многоцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия». Технический документ SAE 2002-01-2858 . Серия технических документов SAE. Том. 1. дои : 10.4271/2002-01-2858 .
- ^ Асевес, С.М.; Смит, младший; Уэстбрук, КК; Питц, WJ (1999). «Влияние степени сжатия на сгорание метана HCCI» . Журнал техники газовых турбин и энергетики . 212 (3): 569–574. дои : 10.1115/1.2818510 .
- ^ Флауэрс, Дэниел Л.; С.М. Асевес; Х. Мартинес-Фриас; Дж. Р. Смит; МОЙ Ау; Дж. В. Жирар; Р.В. Диббл (2001). «Работа четырехцилиндрового двигателя с воспламенением от сжатия с гомогенным зарядом объемом 1,9 л, работающего на пропане: основные рабочие характеристики и влияние между цилиндрами». Общество инженеров автомобильной промышленности . 2001-01-1895.
- ^ Харальдссон, Горан; Яри Хивонен; Пер Тунестал; Бенгт Йоханссон (2004). «Регулирование горения с замкнутым контуром HCCI с использованием быстрого управления температурой». Общество инженеров автомобильной промышленности . 2004-01-0943.
- ^ Ау, Майкл; Жирар, JW; Диббл, Р.; Асевес, DFSM; Мартинес-Фриас, Дж.; Смит, Р.; Сейбель, К.; Маас, У. (2001). «Работа четырехцилиндрового двигателя HCCI объемом 1,9 л с рециркуляцией отработавших газов». Общество инженеров автомобильной промышленности . 2001-01-1894.
- ^ «Контроль тепловыделения с использованием современных видов топлива» . Архивировано из оригинала 5 апреля 2011 года.
- ^ Смоллбоун, Эндрю; Амит Бхаве; Нил М. Морган; Маркус Крафт; Роджер Крэкнелл; Гаутам Калхатги (2010). «Моделирование сгорания практических видов топлива и смесей для современных двигателей с использованием подробной химической кинетики». Общество инженеров автомобильной промышленности . 2010-01-0572.
- ^ Себастьян, Мосбах; Али М. Алдавуд; Маркус Крафт (2008). «Оценка подробной химической модели двигателя HCCI в реальном времени с использованием метода табулирования». Наука и технология горения . 180 (7): 1263–1277. дои : 10.1080/00102200802049414 . S2CID 97895596 .
- ^ Jump up to: а б с «Смешение практических видов топлива» . Архивировано из оригинала 5 апреля 2011 года.
- ^ «Сжигание природного газа» . Архивировано из оригинала 5 апреля 2011 года.
- ^ Jump up to: а б «смешивание этанола и бензина» . Архивировано из оригинала 5 апреля 2011 года.
- ^ Jump up to: а б с Калхатги, Гаутам; Хильдингссон, Лейф; Йоханссон, Бенгт (2010). «Работа дизельного двигателя с низким уровнем выбросов NOx и низким дымом, использующим бензиноподобное топливо». Журнал техники газовых турбин и энергетики . 132 (9). дои : 10.1115/1.4000602 .
- ^ Jump up to: а б с «Режимы воспламенения от сжатия с частичным предварительным смешиванием (PPCI) и низкотемпературного сгорания (LTC)» . Кмкл . Архивировано из оригинала 9 марта 2012 г. Проверено 06 апреля 2016 г.
Одним из многообещающих подходов является режим воспламенения от сжатия с частичным предварительным смешиванием (PPCI) или низкотемпературного сгорания (LTC). Используя этот подход, дымность можно уменьшить в двигателях с воспламенением от сжатия, способствуя смешиванию топлива и воздуха перед сгоранием. Уровни NOx можно снизить за счет снижения температуры сгорания путем сжигания более бедной смеси, предварительной смеси или использования EGR, рециркуляции выхлопных газов.
- ^ Мак, Дж. Хантер; Дэниел Л. Флауэрс; Брюс А. Бухгольц; Роберт В. Диббл (2005). «Исследование сгорания HCCI смесей диэтилового эфира и этанола с использованием отслеживания углерода 14 и численного моделирования» . Труды Института горения . 30 (2): 2693–2700. дои : 10.1016/j.proci.2004.08.136 .
- ^ Чой, Г.Х.; СБ Хан; Р.В. Диббл (2004). «Экспериментальное исследование работы двигателей с воспламенением от сжатия однородного заряда с рециркуляцией отработавших газов». Международный журнал автомобильных технологий . 5 (3): 195–200.
- ^ Сьоберг, Магнус; Джон Э. Дек; Николас П. Сернанский (2005). «Потенциал термического расслоения и замедления сгорания для снижения скорости нарастания давления в двигателях Hcci на основе многозонного моделирования и экспериментов». Общество инженеров автомобильной промышленности . 2005-01-0113.
- ^ Ян, Цзялин; Тодд Калп; Томас Кенни (2002). «Разработка системы бензинового двигателя с использованием технологии Hcci – концепция и результаты испытаний». Общество инженеров автомобильной промышленности . 2002-01-2832.
- ^ «Химия горения» . Pls.llnl.gov. Архивировано из оригинала 17 августа 2014 г. Проверено 31 марта 2014 г.
- ^ «Кинетика: построитель моделей химической кинетики» . Великобритания: CMCL Innovations . Проверено 20 января 2022 г.
- ^ Майгаард, П; Фабиан Мосс; Маркус Крафт (2003). «Двигатель с воспламенением от сжатия однородного заряда: моделирование влияния неоднородностей». Журнал техники газовых турбин и энергетики . 125 (2): 466–471. дои : 10.1115/1.1563240 .
- ^ «программное обеспечение пакета движка srm» . Архивировано из оригинала 9 апреля 2011 года.
- ^ Jump up to: а б «Моделирование процессов горения» (PDF) .
- ^ Сэм Абуэльсамид. «Анализ ABG Tech и впечатления от вождения: двигатель GM HCCI» . Autobloggreen.com . Проверено 31 марта 2014 г.
Сэм Абуэльсамид. «Двигатели GM HCCI теперь работают с холостого хода до 60 миль в час!» . Green.autoblog.com . Проверено 31 марта 2014 г.
«GM изучает различные стратегии клапанов для продления работы HCCI при высоких нагрузках; преимущества подхода с положительным перекрытием клапанов» . Конгресс зеленых автомобилей. 03 мая 2011 г. Проверено 31 марта 2014 г. - ^ Майкл Скарлетт (21 мая 2008 г.). "Опель Вектра 2.2 HCCI" . Авто Экспресс . Проверено 31 марта 2014 г.
- ^ «Автосалон во Франкфурте 2007: Mercedes-Benz F 700» . Эдмундс . 11 сентября 2007 г. Архивировано из оригинала 12 октября 2007 г.
- ^ Кристиан Штайнерт, Немецкий автомобильный блог (27 июня 2007 г.). «Фольксваген: Внутри секретной лаборатории» . Немецкий автомобильный блог. Архивировано из оригинала 18 мая 2013 г. Проверено 31 марта 2014 г.
- ^ «У нас есть зажигание: экспериментальный газовый двигатель Hyundai работает без свечей зажигания — технический отдел» . www.caranddriver.com . 26 февраля 2014 г. Проверено 9 ноября 2015 г.
- ^ «(Корейское) Секретное оружие Hyundai Motor Company будет представлено на мировом рынке» . chosun.com . Чосон Ильбо . 23 апреля 2015 г. Проверено 9 ноября 2015 г.
- ^ ЖУРНАЛ, Норихико Сироузу, штатный корреспондент THE WALL STREET (25 октября 2005 г.). «Экспериментальный гибрид Honda может помочь в гонке с Toyota» – через www.wsj.com.
- ^ «Кислородное горение» . Кислородно-генное горение . Проверено 31 марта 2014 г.
- ^ «Чище, чем электрический? Mazda рассказывает об амбициях по экономии топлива в бензиновом двигателе для SkyActiv 2» . Физика.орг . Проверено 31 марта 2014 г.
- ^ Mazda объявляет о прорыве в долгожданной технологии двигателей , Yahoo! финансы
- ^ Флинн, Малькольм (9 ноября 2015 г.). «Mazda SkyActiv-R Rotary может использовать воспламенение от сжатия — Car News» . АвтомобилиГид . Австралия . Проверено 8 августа 2016 г.
- ^ «Обновленный двигатель e-Skyactiv X дебютирует в Mazda CX-30 2021 года и Mazda3 2021 года» . Автомобильный мир . 01.03.2021 . Проверено 7 сентября 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Исследования, публикации в Лундском университете, SE
- Исследования в Технологическом университете Чалмерса, SE
- Исследования в Стэнфордском университете, США. Архивировано 4 марта 2016 г. в Wayback Machine.
- Исследования, публикации в Университете Висконсина, Мэдисон, США. Архивировано 15 декабря 2018 г. в Wayback Machine.
- Исследования в Калифорнийском университете, Беркли, США.
- Исследования в Кембриджском университете, Великобритания
- Исследования в RWTH Ахенском университете, Германия. Архивировано 5 июля 2016 г. в Wayback Machine.
- Исследования в Технологическом университете Эйндховена, Нидерланды
- Исследования в Лос-Аламосской национальной лаборатории, Лос-Аламос, Нью-Мексико, США.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Автомобильный двигатель HCCI. Архивировано 31 мая 2014 г. в Wayback Machine исследовательским центром Sandia Combustion Research Facility, январь 2012 г.