بررسی تجربی و تحلیل آماری نوسانات چرخه‏ای در موتور احتراق تراکمی همگن

نویسنده

چکیده

موتورهای احتراق تراکمی همگن (HCCI)، نسل جدیدی از موتورهای احتراق داخلی هستند که همانند موتورهای دیزلی دارای احتراق خودبخودی‌اند و مشابه موتورهای بنزینی با مخلوط همگن سوخت و هوا کار می‌کنند. اساس احتراق در این موتورها خوداشتعالی مخلوط همگن سوخت و هوا بر اثر تراکم است. این نوع احتراق معمولاً با مخلوط هوا و سوخت به شدت رقیق شده، با هوای اضافی یا گازهای بازخوران EGR انجام می‌شود و مقادیر تولید آلاینده‏های NOx (به خصوص در بارهای ضعیف) و دوده بسیار، ناچیز است. موتور HCCI بر خلاف موتورهای جرقه‏ای، نوسانات چرخه‏ای بسیار اندکی دارد. با اینحال، به دلیل حساسیت زیاد احتراق به متغیر دما، در صورت بروز نوسانات چرخه‏ای، احتراق به شدت ناپایدار می‏گردد. این امر در پایش بهینه موتور، اهمیت بسزایی دارد. در این تحقیق، موتوری HCCI در دامنه کارکرد متنوع آزمایش و نوسانات چرخه‏ای احتراق از منحنی فشار داخل استوانه استخراج شد. نتایج حاصل نشان می‏دهند، پایداری احتراق HCCI با افزایش آزادسازی انرژی در مرحله احتراق دما خنک، افزایش می‏یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental investigation and statistical analysis of cyclic variations in homogeneous charge compression ignition combustion engine

نویسنده [English]

  • V. Hosseini
چکیده [English]

Homogeneous charge compression ignition (HCCI) combustion engines are the new generation of internal combustion engines that are like compression ignition engines utilize the auto-ignition and similar to spark ignited engines use the homogenous air-fuel mixture. The HCCI combustion is highly diluted with the air or exhaust gas recirculation (EGR) and produces near-zero NOx and soot emissions. Unlike SI engines, the HCCI combustion engines exhibit low combustion cyclic variations. However, due to extreme sensitivity of the combustion to the temperature history, small cyclic variation can potentially lead to the combustion instability. This is important for a robust design of the engine control system. In this study, the operation of the HCCI combustion engine has been examined in a wide range of operating conditions. Cyclic variations were characterized by cylinder pressure data. Results showed that the stability of the HCCI combustion increased with the increase of low temperature heat release rate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Homogeneous charge compression ignition (HCCI)
  • Cyclic Variation
  • HCCI Combustion Phasing
  • Chemical Kinetics