Форма внутреннего сгорания
Воспламенение от сжатия однородного заряда ( HCCI ) — это форма внутреннего сгорания , в которой хорошо перемешанное 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 обычного бензинового двигателя и дизельного двигателя . Бензиновые двигатели сочетают в себе гомогенный заряд (HC) с искровым зажиганием (SI), сокращенно HCSI. Современные дизельные двигатели с прямым впрыском сочетают в себе послойный заряд (SC) с воспламенением 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 путем сжатия до тех пор, пока вся смесь не начнет реагировать спонтанно.
Стратифицированное воспламенение от сжатия также зависит от повышения температуры и плотности в результате сжатия. Однако оно впрыскивает топливо позже, во время такта сжатия. Сгорание происходит на границе топлива и воздуха, что приводит к более высоким выбросам, но позволяет сгорать более бедной и более высокой степени сжатия, что повышает эффективность.
Управление HCCI требует микропроцессорного управления и физического понимания процесса зажигания. Конструкции HCCI достигают выбросов, подобных бензиновому двигателю, с эффективностью, подобной дизельному двигателю.
Двигатели HCCI достигают чрезвычайно низкого уровня выбросов оксидов азота ( NO
х) без каталитического нейтрализатора . Углеводороды (несгоревшее топливо и масла) и выбросы оксида углерода по-прежнему требуют обработки для соответствия нормам контроля выбросов автомобилей .
Недавние исследования показали, что гибридные виды топлива, сочетающие в себе различные реактивности (например, бензин и дизельное топливо), могут помочь в контроле HCCI-воспламенения и скорости горения. RCCI, или реактивно-управляемое компрессионное воспламенение , как было продемонстрировано, обеспечивает высокоэффективную работу с низким уровнем выбросов в широком диапазоне нагрузок и скоростей. [1]
История
Двигатели HCCI имеют долгую историю, хотя HCCI не был так широко внедрен, как искровое зажигание или впрыск дизельного топлива. По сути, это цикл сгорания Отто . HCCI был популярен до того, как стало использоваться электронное искровое зажигание . Одним из примеров является двигатель с горячей лампой , который использовал горячую испарительную камеру для смешивания топлива с воздухом. Дополнительное тепло в сочетании со сжатием создавало условия для сгорания. Другим примером является «дизельный» модельный авиационный двигатель .
Операция
Методы
Смесь топлива и воздуха воспламеняется, когда концентрация и температура реагентов достаточно высоки. Концентрацию и/или температуру можно увеличить несколькими способами:
- Увеличение степени сжатия
- Предварительный нагрев индукционных газов
- Принудительная индукция
- Удерживаемые или повторно всасываемые выхлопные газы
После воспламенения сгорание происходит очень быстро. Когда самовоспламенение происходит слишком рано или со слишком большой химической энергией, сгорание происходит слишком быстро, и высокое давление в цилиндре может разрушить двигатель. По этой причине HCCI обычно работает на обедненных топливных смесях.
Преимущества
- Поскольку двигатели HCCI работают на обедненной топливной смеси, они могут работать при степенях сжатия, подобных дизельным (>15), достигая таким образом эффективности на 30% выше, чем у обычных бензиновых двигателей SI. [2]
- Однородное смешивание топлива и воздуха приводит к более чистому сгоранию и снижению выбросов. Поскольку пиковые температуры значительно ниже, чем в типичных двигателях SI, уровни NO x практически незначительны. Кроме того, эта технология не производит сажу . [3]
- Двигатели HCCI могут работать на бензине, дизельном топливе и большинстве альтернативных видов топлива. [4]
- HCCI позволяет избежать потерь на дроссельной заслонке, что дополнительно повышает эффективность. [5]
Недостатки
- Обеспечение возможности холодного запуска.
- Высокие скорости тепловыделения и повышения давления способствуют износу двигателя.
- Самовоспламенение трудно контролировать, в отличие от воспламенения в двигателях с искровым зажиганием и дизельных двигателях , которые контролируются свечами зажигания и инжекторами топлива в цилиндрах соответственно. [6]
- Двигатели HCCI имеют небольшой диапазон крутящего момента, ограниченный при низких нагрузках пределами воспламеняемости обедненной смеси, а при высоких нагрузках — ограничениями давления в цилиндре. [7]
- Выбросы оксида углерода (CO) и углеводорода (HC) до катализатора выше, чем у типичного двигателя с искровым зажиганием, что вызвано неполным окислением (из-за быстрого сгорания и низких температур в цилиндре) и захваченными щелевыми газами соответственно. [8]
Контроль
HCCI сложнее контролировать, чем другие двигатели внутреннего сгорания, такие как SI и дизель. В типичном бензиновом двигателе для воспламенения предварительно смешанного топлива и воздуха используется искра. В дизельных двигателях сгорание начинается, когда топливо впрыскивается в предварительно сжатый воздух. В обоих случаях время сгорания контролируется явно. Однако в двигателе HCCI однородная смесь топлива и воздуха сжимается, и сгорание начинается, когда достигаются достаточные давление и температура. Это означает, что ни один четко определенный инициатор сгорания не обеспечивает прямого управления. Двигатели должны быть спроектированы таким образом, чтобы условия воспламенения возникали в желаемое время. Для достижения динамической работы система управления должна управлять условиями, вызывающими сгорание. Варианты включают степень сжатия, температуру всасываемого газа, давление всасываемого газа, соотношение топливо-воздух или количество удерживаемых или повторно всасываемых выхлопных газов. Ниже обсуждаются несколько подходов к управлению.
Степень сжатия
Два коэффициента сжатия имеют значение. Геометрический коэффициент сжатия можно изменить с помощью подвижного плунжера в верхней части головки цилиндра . Эта система используется в дизельных двигателях моделей самолетов . Эффективный коэффициент сжатия можно уменьшить из геометрического коэффициента, закрыв впускной клапан либо очень поздно, либо очень рано с помощью переменного срабатывания клапана ( изменение фаз газораспределения , которое обеспечивает цикл Миллера ). Оба подхода требуют энергии для достижения быстрого отклика. Кроме того, реализация является дорогостоящей, но эффективной. [9] Влияние коэффициента сжатия на сгорание HCCI также было тщательно изучено. [10]
Температура индукции
Самовоспламенение HCCI очень чувствительно к температуре. Простейший метод контроля температуры использует резистивные нагреватели для изменения температуры на входе, но этот подход слишком медленный для изменения на частоте от цикла к циклу. [11] Другой метод — быстрое управление температурой (FTM). Он достигается путем изменения температуры всасываемого заряда путем смешивания потоков горячего и холодного воздуха. Он достаточно быстр, чтобы обеспечить управление от цикла к циклу. [12] Он также дорог в реализации и имеет ограниченную полосу пропускания, связанную с энергией привода.
Процент выхлопных газов
Выхлопной газ очень горячий, если удерживается или повторно вводится из предыдущего цикла сгорания, или холодный, если рециркулируется через впуск, как в обычных системах EGR . Выхлоп оказывает двойное воздействие на сгорание HCCI. Он разбавляет свежий заряд, задерживая зажигание и снижая химическую энергию и выходную мощность двигателя. Горячие продукты сгорания, наоборот, повышают температуру газа в цилиндре и ускоряют зажигание. Управление временем сгорания двигателей HCCI с использованием EGR было показано экспериментально. [13]
Приведение в действие клапана
Переменное приведение в действие клапана (VVA) расширяет рабочий диапазон HCCI, обеспечивая более точный контроль над температурой-давлением-временем в камере сгорания. VVA может достичь этого посредством:
- Управление эффективной степенью сжатия: VVA на впуске может управлять точкой, в которой закрывается впускной клапан. Задержка после нижней мертвой точки (НМТ) изменяет степень сжатия, изменяя огибающую давления-времени в цилиндре.
- Управление количеством горячего выхлопного газа, удерживаемого в камере сгорания: VVA может управлять количеством горячего EGR в камере сгорания, либо путем повторного открытия клапана, либо путем изменения перекрытия клапанов. Балансировка процента охлажденного внешнего EGR с горячим внутренним EGR, генерируемым системой VVA, позволяет контролировать температуру в цилиндре.
В то время как электрогидравлические и бескулачковые системы VVA предлагают контроль над клапанным событием, компоненты для таких систем в настоящее время сложны и дороги. Однако механические системы переменного подъема и продолжительности, хотя и более сложны, чем стандартный клапанный механизм, дешевле и менее сложны. Относительно просто настроить такие системы для достижения необходимого контроля над кривой подъема клапана.
Топливная смесь
Другим способом расширения рабочего диапазона является управление началом воспламенения и скоростью выделения тепла [14] [15] путем манипулирования самим топливом. Обычно это осуществляется путем смешивания нескольких видов топлива «на лету» для одного и того же двигателя. [16] Примерами являются смешивание коммерческого бензина и дизельного топлива, [17] использование природного газа [18] или этанола. [19] Этого можно достичь несколькими способами:
- Смешивание вверх по потоку: Топлива смешиваются в жидкой фазе, одно с низким сопротивлением воспламенению (например, дизельное топливо), а второе с большим сопротивлением (бензин). Время зажигания меняется в зависимости от соотношения этих видов топлива.
- Внутрикамерное смешивание: одно топливо может впрыскиваться во впускной канал (впрыск во впускной канал), а другое — непосредственно в цилиндр.
Прямой впрыск: сгорание PCCI или PPCI
Сгорание с непосредственным впрыском с воспламенением от сжатия (CIDI) является общепризнанным средством управления моментом зажигания и скоростью тепловыделения и применяется в сгорании дизельных двигателей . Частично предварительно смешанное воспламенение от сжатия заряда (PPCI), также известное как предварительно смешанное воспламенение от сжатия заряда (PCCI), является компромиссом, обеспечивающим управление сгоранием CIDI с уменьшенными выбросами выхлопных газов HCCI, в частности, меньшим количеством сажи . [20] Скорость тепловыделения контролируется путем подготовки горючей смеси таким образом, что сгорание происходит в течение более длительного периода времени, что делает ее менее склонной к детонации . Это достигается путем расчета времени впрыска таким образом, чтобы диапазон соотношений воздух/топливо распределялся по цилиндру сгорания, когда начинается зажигание. Воспламенение происходит в разных областях камеры сгорания в разное время, что замедляет скорость тепловыделения. Эта смесь предназначена для минимизации количества богатых топливом карманов, уменьшая образование сажи. [21] Использование топлива с высоким уровнем рециркуляции отработавших газов и дизельного топлива с большей устойчивостью к воспламенению (более «похожего на бензин») обеспечивает более длительное время смешивания перед воспламенением и, таким образом, меньшее количество обогащенных зон, которые производят сажу и NO
х[20] [21]
Пиковое давление и скорость тепловыделения
В типичном ICE сгорание происходит через пламя. Следовательно, в любой момент времени сгорает только часть общего количества топлива. Это приводит к низким пиковым давлениям и низким скоростям высвобождения энергии. Однако в HCCI вся топливно-воздушная смесь воспламеняется и сгорает в течение гораздо меньшего промежутка времени, что приводит к высоким пиковым давлениям и высоким скоростям высвобождения 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 различными 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 скоростей сгорания (и выхода). [23]
В подходе с разделенной камерой сгорания [1] есть две взаимодействующие камеры сгорания: малая вспомогательная и большая основная.
Высокая степень сжатия используется во вспомогательной камере сгорания.
Умеренная степень сжатия используется в основной камере сгорания, где однородная воздушно-топливная смесь сжимается/нагревается вблизи, но ниже порога самовоспламенения.
Высокая степень сжатия во вспомогательной камере сгорания вызывает самовоспламенение однородной обедненной воздушно-топливной смеси в ней (свеча зажигания не требуется); сгоревший газ вырывается — через некоторые «перепускные отверстия», непосредственно перед ВМТ — в основную камеру сгорания, вызывая ее самовоспламенение.
Двигатель не должен быть конструктивно более прочным.
Власть
В двигателях ICE мощность может быть увеличена путем введения большего количества топлива в камеру сгорания. Эти двигатели могут выдерживать повышение мощности, поскольку скорость выделения тепла в этих двигателях медленная. Однако в двигателях HCCI увеличение соотношения топливо/воздух приводит к более высоким пиковым давлениям и скоростям выделения тепла. Кроме того, многие жизнеспособные стратегии управления HCCI требуют термического предварительного нагрева топлива, что снижает плотность и, следовательно, массу заряда воздуха/топлива в камере сгорания, снижая мощность. Эти факторы делают увеличение мощности в двигателях HCCI сложной задачей.
Один из методов заключается в использовании топлива с различными свойствами самовоспламенения . Это снижает скорость тепловыделения и пиковые давления и позволяет увеличить коэффициент эквивалентности. Другой способ заключается в термическом расслоении заряда таким образом, чтобы разные точки в сжатом заряде имели разные температуры и сгорали в разное время, что снижает скорость тепловыделения и позволяет увеличить мощность. [24]
Третий способ заключается в работе двигателя в режиме HCCI только в условиях частичной нагрузки и работе его как дизельного или SI-двигателя в условиях более высокой нагрузки. [25]
Выбросы
Поскольку HCCI работает на бедных смесях, пиковая температура намного ниже, чем в двигателях SI и дизельных двигателях. Эта низкая пиковая температура снижает образование NO
х, но это также приводит к неполному сгоранию топлива, особенно вблизи стенок камеры сгорания. Это приводит к относительно высоким выбросам оксида углерода и углеводородов. Окислительный катализатор может удалить регулируемые виды, поскольку выхлопные газы по-прежнему богаты кислородом.
Отличие от стука
Детонация или звон двигателя происходят, когда некоторые из несгоревших газов перед пламенем в двигателе SI самопроизвольно воспламеняются. Этот газ сжимается по мере распространения пламени, и давление в камере сгорания растет. Высокое давление и соответствующая высокая температура несгоревших реагентов могут привести к их самопроизвольному воспламенению. Это заставляет волну давления проходить от области конечного газа и волну расширения проходить в область конечного газа. Две волны отражаются от границ камеры сгорания и взаимодействуют, создавая стоячие волны высокой амплитуды , таким образом образуя примитивное термоакустическое устройство, в котором резонанс усиливается за счет повышенного выделения тепла во время распространения волны, аналогично трубке Рийке .
Похожий процесс зажигания происходит в HCCI. Однако, вместо того, чтобы часть смеси реагентов воспламенялась сжатием впереди фронта пламени, воспламенение в двигателях HCCI происходит из-за сжатия поршня более или менее одновременно в объеме сжатого заряда. Между различными областями газа не происходит никакой разницы давления или она незначительна, что исключает ударную волну и стук, но быстрый рост давления все еще присутствует и желателен с точки зрения поиска максимальной эффективности от почти идеального изохорного подвода тепла.
Моделирование двигателей HCCI
Вычислительные модели для моделирования скорости сгорания и тепловыделения двигателей HCCI требуют подробных химических моделей. [17] [26] [27] Это во многом 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 цилиндре фактически неоднородна, особенно с точки зрения температуры. Эта неоднородность обусловлена турбулентным смешиванием и передачей тепла от стенок камеры сгорания. Величина температурной стратификации определяет скорость тепловыделения и, таким образом, тенденцию к детонации. [28] Это ограничивает полезность рассмотрения смеси в цилиндре как единой зоны, что приводит к интеграции трехмерных кодов вычислительной гидродинамики, таких как код KIVA CFD Национальной лаборатории Лос-Аламоса и более быстрых кодов моделирования функции плотности вероятности. [29] [30]
Прототипы
У нескольких автопроизводителей имеются действующие прототипы HCCI.
- Мотоцикл Honda EXP-2 1994 года выпуска использовал "дуговое сгорание". У него был двухтактный двигатель, который использовал выпускной клапан для имитации режима HCCI. Honda продавала CRM 250 AR.
- В 2007–2009 годах General Motors продемонстрировала HCCI с модифицированным двигателем Ecotec объемом 2,2 л, установленным в Opel Vectra и Saturn Aura . [31] Двигатель работает в режиме HCCI на скоростях ниже 60 миль в час (97 км/ч) или при движении на крейсерской скорости, переключаясь на обычный режим SI при открытии дроссельной заслонки, и обеспечивает экономию топлива в 43 мили на имперский галлон (6,6 л/100 км; 36 миль на галлон США ) и выбросы углекислого газа около 150 граммов на километр, что лучше показателей 37 миль на имперский галлон (7,6 л/100 км; 31 миль на галлон США ) и 180 г/км у обычной версии с непосредственным впрыском объемом 2,2 л . [32] GM также исследует меньшие двигатели семейства 0 для применения в HCCI. GM использовала KIVA при разработке бензиновых двигателей с непосредственным впрыском и послойным зарядом, а также бензиновых двигателей с быстрым сгоранием и гомогенным зарядом. [30]
- Mercedes-Benz разработал прототип двигателя под названием DiesOtto с контролируемым автоматическим зажиганием. Он был представлен в концепт-каре F 700 на Франкфуртском автосалоне 2007 года. [33]
- Volkswagen разрабатывает два типа двигателей для работы HCCI. Первый, называемый Combined Combustion System или CCS, основан на 2,0-литровом дизельном двигателе VW Group, но использует однородный впускной заряд. Для достижения максимальной выгоды ему требуется синтетическое топливо . Второй называется Gasoline Compression Ignition или GCI; он использует HCCI при движении с постоянной скоростью и искровое зажигание при ускорении. Оба двигателя были продемонстрированы в прототипах Touran . [34]
- В ноябре 2011 года Hyundai объявила о разработке двигателя GDCI (Gasoline Direct Injection Compression Ignition) совместно с Delphi Automotive . [35] В двигателе отсутствуют свечи зажигания, и вместо этого используются как нагнетатель, так и турбонагнетатель для поддержания давления в цилиндре. Двигатель планируется запустить в коммерческое производство в ближайшем будущем. [36]
- В октябре 2005 года Wall Street Journal сообщил, что Honda разрабатывает двигатель HCCI в рамках усилий по производству гибридного автомобиля следующего поколения. [37]
- Oxy-Gen Combustion, британская компания Clean Technology, создала концептуальный двигатель HCCI с полной нагрузкой при содействии Michelin и Shell. [38]
- Mazda Skyactiv-G Generation 2 имеет степень сжатия 18:1, что позволяет использовать сгорание HCCI. [39] Модель двигателя под названием Skyactiv#Skyactiv-X была анонсирована Mazda в августе 2017 года как крупный прорыв в технологии двигателей . [40]
- Mazda проводит исследования совместно с HCCI с двигателями Ванкеля . [41]
Производство
- В марте 2021 года Mazda анонсировала два автомобиля 2021 модельного года с двигателем внутреннего сгорания объемом 2,0 л с возможностью использования HCCI и переменной степенью сжатия от 16,3:1 до 15,0:1 под названием e-Skyactiv X. [42]
Другие приложения
На сегодняшний день лишь немногие прототипы двигателей работают в режиме HCCI, но исследования HCCI привели к прогрессу в разработке топлива и двигателей. Вот некоторые примеры:
- Сгорание PCCI/PPCI — гибрид HCCI и обычного дизельного сгорания, обеспечивающий больший контроль над воспламенением и скоростями тепловыделения с меньшим количеством сажи и NO
хВыбросы. [20] [21] - Достижения в моделировании топлива — горение HCCI в основном обусловлено химической кинетикой, а не турбулентным смешиванием или впрыском, что снижает сложность моделирования химии, что приводит к окислению топлива и образованию выбросов. Это привело к повышению интереса и развитию химической кинетики, описывающей окисление углеводородов.
- Применение 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 смешивать виды топлива виртуально и определять, как они будут работать в двигателе.
Смотрите также
Ссылки
- ^ "Колледж инженерии в Университете Висконсин-Мэдисон, инициативы в области энергетики, здравоохранения, нанотехнологий, безопасности и информационных технологий". Engr.wisc.edu. Архивировано из оригинала 25-02-2010 . Получено 31-03-2014 .
- ^ 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-X.
- ^ Варнатц, Юрген; Маас, Ульрих; Диббл, Роберт В. (2006). Горение: Физические и химические основы, Моделирование и имитация, Эксперименты, Образование загрязняющих веществ (4-е изд.). Берлин, Германия: Springer . С. 175–176. ISBN 3-540-25992-9.
- ^ Дек, Джон Э.; Эппинг, Кэти; Асевес, Сальвадор М.; Бехтольд, Ричард Л. (2002). «Потенциал сгорания HCCI для высокой эффективности и низких выбросов». Общество инженеров-автомобилестроителей . 2002-01-1923.
- ^ Баумгартен, Карстен (2006). Смесеобразование в двигателях внутреннего сгорания: Смесеобразование в двигателях внутреннего сгорания . Биркхойзер. С. 263–264. ISBN 3-540-30835-0.
- ^ Блом, Даниэль; Карлссон, Мария; Экхольм, Кент; Тунестал, Пер; Йоханссон, Рольф (2008). «Моделирование и управление двигателем HCCI с использованием принципов сохранения». Технический документ SAE 2008-01-0789 . Серия технических документов SAE. Том 1. doi :10.4271/2008-01-0789.
- ^ Stanglmaier, Rudolf H.; Roberts, Charles E. (1999). "Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI): Benefits, Compromises, and Future Engine Applications". Технический документ SAE 1999-01-3682 . Серия технических документов SAE. Том 1. doi :10.4271/1999-01-3682.
- ^ Асевес, Сальвадор М.; Флауэрс, Дэниел Л.; Эспиноса-Лоза, Франциско; Мартинес-Фриас, Джоэл; Дек, Джон Э.; Шеберг, Магнус; Диббл, Роберт В.; Хессель, Рэнди П. (2004). "Пространственный анализ источников выбросов при сжигании HCCI при низких нагрузках с использованием многозонной модели". Технический документ SAE 2004-01-1910 . Серия технических документов SAE. Том 1. doi :10.4271/2004-01-1910.
- ^ Харальдссон, Горан; Хювонен, Яри; Тунестал, Пер; Йоханссон, Бенгт (2002). «Фазирование сгорания HCCI в многоцилиндровом двигателе с использованием переменной степени сжатия». Техническая статья SAE 2002-01-2858 . Серия технических статей SAE. Том 1. doi :10.4271/2002-01-2858.
- ^ Асевес, SM; Смит, JR; Вестбрук, CK; Питц, WJ (1999). «Влияние степени сжатия на горение метана HCCI». Журнал инженерного дела по газовым турбинам и энергетике . 212 (3): 569–574. doi :10.1115/1.2818510.
- ^
- ^ Харальдссон, Горан; Яри Хювонен; Пер Тунестал; Бенгт Йоханссон (2004). «HCCI Closed-Loop Combustion Control Using Fast Thermal Management». Общество инженеров-автомобилестроителей . 2004-01-0943.
- ^ Au, Michael; Girard, JW; Dibble, R.; Aceves, DFSM; Martinez-Frias, J.; Smith, R.; Seibel, C.; Maas, U. (2001). «Работа 1,9-литрового четырехцилиндрового двигателя HCCI с рециркуляцией выхлопных газов». Общество инженеров-автомобилестроителей . 2001-01-1894.
- ^ "Управление выделением тепла с использованием усовершенствованных видов топлива". Архивировано из оригинала 5 апреля 2011 г.
- ^ Смоллбоун, Эндрю; Амит Бхаве; Нил М. Морган; Маркус Крафт; Роджер Кракнелл; Гаутам Калгатги (2010). «Моделирование сгорания практических видов топлива и смесей для современных двигателей с использованием подробной химической кинетики». Общество инженеров-автомобилестроителей . 2010-01-0572.
- ^ Себастьян, Мосбах; Али М. Олдавуд; Маркус Крафт (2008). «Оценка в реальном времени подробной химической модели двигателя HCCI с использованием метода табуляции». Наука и технология сгорания . 180 (7): 1263–1277. doi :10.1080/00102200802049414. S2CID 97895596.
- ^ abc "Смешивание практических видов топлива". Архивировано из оригинала 5 апреля 2011 г.
- ^ "Сжигание природного газа". Архивировано из оригинала 5 апреля 2011 г.
- ^ ab "смешиванием этанола и бензина". Архивировано из оригинала 5 апреля 2011 г.
- ^ abc Kalghatgi, Gautam; Hildingsson, Leif; Johansson, Bengt (2010). «Работа дизельного двигателя с низким уровнем выбросов NOx и низким дымлением при использовании бензиноподобного топлива». Журнал инженерного дела по газовым турбинам и энергетике . 132 (9). doi :10.1115/1.4000602.
- ^ abc "Режимы частично-предварительного смешивания с воспламенением от сжатия (PPCI) и низкотемпературного сгорания (LTC)". Cmcl . Архивировано из оригинала 2012-03-09 . Получено 2016-04-06 .
Одним из перспективных подходов является режим частично-предварительного смешивания с воспламенением от сжатия (PPCI) или низкотемпературного сгорания (LTC). Используя этот подход, можно уменьшить дымность в двигателях с воспламенением от сжатия, способствуя смешиванию топлива и воздуха перед сгоранием. Уровни NOx можно уменьшить, снизив температуру сгорания путем сжигания более бедной, предварительно смешанной или с использованием EGR, рециркуляции выхлопных газов.
- ^ Mack, J. Hunter; Daniel L. Flowers; Bruce A. Buchholz; Robert W. Dibble (2005). «Исследование горения HCCI смесей диэтилового эфира и этанола с использованием трассировки углерода 14 и численного моделирования». Труды Института горения . 30 (2): 2693–2700. doi :10.1016/j.proci.2004.08.136.
- ^ Чой, GH; SB Han; RW Dibble (2004). «Экспериментальное исследование работы двигателя с однородным зарядом и воспламенением от сжатия с рециркуляцией выхлопных газов». Международный журнал автомобильных технологий . 5 (3): 195–200.
- ^ Sjoberg, Magnus; John E. Dec; Nicholas P. Cernansky (2005). «Потенциал термической стратификации и замедления сгорания для снижения скорости повышения давления в двигателях Hcci на основе многозонного моделирования и экспериментов». Общество инженеров-автомобилестроителей . 2005-01-0113.
- ^ Ян, Цзялинь; Тодд Калп; Томас Кенни (2002). «Разработка системы бензинового двигателя с использованием технологии HCCI — концепция и результаты испытаний». Общество инженеров-автомобилестроителей . 2002-01-2832.
- ^ "Химия горения". Pls.llnl.gov. Архивировано из оригинала 2014-08-17 . Получено 2014-03-31 .
- ^ "kinetics: The Chemical Kinetics Model Builder". Великобритания: CMCL Innovations . Получено 2022-01-20 .
- ^ Maigaard, P; Fabian Mauss; Markus Kraft (2003). «Двигатель с однородным зарядом и воспламенением от сжатия: моделирование влияния неоднородностей». Journal of Engineering for Gas Turbines and Power . 125 (2): 466–471. doi :10.1115/1.1563240.
- ^ "srm engine suite software". Архивировано из оригинала 9 апреля 2011 г.
- ^ ab "Моделирование процессов горения" (PDF) .
- ^ Сэм Абуэльсамид. «Анализ ABG Tech и впечатления от вождения: двигатель HCCI от GM». Autobloggreen.com . Получено 31.03.2014 .
Сэм Абуэльсамид. «Двигатели GM HCCI теперь работают от холостого хода до 60 миль в час!». Green.autoblog.com . Получено 2014-03-31 .
«GM изучает различные стратегии клапанов для расширения работы HCCI при высоких нагрузках; преимущества подхода с положительным перекрытием клапанов». Green Car Congress. 2011-05-03 . Получено 2014-03-31 . - ^ Майкл Скарлетт (21.05.2008). "Vauxhall Vectra 2.2 HCCI". Auto Express . Получено 31.03.2014 .
- ^ "2007 Frankfurt Auto Show: Mercedes-Benz F 700". Edmunds . 2007-09-11. Архивировано из оригинала 2007-10-12.
- ^ Кристиан Штайнерт, The German Car Blog (2007-06-27). "VW: Внутри секретной лаборатории". The German Car Blog. Архивировано из оригинала 2013-05-18 . Получено 2014-03-31 .
- ^ "У нас есть зажигание: экспериментальный газовый двигатель Hyundai работает без свечей зажигания - Технический отдел". www.caranddriver.com . 2014-02-26 . Получено 2015-11-09 .
- ^ "(Корейский) 현대자동차가 세계시장에 내놓을 비장의 무기" . chosun.com . Чосон Ильбо . 23 апреля 2015 г. Архивировано из оригинала 11 января 2016 г. Проверено 9 ноября 2015 г.
- ^ JOURNAL, Норихико Широузу, штатный корреспондент THE WALL STREET (25 октября 2005 г.). «Экспериментальный гибрид Honda может помочь в гонке с Toyota» – через www.wsj.com.
- ^ "Oxy-Gen Combustion". Oxy-Gen Combustion. Архивировано из оригинала 2014-01-08 . Получено 2014-03-31 .
- ^ "Чище, чем электричество? Mazda рассуждает о амбициях по экономии топлива бензинового двигателя для SkyActiv 2". Phys.org . Получено 2014-03-31 .
- ^ Mazda объявляет о прорыве в долгожданной технологии двигателей, Yahoo! Finance
- ^ Флинн, Малкольм (2015-11-09). "Mazda SkyActiv-R rotary could use compression ignition- Car News". CarsGuide . Австралия . Получено 2016-08-08 .
- ^ "Обновленный двигатель e-Skyactiv X дебютирует в Mazda CX-30 2021 года и Mazda3 2021 года". Automotive World . 2021-03-01 . Получено 2021-09-07 .
Внешние ссылки
- Исследования, публикации в Лундском университете, Швеция
- Исследования в Технологическом университете Чалмерса, SE
- Исследования в Стэнфордском университете, США. Архивировано 04.03.2016 на Wayback Machine.
- Исследования, публикации в Университете Висконсина, Мэдисон, США Архивировано 15 декабря 2018 г. в Wayback Machine
- Исследования в Калифорнийском университете в Беркли, США
- Исследования в Кембриджском университете, Великобритания
- Исследования в Рейнско-Вестфальском техническом университете Ахена, Германия. Архивировано 05.07.2016 в Wayback Machine.
- Исследования в Техническом университете Эйндховена, Нидерланды
- Исследования в Лос-Аламосской национальной лаборатории, Лос-Аламос, Нью-Мексико, США
Дальнейшее чтение
- Автомобильный двигатель HCCI. Архивировано 31 мая 2014 г. на Wayback Machine исследовательским центром Sandia Combustion, январь 2012 г.