Einnseanan peatrail is dìosail dràibhidh deuchainn ann an einnseanan singilte no einnseanan HCCI: Pàirt 2

Tha Mazda ag ràdh gur iad a ’chiad fhear a chleachdas iad san t-sreath

Le gasaichean glan mar gasoline agus èifeachdas dìosail. Tha an artaigil seo mu dheidhinn na thachras nuair a bhios tu a ’dealbhadh einnsean air leth le measgachadh aon-ghnèitheach agus fèin-ghluasad rè teannachadh. Tha na dealbhadairean dìreach ga ainmeachadh HCCI.

Cruinneachadh eòlais

Tha bunaitean leithid de phròiseasan a’ dol air ais gu na seachdadan, nuair a leasaich an innleadair Iapanach Onishi an teicneòlas aige “Active combustion in the thermo-atmosphere”. Anns a’ ghàrradh, is e 1979 àm an dàrna èiginn ola agus a’ chiad droch chuingealachaidhean laghail de nàdar àrainneachd, agus is e amas an innleadair baidhsagalan-motair dà-bhuille a tha cumanta aig an àm sin a thoirt a rèir nan riatanasan sin. Tha fios gu bheil mòran de ghasaichean fuadain air an stòradh ann an siolandairean aonadan dà-bhuille ann am modh aotrom agus pàirt-luchd, agus is e beachd an dealbhaiche Iapanach na h-eas-bhuannachdan aige a thionndadh gu buannachdan le bhith a’ cruthachadh inneal-togail. pròiseas losgaidh anns am bi gasaichean fuigheall agus teòthachd àrd connaidh a’ measgachadh airson obair fheumail. .

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.

Tha e soilleir gum bu chòir an obair a bhith ag amas air sgrùdadh agus sgrùdadh air toraidhean atharrachaidhean ann an structar ceimigeach agus co-dhèanamh cosgais fo bhuaidh teòthachd agus cuideam. Leis nach eil e comasach smachd a chumail air tòiseachadh fuar agus obrachadh aig an ìre as àirde de luchdan anns na modhan sin, bidh innleadairean a’ cleachdadh inneal-sradag. Tha an deuchainn practaigeach cuideachd a’ dearbhadh an teòiridh gu bheil an èifeachdas nas ìsle nuair a bhios tu ag obair le connadh dìosail, leis gu feum an co-mheas teannachaidh a bhith an ìre mhath ìosal, agus aig teannachadh nas àirde, bidh am pròiseas fèin-lasadh a’ tachairt ro thràth. stròc teannachaidh. Aig an aon àm, tha e a ’tionndadh a-mach, nuair a bhios tu a’ cleachdadh connadh dìosail, gu bheil duilgheadasan ann le falmhachadh bloighean lasanta de chonnadh dìosail, agus gu bheil na h-ath-bheachdan ceimigeach ro-lasrach aca mòran nas fhollaisiche na le gasolines àrd-octane. Agus aon phuing fìor chudromach eile - tha e a 'tionndadh a-mach gu bheil einnseanan HCCI ag obair gun duilgheadas le suas ri 50% de ghasaichean a tha air fhàgail anns na co-mheasgachaidhean caola anns na siolandairean. Bho seo uile tha e a 'leantainn gu bheil gasolines mòran nas freagarraiche airson a bhith ag obair san t-seòrsa seo de dh'aonadan agus tha leasachaidhean air an stiùireadh chun an taobh seo.

Chaidh na ciad einnseanan faisg air a ’ghnìomhachas fèin-ghluasadach, anns an deach na pròiseasan sin a bhuileachadh gu soirbheachail ann an cleachdadh, atharrachadh einnseanan VW 1,6-liter ann an 1992. Le an cuideachadh, bha e comasach dha na dealbhadairean à Wolfsburg an èifeachdas a mheudachadh 34% aig pàirt-luchdachadh. Beagan nas fhaide air adhart, ann an 1996, sheall coimeas dìreach eadar einnsean HCCI ri einnsean dìosail gasoline agus in-stealladh dìreach gun do sheall einnseanan HCCI an caitheamh connaidh as ìsle agus sgaoilidhean NOx gun fheum air siostaman stealladh daor. air connadh.

Dè tha dol an-diugh

An-diugh, a dh ’aindeoin na stiùiridhean lughdachadh, tha GM a’ leantainn air adhart a ’leasachadh einnseanan HCCI, agus tha a’ chompanaidh den bheachd gun cuidich an seòrsa inneal seo le bhith a ’leasachadh einnsean gasoline. Tha an aon bheachd aig innleadairean Mazda, ach bruidhnidh sinn mun deidhinn san ath iris. Tha Sandia National Laboratories, ag obair gu dlùth le GM, an-dràsta ag ùrachadh sruth-obrach ùr, a tha na eadar-dhealachadh den HCCI. Canaidh an luchd-leasachaidh ris LTGC airson "Cothlamadh Gasoline Teodhachd Ìosal". Bho ann an dealbhadh roimhe seo, tha modhan HCCI cuingealaichte ri raon obrachaidh caran cumhang agus chan eil mòran buannachd aca thairis air innealan ùr-nodha airson lughdachadh meud, cho-dhùin an luchd-saidheans am measgachadh a dhaingneachadh co-dhiù. Ann am faclan eile, gus raointean bochda agus nas beairtiche fo smachd a chruthachadh, ach an coimeas ri barrachd dìosail. Tha tachartasan aig toiseach na linne air sealltainn nach eil teòthachd obrachaidh tric gu leòr gus ath-bhualadh oxidation hydrocarbons agus CO-CO2 a chrìochnachadh. Nuair a tha am measgachadh air a bheairteachadh agus air ìsleachadh, tha an duilgheadas air a chuir às, seach gu bheil an teòthachd aige ag èirigh tron phròiseas losgaidh. Ach, tha e fhathast ìosal gu leòr gun a bhith a ’tòiseachadh cruthachadh ocsaidean nitrogen. Aig toiseach na linne, bha luchd-dealbhaidh fhathast den bheachd gu robh HCCI na roghainn teodhachd ìosal an àite einnsean dìosail nach robh a ’gineadh ocsaidean naitridean. Ach, chan eil iad air an cruthachadh sa phròiseas LTGC ùr an dàrna cuid. Tha gasoline cuideachd air a chleachdadh airson an adhbhar seo, mar anns na prototypes GM tùsail, leis gu bheil teòthachd vaporization nas ìsle aige (agus measgachadh nas fheàrr le èadhar) ach teòthachd fèin-ghluasadach nas àirde. A rèir dealbhadairean obair-lann, bidh an cothlamadh de mhodh LTGC agus lasadh lasachaidh ann am modhan nas mì-fhàbharach agus duilich smachd a chumail orra, leithid làn luchd, a ’leantainn gu innealan a tha tòrr nas èifeachdaiche na na h-aonadan lughdachadh gnàthach. Tha Delphi Automotive a ’leasachadh pròiseas lasachaidh teannachaidh coltach ris. Canaidh iad na dealbhaidhean aca GDCI airson "Compression Ignition Direct Petrol Injection" (Gasoline Direct Injection and Compression Ignition), a tha cuideachd a ’toirt seachad obair leanmhainn beairteach gus smachd a chumail air a’ phròiseas losgaidh. Ann an Delphi, tha seo air a dhèanamh le bhith a ’cleachdadh in-stealladh le daineamaigs stealladh iom-fhillte, gus, a dh’ aindeoin ìsleachadh agus beairteachadh, tha am measgachadh gu h-iomlan fhathast caol gu leòr gun a bhith a ’cruthachadh sùith agus teòthachd ìosal gu leòr gun a bhith a’ cruthachadh NOx. Bidh smachd aig na dealbhadairean air diofar phàirtean den mheasgachadh gus am bi iad a ’losgadh aig diofar amannan. Tha am pròiseas toinnte seo coltach ri connadh dìosail, tha sgaoilidhean CO2 ìosal agus glè bheag de chruthachadh NOx. Tha Delphi air co-dhiù 4 bliadhna a bharrachd de mhaoineachadh a thoirt seachad bho riaghaltas na SA, agus tha ùidh luchd-saothrachaidh leithid Hyundai nan leasachadh a ’ciallachadh nach stad iad.

Cuimhnich sinn air Disotto

Canar Diesotto ri leasachadh luchd-dealbhaidh nan Deuchainnean Rannsachaidh Einnsean Daimler ann an Untertürkheim agus ann am modh tòiseachaidh agus luchd as àirde bidh e ag obair mar einnsean gasoline clasaigeach, a’ cleachdadh na buannachdan uile bho in-stealladh dìreach agus turbocharging cascade. Ach, aig astaran ìosal gu meadhanach agus luchdan taobh a-staigh aon chearcall, tionndaidhidh an electronics an siostam lasachaidh dheth agus gluaisidh e gu modh smachd modh fèin-lasadh. Anns a 'chùis seo, bidh ìrean nam bhalbhaichean fuadain ag atharrachadh an caractar gu mòr. Bidh iad a’ fosgladh ann an ùine gu math nas giorra na an àbhaist agus le stròc mòran nas lugha - mar sin chan eil ùine aig ach leth de na gasaichean fuadain an seòmar losgaidh fhàgail, agus tha an còrr air a chumail a dh’aona ghnothach anns na siolandairean, còmhla ris a’ mhòr-chuid den teas a tha annta. . Gus teòthachd eadhon nas àirde fhaighinn anns na seòmraichean, bidh na nozzles a’ stealladh cuibhreann beag de chonnadh nach lasadh, ach a bhios ag ath-fhreagairt le gasaichean teasachaidh. Rè an stròc in-ghabhail às deidh sin, thèid cuibhreann ùr de chonnadh a chuir a-steach do gach siolandair anns an ìre cheart. Bidh a 'bhalbhaid in-ghabhail a' fosgladh gu h-aithghearr le stròc ghoirid agus a 'leigeil le tomhas de dh'èadhar ùr a dhol a-steach don t-siolandair agus measgachadh leis na gasaichean a tha rim faotainn gus measgachadh connaidh caol a dhèanamh le ìre àrd de ghasaichean fuadain. Tha seo air a leantainn le stròc teannachaidh anns a bheil teòthachd a 'mheasgachaidh a' sìor dhol suas gu àm fèin-lasadh. Tha àm mionaideach a’ phròiseis air a choileanadh le bhith a’ cumail smachd mionaideach air na tha de chonnadh, èadhar ùr agus gasaichean fuadain, fiosrachadh seasmhach bho luchd-mothachaidh a bhios a’ tomhas cuideam anns an t-siolandair, agus siostam a dh’ atharraicheas an co-mheas teannachaidh sa bhad le bhith a’ cleachdadh uidheamachd annasach. ag atharrachadh suidheachadh a 'chraicinn. Air an t-slighe, chan eil obrachadh an t-siostam sin cuingealaichte ris a 'mhodh HCCI.

Le bhith a’ riaghladh na h-obraichean iom-fhillte sin gu lèir feumaidh smachd dealanach nach eil an urra ris an t-seata àbhaisteach de algorithms ro-mhìnichte a lorgar ann an einnseanan losgaidh àbhaisteach a-staigh, ach a leigeas le atharrachaidhean coileanaidh fìor-ùine stèidhichte air dàta mothachaidh. Tha an obair duilich, ach is fhiach an toradh e - 238 hp. Bha an Diesotto 1,8-liotair a’ gealltainn bun-bheachd F700 le sgaoilidhean CO2 Clas S de 127 g / km agus gèilleadh ri stiùiridhean teann Euro 6.

Teacs: Georgy Kolev

Dachaigh" Artaigilean" falamh » Einnseanan Gasoline agus Diesel ann an einnseanan singilte no HCCI: Pàirt 2