Investigation of the main factors of the process of ignition of a homogeneous mixture from compression in an ICE



Cite item

Full Text

Abstract

An overview of the advantages of an engine with the ignition of a lean homogeneous mixture from compression (HCCI), among which, above all, economic and environmental indicators are presented. There were considered the disadvantages of this engine, hampering the release of batch production, and the main is the difficulty in providing in the combustion chamber the conditions for self-ignition of the working homogeneous mixture near TDC in the entire range of engine operating conditions. The ways of solving the problems of controlling the ignition of the working mixture in the combustion chamber, reducing the noise level and fighting the occurrence of shock loads with increasing load, starting the cold engine and improving the engine with the HCCI process are presented. The main ones can be a combination of distributed and direct injection using variable valve timing and exhaust gas recirculation, the joint use of controlled turbocharging and exhaust gas recirculation, a change in the heating of the working mixture at the inlet to the engine, external and internal exhaust gas recirculation (EGR) phases of gas distribution, regulation of the chemical composition of fuel and changes in the intensity of heat transfer and the dynamics of temperature growth in the cylinder, primarily due to changes in the piston crown temperature. The results of computational studies of the influence of various parameters on the process of ignition of a homogeneous mixture on compression are presented. It is established that the greatest effect on the process of homogenization of the air-fuel mixture is caused by an increase in the surface temperature of the bottom of the piston. Reducing the diameter of the fuel droplets from 0.1 mm to 0.03 mm results causes an increase in the relative mass of evaporated fuel by a factor of 2. Increasing the temperature of the fuel at the inlet also effectively increases the relative mass of the evaporated fuel.

About the authors

A. R Makarov

Peoples' Friendship University of Russia

Email: a-r-makarov@yandex.ru
Ph.D.

S. V Smirnov

Peoples' Friendship University of Russia

Ph.D.

A. V Kostyukov

Moscow Polytechnic University

Ph.D.

K. A Ponomareva

Peoples' Friendship University of Russia

References

  1. Гусаков С.В., П. Вальехо Мальдонадо, Довольнов А.М., Епифанов И.В. Автотранспортный ДВС с самовоспламенением гомогенного заряда // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2008, № 5, с. 19-25.
  2. Тер-Мкртичьян Г.Г. Двигатели внутреннего сгорания с нетрадиционными рабочими циклами. Учебное пособие. М., МАДИ, 2015.
  3. Dahl D. Gasoline Engine HCCI Combustion. Extending the high load limit // Department of Applied Mechanics CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Göteborg, Sweden, 2012, pp. 1-96.
  4. Хрипач Н.А., Татарников А.П. Реализация процесса управляемого самовоспламенения в бензиновом двигателе посредством совместного использования регулируемого наддува и рециркуляции отработавших газов // 85-я Международная научно-техническая конференция «Будущее автомобилестроения в России», Сборник трудов, М., 2014, с. 26-29.
  5. Кавтарадзе Р.З., Зиновьев И.А. Влияние частичной гомогенизации процесса сгорания на экологические показатели дизеля // Серия «Машиностроение», 2016, № 4, с. 1-20.
  6. Камалтдинов В.Г., Марков В.Г. Расчетное исследование процесса сгорания и показателей рабочего цикла HCCI двигателя, работающего на смеси природного газа и диметилового эфира // «АвтоГазоЗаправочный комплекс + Альтернативное топливо» («АГЗК+АТ»), № 6(54), 2010, с. 8-16.
  7. Калматдинов В.Г., Абелиович Е.В., Теребов А.С. Моделирование процесса сгорания в ДВС с воспламенением гомогенного заряда от сжатия // Вестник ЮУрГУ, 2007, № 25, с. 44-47.
  8. Лежнев Л.Ю., Хрипач А.Н., Шустров Ф.А., Иванов Д.А., НазаровВ.Е. Математическое моделирование процессов двигателя внутреннего сгорания мобильного (бортового) зарядного устройства электрических силовых установок городского транспорта // Научное обозрение. Технические науки. 2014. № 1, с. 229-230.
  9. Каменный А.В., Макаров А.Р., Костюков А.В., Пустынцев М.Е. Гомогенизация топливовоздушной смеси в ДВС, работающих по циклу Отто-Дизеля // Автомобильная промышленность, 2013, № 7, с. 6-10.
  10. Кулешов А.А., Стребков К.А. Обоснование рациональных технических параметров малотоксичного дизеля для подземного горно-транспортного оборудования // Ползуновский вестник, 2009, № 1-2, с. 55-58.
  11. Najt PM, Foster DE. Compression-ignited homogeneous charge combustion. SAE Technical paper; 1983.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2018 Makarov A.R., Smirnov S.V., Kostyukov A.V., Ponomareva K.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».