Homojen Yük Sıkıştırma Ateşlemesi Nasıl Çalışır?

Yakıt verimliliğini ve emisyon azaltımını sürekli iyileştirme arayışında, eski ve çok ümit verici bir fikir yeni bir hayat buldu. HCCI (Homojen Yük Sıkıştırma ateşlemesi) teknolojisi uzun zamandır varlığını sürdürüyor ancak yakın zamanda yenilenen ilgi ve coşku aldı. İlk yıllar, cevapları sadece gelecek olan birçok aşılmaz (o zaman) engel gördü sofistike bilgisayar kontrollü elektronikler geliştirildi ve güvenilir teknolojiler, ilerleme kaydedildi durdu. Zaman, her zamanki gibi, sihrini çalıştırdı ve neredeyse her sorun çözüldü. HCCI, neredeyse tüm teknoloji parçalarını ve parçalarını ve bunu gerçek bir şekilde yapmak için know-how ile zamanı gelmiş bir fikirdir.

Bir HCCI motoru, hem geleneksel hem de kıvılcım ateşlemeli ve dizel Sıkıştırma ateşlemesi teknolojisi. Bu iki tasarımın harmanlanması, NOx ve partikül madde emisyonlarıyla uğraşmak zor ve pahalı olmadan dizel benzeri yüksek verimlilik sunar. En temel haliyle, yakıtın (benzin veya E85) homojen (tamamen ve tamamen) havadaki hava ile karıştırıldığı anlamına gelir. yanma odası (normal kıvılcımla ateşlenen benzin motoruna çok benzer), ancak çok yüksek oranda hava ile yakıt (yağsız) karışımı). Motor pistonu sıkıştırma strokundaki en yüksek noktasına (üst ölü merkez) ulaştığında, hava / yakıt karışımı bir dizel gibi sıkıştırma ısısından kendiliğinden tutuşur (kendiliğinden ve tamamen buji yardımı olmadan yanar) motor. Sonuç her iki dünyanın da en iyisidir: düşük yakıt kullanımı ve düşük emisyon.

Bir HCCI motorunda (dört zamanlı Otto döngüsüne dayanan), yakıt dağıtım kontrolü, yanma sürecinin kontrolünde çok önemlidir. Giriş strokunda yakıt, doğrudan silindir kapağına monte edilen yakıt enjektörleri aracılığıyla her silindirin yanma odasına enjekte edilir. Bu, emme plenumu boyunca gerçekleşen hava indüksiyonundan bağımsız olarak elde edilir. Giriş strokunun sonunda, yakıt ve hava tamamen doldurulmuş ve silindirin yanma odasında karıştırılmıştır.

Sıkıştırma stroku sırasında piston geri hareket etmeye başladığında, yanma odasında ısı birikmeye başlar. Piston bu strokun sonuna geldiğinde, yakıt / havaya neden olacak yeterli ısı birikmiştir. karışımın kendiliğinden yanması (kıvılcım gerekli değildir) ve pistonu güç için aşağı doğru zorlamak felç. Geleneksel kıvılcım motorlarının (ve hatta dizellerin) aksine, yanma işlemi tüm yanma odasında yalın, düşük sıcaklık ve alevsiz bir enerji salınımıdır. Tüm yakıt karışımı eşzamanlı olarak eşdeğer güç üreterek yakılır, ancak daha az yakıt kullanır ve süreçte çok daha az emisyon salar.

Güç darbesinin sonunda, piston tekrar yönü tersine çevirir ve egzoz strokunu başlatır, ancak önce tüm egzoz gazları tahliye edilebilir, egzoz valfleri erken kapanır, gizli yanmanın bir kısmını hapseder sıcaklık. Bu ısı korunur ve yanma odasına az miktarda yakıt enjekte edilir. bir sonraki giriş strokundan önce ön şarj (yanma sıcaklıklarını ve emisyonlarını kontrol etmeye yardımcı olmak için) başlar.

HCCI motorlarında devam eden bir gelişimsel sorun, yanma sürecini kontrol etmektedir. Geleneksel kıvılcım motorlarında, yanma zamanlaması motor yönetimi kontrol modülü tarafından kıvılcım olayını ve belki de yakıt dağıtımını değiştirerek kolayca ayarlanabilir. HCCI'nin alevsiz yanması neredeyse o kadar kolay değil. Yanma odası sıcaklığı ve karışım bileşimi, hızla değişen ve çok dar eşikler dahilinde sıkıca kontrol edilmelidir. silindir basıncı, motor yükü ve devir / dakika ve gaz kelebeği konumu, aşırı hava sıcaklığı ve atmosfer basıncı gibi parametreler değiştirir. Bu koşulların çoğu, normalde sabit eylemlere yönelik sensörlerle ve otomatik ayarlarla telafi edilir. Ayrı silindir basınç sensörleri, değişken hidrolik valf kaldırma ve eksantrik mili zamanlaması için elektromekanik fazörler dahildir. İşin püf noktası, bu sistemlerin birlikte, çok hızlı bir şekilde ve binlerce mil ve yıllarca aşınma ve yıpranma üzerinde çalışmasını sağlamak kadar işe yaramıyor. Belki de bu kadar zorlayıcı olsa da, bu gelişmiş kontrol sistemlerini uygun fiyatlı tutma sorunu olacaktır.

• Yalın yanma, geleneksel bir kıvılcım ateşlemeli motora göre yakıt verimliliğinde yüzde 15 artış sağlar.
• Geleneksel bir ateşleme motorundan daha temiz yanma ve daha düşük emisyonlar (özellikle NOx).
• Benzin ve E85 (etanol) yakıt ile uyumludur.
• Yakıt daha hızlı ve daha düşük sıcaklıklarda yakılarak geleneksel bir kıvılcım motoruna kıyasla ısı enerjisi kaybını azaltır.
• Gazsız indüksiyon sistemi, geleneksel sistemlerde meydana gelen sürtünme pompalama kayıplarını ortadan kaldırır.Gaz kelebeği gövdesi) kıvılcım motorları.

• Yüksek silindir basınçları daha güçlü (ve daha pahalı) motor yapısı gerektirir.
• Geleneksel bir kıvılcım motorundan daha sınırlı güç aralığı.
• Yanma karakteristiklerinin birçok aşamasını kontrol etmek zordur (ve daha pahalıdır).

HCCI teknolojisinin geleneksel denenmiş ve gerçek kıvılcımla karşılaştırıldığında üstün yakıt verimliliği ve emisyon kontrolü sunduğu açıktır ateşleme benzinli motor. Bu kadar kesin olmayan şey, bu motorların bu özellikleri ucuz bir şekilde ve muhtemelen daha da önemlisi, aracın ömrü boyunca güvenilir bir şekilde sunma yeteneğidir. Elektronik kontrollerdeki devam eden gelişmeler HCCI'yi çalışılabilir uçurumlara getirdi gerçeği ve gündelik üretime kenara itmek için daha fazla ayrıntılandırma gerekecektir. Araçlar.