تعيين تجربي رژيم احتراقي مخلوط همگن در يك موتور اشتعال تراكمي

Experimental determination of Direct Injection Homogeneous Charge Compression Ignition (DI-HCCI) combustion regime

احتراق اشتعال تراكمي بار همگن، مفهوم احتراقي مفيدي از نظر بازدهي و ميزان آلاينده ها براي موتورهاي درون سوز است. ليكن بازه كاركردي محدود اين راهبرد احتراقي سبب شده است كه استفاده كاربردي از آن در موتورها تاكنون موفق نبوده باشد. يكي از روش هاي كاربردي نمودن آن در موتورها اين است كه با ديگر انواع احتراق مشابه، همچون احتراق ديزلي و احتراق پيش آميخته جزئي تركيب گردد و هر راهبرد در بازه كاركردي بهينه خود ايفاي نقش نمايد.در اين مطالعه با بررسي مشخصات عملكردي و آلايندگي حاصل از نتايج آزمون بر روي يك موتور، شرايط گذر از رژيم احتراق پيش آميخته جزئي به احتراق اشتعال تراكمي مخلوط همگن بازتعريف مي گردد. اساس اين شناسايي بر اين اصل استوار است كه در شرايط اشتعال تراكمي مخلوط همگن با پاشش مستقيم سوخت به درون محفظه احتراق، چينه بندي حاصل از زمانبندي سوخت پاشي، پارامتري با اثرگذاري چشمگير نيست. نتايج نشان مي دهند كه در شرايطي كه پاشش سوخت بسيار زود اتفاق مي افتد (تكميل كل فرآيند سوخت پاشي پيش از 60 درجه زاويه لنگ قبل از نقطه مرگ بالا) رژيم احتراقي حاصله اشتعال تراكمي مخلوط همگن است.

Homogeneous charge compression ignition (HCCI) is an advantageous combustion concept for internal combustion engines in terms of efficiency and pollutant emissions. However, the limited operating range of this combustion concept suppresses its successful utilization. One applicable method to use this combustion concept is to combine it with other similar combustion concepts, such as diesel and partially premixed combustion (PPC), while each concept is considered in its optimum operating range. In this study, the transition from PPC to HCCI combustion is determined based on investigating the performance and emission characteristics obtained from experimental data. The determination is based on the fact that in the directinjection (DI) HCCI combustion, the stratification generated from the fuel injection is not an influencing factor. The results reveal that in the case of very early fuel injection timing (when the whole injection is completed before 60 crank angle degrees to top dead center), the HCCI combustion regime is obtained.