توسعه يك مدل كنترلي براي پيش بيني زمان احتراق در موتورهاي HCCI

Developing a Control Oriented Model for Predicting Combustion Timing in HCCI Engines

يكي از چالش هاي موجود در موتورهايHCCI عدم وجود سيستم كنترلي مناسب نظير موتورهاي احتراق داخلي مرسوم است. از اين رو، كنترل احتراق HCCI مي تواند راه را براي توسعه تجاري اين موتورها هموار كند. در كار حاضر، يك مدل كنترلي (COM) توسعه يافته است كه قادر است زمان شروع احتراق (SOC)، دوره احتراق(BD) و زاويه‌ ميل‌لنگي كه در آن 50 درصد آزادسازي گرما اتفاق افتاده است (CA50) را پيش بيني كند. كارايي مدل با استفاده از مقايسه پارامترهاي مذكور با مقادير متناظر تجربي آن‌ها (از تحليل داده هاي فشار داخل سيلندر اندازه-گيري شده) در محدوده وسيعي از شرايط عملكردي موتور مورد ارزيابي قرار گرفته است. در ادامه، مقادير مختلف براي دماي مخلوط ورودي، فشار ورودي و نسبت هم ارزي، براي موتور HCCI گازسوز در مدل توسعه يافته اعمال شد. از اين نتايج براي بهينه سازي ضرايب موجود در رابطه اصلي مدل انتگرال كوبشي اصلاح شده و ساير روابط موجود براي پيش بيني پارامترهاي احتراقي استفاده شد. دسترسي به شرايط مناسب ورودي جهت عملكرد پايدار موتور از محاسن اين سيستم كنترلي است.

One of the main challenges in HCCI engines is lack of suitable control system as exists in conventional internal combustion engines. Therefore, controlling HCCI combustion can improve the commercial application of these types of engine. In this study a control oriented model (COM) that can predict SOC, BD, and CA50hasbeen developed. The validity of the model has been verified by comparing the predicted pressure traces with the corresponding experimental data, resulted from analysis of in-cylinder pressure data, in a wide range of operating conditions. Then, various amounts of intake temperature, intake pressure, and equivalence ratio in HCCI engine in the developed model have been implemented. These data are used to optimize coefficients in Modified Knock Integral Model (MKIM) correlation, and other correlations for predicting combustion parameters. One of the advantages of this COM is easy access to inlet parameters.