Gelişmiş Motor Verimliliği – Araç Mühendisliği Bölümü – Araç Mühendisliği Ödevleri Yaptırma – Araç Mühendisliği Bölümü Tez Yaptırma– Araç Mühendisliği Bölümü Ödev Ücretleri

Direkt Enjeksiyonlu Benzin

Ricardo mühendisleri ayrıca yanma sisteminin optimizasyonu üzerinde çalışarak doğrudan enjeksiyonlu benzinli motorları üretim gerçekleştirmeye yaklaştırıyorlar.

Silindir içi gaz örneklemesi, uygun bir piston çanağı tasarımının geliştirilmesinde yerel hava-yakıt oranı ölçümlerini elde edin. Ölçümler, tasarım süreci için değerli olan CFD kodlarını doğrulamak için kullanılır. 50a-60:1 A/F oranlarında kararlı yanma, sıfır yüke kadar kısılmadan çalışmayı mümkün kıldı.

Yazarlar, görece düşük maliyetli elektronik olarak kontrol edilen common-rail yakıt enjeksiyon sistemlerinin, tam yükte erken enjeksiyon ve kısmi yükte geç enjeksiyon tekniğini kullanarak, tabakalı şarjlı yanmaya olan ilginin yeniden canlandığını söylüyor.

Benzinli motorun özgül gücüyle birleştirilmiş bir dizelin teorik olarak mümkün olan yakıt ekonomisini elde etme nihai hedefiyle birlikte, soğuk çalıştırmada azaltılmış zenginleştirme ve geçici çalışmada iyileştirilmiş yakıt doldurma kontrolü de ufukta görünüyor. Başarı, yalın üretimde NOx emisyonlarını kontrol etmek için gösterilen çabalara bağlı olacaktır.

Yanma odasının optimum şekilli piston çanağı, kademeli yanmanın meydana gelmesi için bir krank açısında bujide tutuşabilir bir karışım üretebilen ve termodinamik verimlilik ile HC/NOx emisyonları arasında en iyi değiş tokuşu üretendir. 

Ricardo, süreci dört adımda modellemiştir: (a) püskürtme özelliklerini hesaplamak için enjektör memesindeki sıvı akışına Bernoulli teoremini uygulamak; (b) pistona çarpma noktasına ulaşıldığı zamanı tahmin etmek için püskürtme penetrasyonunun piston konumu ile karşılaştırılması; (c) bir buhar bulutu olarak ayrılana kadar piston boyunca yakıt akışı; (d) ateşleme için zamanında fişe buhar getirilmesinde hava hareketi ile yardım; CFD kullanarak akış alanının dinamik bir görselleştirmesini gösterir.

Dört adım üzerinden toplam hesaplamanın örnek bir sonucunu gösterir, bunun kullanımı yanma odası tasarım seçeneklerinin hızlı taranmasındadır. Burada, piston çarpmasından önceki yakıt püskürtme yörüngelerinin hesaplanmasında dört farklı ateşleme başlangıcı zamanlaması kullanılmıştır.

Piston boyunca akıştan ve bir püskürtme bulutu olarak ayrıldıktan sonra, CFD tarafından BDC’de ölçülen yuvarlanma hareketinin piston yükseldikçe hazneye sıkıştırıldığı varsayılır ve kenardaki hava hızını tahmin etmek için bir açısal momentum hesaplaması kullanılır. Piston çanağı ve dolayısıyla bulutun tapaya ulaşması için taşıma süresi önemlidir.

Silindir içi numune alma testleri, 310 ila 330 derece arasında değişen enjeksiyon başlangıcı ve 2,5 bar BMEP yüküne eşdeğer 20 derecede tutulan enjeksiyon süresi ile düz piston başı, kare ve küresel çanak şekilleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Fişte oluşan A/F oranı görülür.

Sabit Basınç

Çin’deki Newcastle Üniversitesi ve Dalian Denizcilik Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, ciddi egzoz kirliliği kontrol düzenlemeleri tarafından empoze edilen dizel geliştirme üzerindeki sınırlamaların, sabit hacimli döngünün döngü verimliliğinin kilidini açarak çözülebileceğini ima ettiler.

Silindir basıncı tarafından kontrol edilen değişken bir motor silindir hacmi, biyel koluna yerleştirilmiş bir hidrolik silindir ile modifiye edilmiş bir dizel 20 motorunda elde edilmiştir. Yağ yastıklı pistonlu dizel motor, üniteye Deocp adını verir. Yüksek çevrim verimliliği, iyileştirilmiş düşük yük performansı ve iyi çalıştırma kabiliyeti ile karakterize edilir.

Motor için teorik yanma çevrimi, geleneksel çevrimin (12’3451) üzerine yerleştirilmiş olarak görülmektedir (nokta 123451). Hidrolik silindirin etkin sertliği K (karşılık gelen sabit basınç Pk ile), motorun özelliklerini değiştirmek için değiştirilebilir,
motor yükü p1 azaldıkça motor sıkıştırma oranının £ ve verimliliğin n arttığını gösterir.

Katı bir biyel kolu k= 2.26 X 10 ile verilmiş ve burada veriminin yükle değişmediği görülmektedir. Fiziksel bir motorun testlerinde, hidrolik yay nedeniyle Deocp üzerindeki piston hareketinin tam olarak krank açısına bağlı olmadığı gerçeğinin hesaba katılması gerekiyordu, dolayısıyla yazarlar tarafından gösterilen ölçüm tekniği kullanıldı.

Motor verimliliği hesaplama
IE3 motor Verimliliği
Motor verimlilik sınıfları tablosu
IE2 motor verimi
IE1, IE2, IE3 IE4 Standartları
IE4 motor verimi
En verimli elektrik motoru
Elektrik motorları verimlilik Sınıfları

Testler %100, 90, 75, 50 ve %25 tam yükte gerçekleştirilmiştir. Şekil 25’teki sonuçlar (PV diyagramı), %25 tam yükte termal verimde %9’luk artışı ve tam yükte %1,6’lık kazancı göstermektedir.

Yazarlar, ısıl verimdeki artışı, atalet kuvveti nedeniyle egzoz vuruşunun sonunda Deocp’un pistonunun en yüksek konumuna ulaşmasına bağlamaktadır. Geliştirilmiş süpürme, özellikle düşük yüklerde küçük boşluk hacmi ve yüksek statik sıkıştırma oranından kaynaklanır. Silindir basıncındaki hızlı artış da bu noktada girdap oluşturur.

Yazarlar, yanma işleminin karşılaştırılabilir bir konvansiyonel dizelden yaklaşık 7 derece krank açısından daha önce tamamlandığını hesaplamışlardır. Krank açısı formundaki gösterge diyagramının incelenmesinde, konvansiyonel motorun silindir basıncının (CE), sıkıştırma stroku başlangıcındaki Deocp değerinden daha yüksek olduğu sonucuna varılabilir, çünkü CE nispeten büyük bir miktara sahiptir. kalan atık gaz.

BTDC yaklaşık 55 derecelik krank açısından sonra, yüksek sıkıştırma oranı nedeniyle Deocp’un sıkıştırma basıncı daha hızlı artar.

Genleşme stroku sırasında, silindir basıncı düştükçe, hidrolik yayın içinde depolanan sıkıştırma enerjisi motor silindirine salınır ve sonuçta Deocp’un genleşme çizgisi daha yüksek olur. Diyagram ayrıca, hidrolik yayın önemli ölçüde sıkıştırılmasının, yanmanın başladığı yaklaşık 4 derece BTDC’de meydana geldiğini ve maksimum sıkıştırmanın 10 derece A TDC’de gerçekleştiğini gösterir. SFC sonuçları ve ayrıntılı test sonuçları gösterilir.

Gelişmiş Motor Verimliliği için Valf Düzenlemeleri

Motor tasarımı ve geliştirme literatürüne yapılan son üç katkı, motor verimliliğindeki büyük değişikliklerin farklı valf kontrol sistemleri ve konfigürasyonları tarafından nasıl etkilenebileceğini göstermektedir.

Emme valfi devre dışı bırakma

Rover araştırmacılarına göre tekniği bir giriş valfinden hava akışını devre dışı bırakmak, motor yanma verimliliğini artırmak için daha güçlü eksenel ve namlu girdabı oluşturmanın bir yoludur.

EGR ile bağlantılı olarak verimliliği %3’ten %7’ye ve zayıf yanma ile %7’den %11’e çıkardı. Yüksek düzeyde EGR veya fazla hava normalde zayıf tutuşabilirliğe, daha yavaş yanmaya, dengesiz yanmaya ve yanmamış HC emisyonlarına yol açtığından, şarj seyreltme toleransını artırmak için bir yöntem bulunmalıdır. Bu nedenle geliştirme çalışması, hava destekli yakıt enjeksiyonu ile donatılmış, silindir başına 4 valfli 10.5:1 sıkıştırma oranlı bir motor üzerinde gerçekleştirildi.

Önceki çalışma, yük seyreltme toleransını elde etmek için tek başına namlu girdabını artırmanın yeterli olmadığını ve dolayısıyla yüksek aktivite, homojen şarj kontrolü için kullanıldığı görülen bir düzenlemeyle hem eksenel hem de namlu girdabını artırma kararının verildiğini göstermiştir.

İkinci giriş valfini devre dışı bırakmadan önce, her iki giriş de akarken 2.4’lük bir namlu girdap oranı verecek şekilde bir giriş maskesi biçiminde bir indükleyici imal edildi. Silindir kafasının akış testi sonuçları verdi.

2000 dev/dak/2-bar BMEP test koşulunda hava/yakıt oranı döngüleri, RACE motoru için indükleyicili ve indükleyicisiz olarak elde edildi ve gösterildiği gibi temel motorla karşılaştırıldı. Düşük girdaplı motorun yüksek girdaptan biraz daha iyi çalışmasıyla, çok iyi bir zayıf yanma limiti ve büyük yakıt ekonomisi avantajı elde edildi.

Genel olarak, RACE motorunun yüksek etkinliği, erken yanmayı hızlandırır ve zayıf yanmayı dengeler. Yalın yanma NOx sınır emisyonları da temel motordan daha düşüktü, ancak RACE sisteminin daha hızlı yanması nedeniyle stokiyometrikte emisyonlar daha yüksekti. Temel motordan daha yüksek EGR toleransı ve daha fazla yakıt tüketimi de elde edildi.

Sıcak tel anemometri ölçümleri, yazarların seyreltik bir karışımı tutuşturmanın anahtarı olduğuna inandıkları yanma odasında düşük yığın hızlarını korurken yüksek düzeyde türbülansın mevcut olduğunu göstermek için kullanıldı.

Makale Deniz

Biyografinin Tamamını Gör