中文CONTROL OPTIONS
CONTROL OPTIONS TRAPPING在文中译为采集,也可译为被困,整理时注意! charge不知道怎么翻译 充量 剩余燃烧气体分数都翻译成部分了。。。
控制选项
在本节中有两个控制选项,即通过可变气门正时捕集剩余燃烧气体和进气加热,进行了调查。为此,燃料流量( 7.5毫克/周期)和表2中的其他模型参数保持恒定。最近,这两个
控制技术已经在直喷HCCI发动机[ 19 ]进行比较。但是,当喷射口将燃料喷入新鲜空气时有相当大的差异,而在直喷期间,燃料与剩余捕集气体混合在负重叠角时。因此这项研究
主要集中于温度分布,剩余燃烧部分和上述技术的量比虽然没有考虑到燃烧参数和排放量。
VALVE TIMING: TRAPPING RESIDUAL BURNED FRACTION
气门正时:采集剩余燃烧部分。
外部EGR行之有效,因为它简单,但其亦热效应受EGR系统的热损失和短时间的反应迟缓的限制。相比之下,借助凸轮保留缸内残余废弃气体可避免外部EGR途径[20]中许多系统遇到
的问题。这种四冲程HCCI发动机中剩余气体的采集对二冲程发动机的缸内条件进行了模拟。采集的剩余气体的热能增强自燃[21]。此外,这种方法并不需要高压缩比或用以增加
charge温度的加热器,从而使SI至HCCI的模型运作转换。然而,随着发动机运行无节流阀和低负荷,废气实现自然期间[22]没有足够的热能。
剩余燃烧部分是利用许多研究人员来控制自动点火正时的技术。通过改变喷射口四冲程SI发动机(CR=10.3:1)至晚IVO早EVC的传统气门正时,没有进气加热或高压缩比的HCCI诱导已
被证明[23]。HCCI燃烧模式用以观察低NOx和高未燃HC排放吗在?= 1时产生,并且HCCI中燃料的消耗与SI运行中进行比较。在一项涉及二冲程和四冲程的配置和不同的剩余气体率
的研究中,得出结论的主要因素向有利于二冲程自动点燃[24]条件收敛。使用机械可动凸轮的凸轮轴的气门驱动,排气气门正时指出扩大自动点火的工作范围在更高的负载条件下
。两个根本不同用以控制自燃的方法,由一个更精密有效的气门列组成,减轻必要的进入热量并且能够检测少凸轮发动机进行了介绍[25]。
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十一页
首先,一种顺序的方法用于采集剩余燃烧部分通过排气门迟关和回压剩余燃烧部分新鲜进气。在第二种方法中,进气冲程的开始伴随着进排气门的同步开启,由此绘制新鲜充量以
及废气进入气缸(重新呼吸)。两种方法获得的压力剖面是相同的,且剩余燃烧部分的数量决定燃烧起始点。案例中的重新呼吸法,在排气口重要的热损失导致与重新压缩方法相
比比较贫乏的热能保存。在另一项研究中,HCCI燃烧通过可变凸轮正时[26]伴随着剩余气体采集(46-65 %)何以获得。
从SI到HCCI转变通过增加EVC的负气门重叠角增加剩余气体部分量与IVO对称,这已经通过实验证实[27]。当等比保持在1和0.77范围时,HCCI模式明确提供了在减少一氧化碳和氧化
氮排放量以及燃料消耗方面的好处,与SI工作相比。在另一研究中,四冲程,自然吸气, 无凸轮HCCI发动机早EVC被应用,同时预测周期性变化[18] 。在大量吸入呼出时进排气门
正时的灵敏度已被证实[28]。他们实施了单区的完整周期模型用于模拟一个PRF燃料HCCI燃烧。EVC正时可以强烈观察到在进气排气从而负载时质量流量率的影响。而IVO正时明显地
影响泵损失。低泵损失的实现归因于气体交换,有利于部分负荷时燃油经济性改善方面。同样的工作,适度的进气加热可观察到EGR需求量的降低,从而扩大轻载时的工作范围。增
加采集剩余量(负重叠角)在HCCI燃烧的影响有系统地模拟[29]。隔离顺序CFD驱动全周期模型适用于模拟天然气燃料HCCI燃烧。随着负重叠角的增大,大量的剩余燃烧部分(高达
66 %)在汽缸中被采集并且少量的新鲜充量被引入。这种热分数导致温度增加恰恰在IVO前。此外,采集剩余燃烧气体载有可观的氧气从而降低量比。由于这些条件,燃烧的开始
提前了,但是峰值温度由于低量比(稀释效应)而降低。然而,为了节计算量,计算网格不足证明边界层和缝隙的使用。此外,考虑到被强调的成分和温度不均匀性和混合性的需
要一直认为是一个关键参数在建模HCCI燃烧特别是高剩余燃烧部分。在一个延伸的研究中,除了温度的不均匀性[30],成分的不均匀性被实施。一个有趣的结果,高剩余燃烧部分
采集(42 %)显示了较高的平均内缸温度条件,温度不均匀性的影响使此组成的不均匀性无效。然而,在边际燃烧案(点火时间推迟,燃烧持续期延长),压力分布预测与先前的
预测工作的等量预测不同。最近,对在四冲程直喷发动机中HCCI工作(负重叠角)的进气温度的影响进行了研究[31]。在高负荷条件下,进气温度的改变观察到仅有适度影响,因
为剩余气体温度高于进气温度。
表3 :进排气门正时
在本研究中,通过晚IVO早EVC,PDF的完整周期模型适用于探讨采集剩余燃烧气体的影响。该EGR气门完全关闭用以研究独立剩余燃烧部分(RBF)的影响。进排气气门正时在表3中给
出。
图29 :气门定时
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气门正时在图29显示。在缸内,负重叠角的增加导致较大剩余采集燃烧部分。在这项研究中,燃油流量在7.5毫克/周期保持恒定。随着剩余燃烧部分的增加,空气量降低,即空燃
比,?的降低伴随着重叠的增加。因此,EGR的稀释效应是阴影之下部分,在恒定的燃料流量和增加的剩余温度。
图30 :缸内温度的可变气门正时的影响。
图30描绘了气门正时的各种活动的缸内温度变化。热的采集剩余燃烧部分使空燃比达到高峰值温度的自动点燃提前。在接下来的气体交换过程的温度分布的最小的第二个峰值存在
于正重叠角并且有19%的剩余燃烧部分。随着负重叠角的增加,剩余燃烧部分采集波动.因此,第二峰值温度造成采集剩余气体分数迅速增加.
压力(图31)压缩与四气门正时相同.该报告的编号[29]。CO和HC的排放量的减少增加了缸内温度,而温度敏感度,NOx排放如图32。
图31 :缸内压力的可变气门正时的影响。
图32 :二氧化碳, HC和NOx排放量可变气门正时的影响。
INTAKE CHARGE HEATING
进气充量的加热
进气充量温度即,充量条件在IVC时,是一个用于控制自动点火正方便和有效的方式。这种方法结合可变压缩比已被广泛用于早期四冲程HCCI发展,考虑到其在控制自动点火
正时[1,32,33]的有效性和实用性.这种方法是最广泛的应用于HCCI控制方式是非常敏感的摄入量收费温度[ 34,35,36 ]。高进气温度触发低温(冷火焰)化学的开始反过来又减少
了主要阶段的点火延迟。除了在低负荷时,随着进气温度强烈影响一氧化碳排放量,已经进行了强调了,进气充量加热控制CO和HC的排放量也进行了强调[37]。
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然而,这一技术也有一些缺点:对于多缸发动机,这个控制选项需要一个非常大的功率供应。其次,汽缸壁的热惯性和进气歧管使其难以改变入口空气温度在周期循环时。此外,在汽车的应用情况,除非排气能量利用提供必要的热,这种方法被认为是不切实际的[28]。
图33 :进气充量内缸温度加热的影响。
在这一节中,原来表1中的气门正时( VT1 )被使用并且IVC温度上升至约11K级。增加进气温度可提前自动点火,提高峰值温度(见图33)和减少了CO和HC的排放量(图34) 。
随着负重叠角,回压的采集剩余气体的内能可用于推进自动点火正时在做功冲程时,回转升高燃烧温度。这些影响提高排气温度(图29)。这种效应是在缺席进气充量温度的情况下。HCCI发动机低排气温度潜在的问题,使用氧化剂减少CO和HC的排放量,在[38]中提到。获得负气门重叠角的高排气温度有能够使用传统的氧化剂减少CO和HC排放量的潜能。实验结果表明在[23,31,37]处。然而,在非常轻负载时,温度升高由于采集剩余气体不足以触发自燃。在这种情况下,结合了两种技术,即通过进气加热使负重叠角有用的。
图34:在一氧化碳, HC和NOx排放时进气加热的影响。
通过这两种技术,增加缸内温度,降低HC和CO排放量,增加氮氧化物的排放量。实验结果在[33,39]表明。
控制选项
在本节中有两个控制选项,即通过可变气门正时捕集剩余燃烧气体和进气加热,进行了调查。为此,燃料流量( 7.5毫克/周期)和表2中的其他模型参数保持恒定。最近,这两个
控制技术已经在直喷HCCI发动机[ 19 ]进行比较。但是,当喷射口将燃料喷入新鲜空气时有相当大的差异,而在直喷期间,燃料与剩余捕集气体混合在负重叠角时。因此这项研究
主要集中于温度分布,剩余燃烧部分和上述技术的量比虽然没有考虑到燃烧参数和排放量。
VALVE TIMING: TRAPPING RESIDUAL BURNED FRACTION
气门正时:采集剩余燃烧部分。
外部EGR行之有效,因为它简单,但其亦热效应受EGR系统的热损失和短时间的反应迟缓的限制。相比之下,借助凸轮保留缸内残余废弃气体可避免外部EGR途径[20]中许多系统遇到
的问题。这种四冲程HCCI发动机中剩余气体的采集对二冲程发动机的缸内条件进行了模拟。采集的剩余气体的热能增强自燃[21]。此外,这种方法并不需要高压缩比或用以增加
charge温度的加热器,从而使SI至HCCI的模型运作转换。然而,随着发动机运行无节流阀和低负荷,废气实现自然期间[22]没有足够的热能。
剩余燃烧部分是利用许多研究人员来控制自动点火正时的技术。通过改变喷射口四冲程SI发动机(CR=10.3:1)至晚IVO早EVC的传统气门正时,没有进气加热或高压缩比的HCCI诱导已
被证明[23]。HCCI燃烧模式用以观察低NOx和高未燃HC排放吗在?= 1时产生,并且HCCI中燃料的消耗与SI运行中进行比较。在一项涉及二冲程和四冲程的配置和不同的剩余气体率
的研究中,得出结论的主要因素向有利于二冲程自动点燃[24]条件收敛。使用机械可动凸轮的凸轮轴的气门驱动,排气气门正时指出扩大自动点火的工作范围在更高的负载条件下
。两个根本不同用以控制自燃的方法,由一个更精密有效的气门列组成,减轻必要的进入热量并且能够检测少凸轮发动机进行了介绍[25]。
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十一页
首先,一种顺序的方法用于采集剩余燃烧部分通过排气门迟关和回压剩余燃烧部分新鲜进气。在第二种方法中,进气冲程的开始伴随着进排气门的同步开启,由此绘制新鲜充量以
及废气进入气缸(重新呼吸)。两种方法获得的压力剖面是相同的,且剩余燃烧部分的数量决定燃烧起始点。案例中的重新呼吸法,在排气口重要的热损失导致与重新压缩方法相
比比较贫乏的热能保存。在另一项研究中,HCCI燃烧通过可变凸轮正时[26]伴随着剩余气体采集(46-65 %)何以获得。
从SI到HCCI转变通过增加EVC的负气门重叠角增加剩余气体部分量与IVO对称,这已经通过实验证实[27]。当等比保持在1和0.77范围时,HCCI模式明确提供了在减少一氧化碳和氧化
氮排放量以及燃料消耗方面的好处,与SI工作相比。在另一研究中,四冲程,自然吸气, 无凸轮HCCI发动机早EVC被应用,同时预测周期性变化[18] 。在大量吸入呼出时进排气门
正时的灵敏度已被证实[28]。他们实施了单区的完整周期模型用于模拟一个PRF燃料HCCI燃烧。EVC正时可以强烈观察到在进气排气从而负载时质量流量率的影响。而IVO正时明显地
影响泵损失。低泵损失的实现归因于气体交换,有利于部分负荷时燃油经济性改善方面。同样的工作,适度的进气加热可观察到EGR需求量的降低,从而扩大轻载时的工作范围。增
加采集剩余量(负重叠角)在HCCI燃烧的影响有系统地模拟[29]。隔离顺序CFD驱动全周期模型适用于模拟天然气燃料HCCI燃烧。随着负重叠角的增大,大量的剩余燃烧部分(高达
66 %)在汽缸中被采集并且少量的新鲜充量被引入。这种热分数导致温度增加恰恰在IVO前。此外,采集剩余燃烧气体载有可观的氧气从而降低量比。由于这些条件,燃烧的开始
提前了,但是峰值温度由于低量比(稀释效应)而降低。然而,为了节计算量,计算网格不足证明边界层和缝隙的使用。此外,考虑到被强调的成分和温度不均匀性和混合性的需
要一直认为是一个关键参数在建模HCCI燃烧特别是高剩余燃烧部分。在一个延伸的研究中,除了温度的不均匀性[30],成分的不均匀性被实施。一个有趣的结果,高剩余燃烧部分
采集(42 %)显示了较高的平均内缸温度条件,温度不均匀性的影响使此组成的不均匀性无效。然而,在边际燃烧案(点火时间推迟,燃烧持续期延长),压力分布预测与先前的
预测工作的等量预测不同。最近,对在四冲程直喷发动机中HCCI工作(负重叠角)的进气温度的影响进行了研究[31]。在高负荷条件下,进气温度的改变观察到仅有适度影响,因
为剩余气体温度高于进气温度。
表3 :进排气门正时
在本研究中,通过晚IVO早EVC,PDF的完整周期模型适用于探讨采集剩余燃烧气体的影响。该EGR气门完全关闭用以研究独立剩余燃烧部分(RBF)的影响。进排气气门正时在表3中给
出。
图29 :气门定时
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气门正时在图29显示。在缸内,负重叠角的增加导致较大剩余采集燃烧部分。在这项研究中,燃油流量在7.5毫克/周期保持恒定。随着剩余燃烧部分的增加,空气量降低,即空燃
比,?的降低伴随着重叠的增加。因此,EGR的稀释效应是阴影之下部分,在恒定的燃料流量和增加的剩余温度。
图30 :缸内温度的可变气门正时的影响。
图30描绘了气门正时的各种活动的缸内温度变化。热的采集剩余燃烧部分使空燃比达到高峰值温度的自动点燃提前。在接下来的气体交换过程的温度分布的最小的第二个峰值存在
于正重叠角并且有19%的剩余燃烧部分。随着负重叠角的增加,剩余燃烧部分采集波动.因此,第二峰值温度造成采集剩余气体分数迅速增加.
压力(图31)压缩与四气门正时相同.该报告的编号[29]。CO和HC的排放量的减少增加了缸内温度,而温度敏感度,NOx排放如图32。
图31 :缸内压力的可变气门正时的影响。
图32 :二氧化碳, HC和NOx排放量可变气门正时的影响。
INTAKE CHARGE HEATING
进气充量的加热
进气充量温度即,充量条件在IVC时,是一个用于控制自动点火正方便和有效的方式。这种方法结合可变压缩比已被广泛用于早期四冲程HCCI发展,考虑到其在控制自动点火
正时[1,32,33]的有效性和实用性.这种方法是最广泛的应用于HCCI控制方式是非常敏感的摄入量收费温度[ 34,35,36 ]。高进气温度触发低温(冷火焰)化学的开始反过来又减少
了主要阶段的点火延迟。除了在低负荷时,随着进气温度强烈影响一氧化碳排放量,已经进行了强调了,进气充量加热控制CO和HC的排放量也进行了强调[37]。
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13页
然而,这一技术也有一些缺点:对于多缸发动机,这个控制选项需要一个非常大的功率供应。其次,汽缸壁的热惯性和进气歧管使其难以改变入口空气温度在周期循环时。此外,在汽车的应用情况,除非排气能量利用提供必要的热,这种方法被认为是不切实际的[28]。
图33 :进气充量内缸温度加热的影响。
在这一节中,原来表1中的气门正时( VT1 )被使用并且IVC温度上升至约11K级。增加进气温度可提前自动点火,提高峰值温度(见图33)和减少了CO和HC的排放量(图34) 。
随着负重叠角,回压的采集剩余气体的内能可用于推进自动点火正时在做功冲程时,回转升高燃烧温度。这些影响提高排气温度(图29)。这种效应是在缺席进气充量温度的情况下。HCCI发动机低排气温度潜在的问题,使用氧化剂减少CO和HC的排放量,在[38]中提到。获得负气门重叠角的高排气温度有能够使用传统的氧化剂减少CO和HC排放量的潜能。实验结果表明在[23,31,37]处。然而,在非常轻负载时,温度升高由于采集剩余气体不足以触发自燃。在这种情况下,结合了两种技术,即通过进气加热使负重叠角有用的。
图34:在一氧化碳, HC和NOx排放时进气加热的影响。
通过这两种技术,增加缸内温度,降低HC和CO排放量,增加氮氧化物的排放量。实验结果在[33,39]表明。