HCCI combustion - a challenge for internal combustion engine

• Autorzy: Kowalewicz A.

Warianty tytułu

PL

Spalanie jednorodnego ładunku wywołane samozapłonem wskutek sprężania - wyzwanie dla silników spalinowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

HCCI engine offers a high thermal efficiency combined with low nitrogen oxides and particulate matter emissions. However the key problem: controlled autoignition (CAI) on which is focused this paper is still not solved. Attempts to solve CAI problem as: variable compression ratio (VCR), variable valve train (VVT), exhaust gas recirculation (EGR) and application of fuels having different volatility characteristics and sensitivity to autoignition are disused. Also possibility of fuelling HCCI engine with natural gas (and ignition improver) is presented.

PL

Silnik o zapłonie samoczynnym zasilany homogeniczną mieszanką (HCCI) oferuje wysoką sprawność przy małej emisji tlenków azotu i cząstek stałych. Jednakże główny problem, jakim jest kontrolowany samozapłon, nie jest jeszcze rozwiązany. Na tym problemie skupia się niniejszy artykuł. Omówiono metody rozwiązania problemu kontrolowanego samozapłonu, takie jak: zmienny stopień sprężania, recyrkulacja gazów wylotowych, zmienne fazy rozrządu oraz zastosowanie jednocześnie dwu paliw o różnej lotności i skłonności do samozapłonu. Przedstawiono także możliwość zasilania silnika HCCI gazem naturalnym (CNG) przy jednoczesnym udziale składników ułatwiających samozapłon.

Słowa kluczowe

EN

CAI; efficiency; emission

PL

kontrolowany samozapłon; sprawność; emisja

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, nr 1
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Kowalewicz A.

• Mechanical Engineering Faculty, Radom University of Technology

Bibliografia

• [1] Mehresh et al.: Combustion timing in HCCI engines determined by ion-sensor: Experimental and kinetic modelling, Proceedings of the Combustion Institute vol. 30 (2005).
• [2] Onishi S. et al.: Active thermo-atmosphere combustion (ATAC) - a new combustion process for internal combustion engines, SAE Paper 790501, 1979.
• [3] Durret P. et al.: A new two-strokes engine with compressed air assisted fuel injection for high efficiency low emission applications, SAE Paper 880176, 1988.
• [4] Durret P., Moreau J.F.: Reduction of pollutant emissions of the IAPAC two-stroke engine with compressed air assisted fuel injection, SAE Paper 900801, 1990.
• [5] Landfahrer K. et al.: Thermodynamic analysis and optimization of two-stroke engine - The flagship concept, SAE Paper 900802, 1990.
• [6] Kenny R.G.: Development in two-strokes engine exhaust emissions, Proc. IMechE Part D: Journal of Automobile Engineering, 2006, No. D2, 1992.
• [7] Kowalewicz A.: Lean-burn engine - potential analysis, International Journal of Automotive Technology, vol. 2, No 4, 2001.
• [8] Kowalewicz A.: Wybrane zagadnienia samochodowych silników spalinowych, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2002.
• [9] Carney D.: Internal combustion: the next generation SAE International, Automotive Engineering, March 2008.
• [10] Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) Technology. A. Report to the U.S. Congress, Aprill 2001.
• [11] Zhao H., Xie H., Peng Z.: Effect of recycled burned gases on homogeneous charge compression ignition engine, Combustion Science and Technology, vol. 177, 2006.
• [12] Cao L., Zhao H., Jiang X., Kalin N.: Understanding the influence of valve timing on controlled autoignition combustion, Proc IMechE, vol. 219, Part D: J. Automobile Engineering.
• [13] Liü X.C., Chen W., Huang Z.: A fundamental study on the control of the HCCI combustion and emissions by fuel design concept combined with controllable EGR. Part 1: The basic characteristics of HCCI combustion. Fuel, vol. 84 (2005).
• [14] Liü X.C., Chen W., Huang Z.: A fundamental study on the control of the HCCI combustion and emissions by fuel design concept combined with controllable EGR. Part 2: Effect of operating conditions and EGR on HCCI combustion. Fuel, vol. 84 (2005).
• [15] Tanaka S., Ayala F., Keck J.C., Heywood J.B.: Two-storage ignition in HCCI engine combustion by fuels and additives, Combustion and Flame, vol. 32 (2003).
• [16] Hernandez J.J., Sanz-Argent J., Benajes J., Molina S.: Selection of diesel surrogate for the prediction of auto-ignition under HCCI engines conditions, Fuel, vol. 87, 2008.
• [17] Yao M., Zhang B., Chen Z.: Experimental study on homogeneous charge compression ignition combustion with primary reference fuel. Combustion Science and Technology, vol. 179, 2007.
• [18] US Patent Inssud on April 30, 2002: Method for controlling compression ignition combustion.
• [19] Kim D.S., Kim M.Y., Lee C.S.: Combustion n and emission characteristics of a partial homogeneous charge compression ignition engine when using two-stage injection, Combustion Science and Technology, vol. 179, 2007.
• [20] Yap D., Peucheret S.M., Megaritis A., Wyszyński M.L., Xu H.: Natural gas HCCI engine operation with exhaust gas fuel reforming, International Journal of Hydrogen Energy, vol. 31, 2006.
• [21] Kong S-C.: A study of natural gas/DME combustion on HCCI engine using CFD with detailed chemical kinetics, Fuel, vol. 86, 2007.