PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Numerical study of EGR effects on the combustion process parameters in HCCI engines

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Badania numeryczne wpływu EGR na parametry procesu spalania w silniku HCCI
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
One of the main problems in the HCCI engine is the control and operation of the combustion process. At present the primary method of control of the combustion process in an HCCI engine system is EGR (Exhaust Gas Recirculation). The paper presents the results of three-dimensional modeling of combustion in a single-cylinder HCCI engine powered with DME fuel with a cooled external EGR. 3D modeling was performed in AVL Fire code. This work investigates the effects of EGR rate on the basic combustion parameters including start of the ignition (SOI), burn duration (BD), indicated pressure (p) and nitric oxide (NO) emissions. The modeling results show that increasing of the EGR rate in HCCI engine can delay the start of ignition (SOI) effectively and leads to a prolongation of the bum duration (BD). Delayed ignition in the HCCI engine through EGR, can provide similar performance (p) compared to conventional CI engine and at the same time pro vide a significant reduction in NO, emissions.
PL
Jednym z głównych problemów w silniku HCCI jest sterowanie i kontrola procesu spalania. Obecnie podstawową metodą kontroli spalania w silniku z systemem HCCI jest EGR (recyrkulacja spalin). W artykule przedstawiono wyniki trójwymiarowego modelowania procesu spalania w jednocylindrowym silniku HCCI zasilanym paliwem DME z chłodzonym zewnętrznym EGR. Modelowanie 3D przeprowadzono w programie AVL Fire. Niniejszy artykuł przedstawia badania wpływu stopnia EGR na podstawowe parametry procesu spalania, tj. chwilę początku zapłonu (SOI), czas trwania spalania (BD), ciśnienie indykowane (p) i emisję tlenku azotu (NO). Wyniki modelowania wskazują, że zwiększenie EGR w silniku HCC/ może skutecznie opóźnić rozpoczęcie zapłonu (SO/) i prowadzić do wydłużenia czasu trwania spalania (BD). Opóźniony zapłon w silniku HCCI przy użyciu EGR umożliwia uzyskanie osiągów (p) podobnych do osiągów konwencjonalnego silnika ZS i jednocześnie zapewnia znaczną redukcję emisji NO.
Czasopismo
Rocznik
Strony
50--61
Opis fizyczny
Bibliogr. 31 poz.
Twórcy
autor
Bibliografia
  • [1] Lu 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 I. The basic characteristics of HCCI combustion, p. 1074-1083, Fuel 84, 2005.
  • [2] Lu 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, p. 1084-1092, Fuel 84, 2005.
  • [3] Kim D.S., Lee Ch.S.: Improved emission characteristics of HCCI engine by various premixed fuels and cooled EGR. p. 695-04, Fuel 85, 2006.
  • [4] Shi L., Cui Y., Deng K., Peng H., Chen Y.: Study of low emission homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine using combined internal and external exhaust gas recirculation (EGR), p. 2665-2676, Energy 31, 2006.
  • [5] Chen R., Milovanovic N.: A computational study into the effect of exhaust gas recycling on homogeneous charge compression ignition combustion in internal combustion engines fuelled with methane. International Journal of Thermal Sciences 41, p. 805-813, 2002.
  • [6] Sjoberg M., Dec J.E.: Effects of EGR and its constituents on HCCI auto ignition of ethanol. Proceedings of the Combustion Institute 33, p. 3031-3038, 2011.
  • [7] Qian Z., Lu X.: Characteristics of HCCI engine operation for additives, EGR, and intake charge temperature while using iso-octane as a fuel. Journal of Zhejiang University Science A, 2006.
  • [8] Chen G., Iida N., Huang Z.: Numerical study of EGR effects on reducing the pressure rise rate of HCCI engine combustion. Front. Energy Power Eng., p. 376-385, China 2010, 4(3).
  • [9] Kim H.J., Suh H.K., Lee C.S.: A study on an application of a hybrid break-up model for dimethyl ether atomization in a common-rail injection system. Proc. IMechE Vol. 223 Part D: 1. Automobile Engineering, p. 1351-1359, 2009
  • [10] Jamrozik A., Kociszewski A., Sosnowski M., Tutak W.: Simulation of combustion in SI engine with prechamber. CADMD'2006, CAD in Machinery Design Implementation and Educational Problems, Polyana, Ukraine, p. 66-69, May 2006.
  • [11] Jamrozik A., Tutak W., Kociszewski A., Sosnowski M.: Numerical Analysis of Influence of Prechamber Geometry in IC Engine with Two Stage Combustion System on Engine Work Cycle Parameters. Journal of KONES. Vol. 13, No 2, pp. 133-142, Warsaw 2006.
  • [12] Tutak W., Jamrozik A., Kociszewski A., Sosnowski M.: Numerical analysis of initial swirl profile influence on modeled piston engine work cycle parameters. Combustion Engines/ Silniki Spalinowe, 2007-SC2, p. 401-407, 2007.
  • [13] Kociszewski A., Jamrozik A., Sosnowski M., Tutak W.: Simulation of combustion in multi spark plug engine in KIVA-3Y. Combustion Engines/Silniki Spalinowe. 2007-SC2, p. 212-219, 2007.
  • [14] Kociszewski A.: Numerical analysis of spark plugs number influence on selected parameters of combustion in piston engine. Combustion Engines/Silniki Spalinowe, p. 50-55, No. 1/2008 (132).
  • [15] Kociszewski A.: Three-dimensional modelling and experiment on combustion in multipoint spark ignition engine. MEMSTECH 2009, p.20-23 Lviv-Polyana, Ukraine 22 - 24 April 2009.
  • [16] AVL Fire version 2009, ICE Physics & Chemistry, Combustion, Emission, Spray, Wallfilm. AVL LIST GmbH, 2009.
  • [17] Jamrozik A., Tutak W.: Modelling of combustion process in the gas test engine. MEMSTECH 2010. p. 14-17, Lviv - Polyana 2010.
  • [18] Tutak W., Jamrozik A.: Numerical analysis of some parameters of gas engine. Commission of Motorization and Power Industry in Agriculture, Volume X, p. 491-502, Polish Academy of Science Branch in Lublin. Lublin 2010.
  • [19] Tutak W., Jamrozik A.: Modelling of the thermal cycle of gas engine using AVL Fire Software. COMBUSTION ENGINES/ Silniki Spalinowe, p. 105-113, No. 2/2010 (141).
  • [20] Sosnowski M., Tutak W., Jamrozik A., Kociszewski A.: Modelowanie obiegu cieplnego tłokowego silnika spalinowego o zapłonie iskrowym z uwzględnieniem recyrkulacji spalin. Edukacja Techniczna i Informatyczna V, s. 29-38, Częstochowa 2010.
  • [21] Tutak W., Jamrozik A., Kociszewski A.: Improved emission characteristics of SI test engine by EGR. MEMSTECH 2011. p. 101-103, Lviv-Polyana 2011.
  • [22] Tutak W., Jamrozik A., Kociszewski A.: Three dimensional modelling of combustion process In SI engine with Exhaust Gas Recirculation. 10th Jubilee International Conference on Heat Engines and Environmental Protection. p. 203-208, ref. 27. Hungary May 2011.
  • [23] Cupiał K., Tutak W., Jamrozik A., Kociszewski A.: The accuracy of modelling of the thermal cycle of a self-ignition engine. Combustion Engines/Silniki Spalinowe, p. 37-48, No. 1/2011 (144).
  • [24] Naber J.D., Szwaja S.: Statistical approach to characterize combustion knock in the hydrogen fuelled SI engine, Journal of Kones 2007, European KONES 2007 Congress, Warsaw, Poland, 2007.
  • [25] Szwaja S.: Hydrogen rich gases combustion in the IC engine, Journal of Kones - Powertrain and Transport, Warsaw 2009, Vol. 16, No. 4, 447-455, 2009.
  • [26] Szwaja S.: Time-frequency representation of combustion knock in an internal combustion engine, Combustion Engines, p. 306-315, PTNSS-2009-SC-132.
  • [27] Szwaja S.: Combustion Knock - Heat Release Rate Correlation of a Hydrogen Fueled IC Engine Work Cycles, 9th International Conference on Heat Engines and Environmental Protection. Proceedings. Balatonfured, Hungary, 2009.
  • [28] Cupiał K., Szwaja S.: Producer gas combustion in the internal combustion engine, Combustion Engines, p. 27-32, No. 2/2010.
  • [29] Inagaki K., Fuyuto T., Nishikawa K., Nakakita.: Combustion system with premixture - controlled compression ignition. R&D Review of Toyota, CRDL Vol. 41, p. 35-46, No. 3, 2006.
  • [30] Ishida M., Jung S., Ukei H., Sakaguchi D.: Combustion of premixed DME and natural gas in a HCCI engine. Combustion Engines/Silniki Spalinowe, p. 20-29, No. 2/2005 (121).
  • [31] Hunicz J., Niewczas A., Kordos P.: A research into a gasoline HCCI engine. Combustion Engines/Silniki Spalinowe, p. 3-13, No. 1/2010 (140).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-LOD9-0030-0030
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.