An investigation of supercharged CAI engine with internal gas recirculation and direct gasoline injection

• Autorzy: Hunicz J. , Gęca M.

Warianty tytułu

PL

Badania doładowanego silnika CAI z wewnętrzną recyrkulacją spalin i bezpośrednim wtryskiem benzyny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Influence of boost pressure on combustion process and exhaust emission in controlled auto-ignition (CAI) engine was studied. The examinations were carried out using single-cylinder engine with fully variable valvetrain and gasoline direct injection. In order to achieve auto-ignition in-cylinder temperature was elevated with the use of internal gas recirculation (EGR) obtained via the negative valve overlap (NVO) technique. Fuel dilution obtained via increase of intake pressure resulted in substantial reduction of cylinder-out nitrogen oxides emission. However application of boosting resulted in excessive advance of auto-ignition timing and increase of pressure rate rise (PRR) at higher engine loads.

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu doładowania silnika o kontrolowanym samozapłonie (CAI) na przebieg procesu spalania oraz emisję toksycznych składników spalin. Obiektem badań był jednocylindrowy silnik wyposażony w całkowicie zmienny układ rozrządu oraz bezpośredni wtrysk benzyny do cylindra. Do dostarczania energii niezbędnej do samozapłonu wykorzystano wewnętrzną recyrkulację spalin uzyskaną dzięki ujemnemu współotwarciu zaworów. Rozrzedzenie ładunku w cylindrze, uzyskane w wyniku doładowania, pozwoliło na znaczne obniżenie emisji tlenków azotu. Doładowanie spowodowało jednak nadmierne wyprzedzenie samozapłonu oraz uzyskiwanie znacznych szybkości narastania ciśnienia w cylindrze przy większych obciążeniach silnika.

Słowa kluczowe

EN

controlled auto-ignition; supercharging; load exchange; exhaust emission

PL

kontrolowany samozapłon; doładowanie mechaniczne; wymiana ładunku; emisja spalin

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 51, nr 3
• Strony: 63--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Hunicz J.

autor

Gęca M.

• Faculty of Mechanical Engineering at Lublin University of Technology,

Bibliografia

• [1] Blaxill H., Cairns A.: Production-feasible controlled auto-ignition, Auto Technology, vol. 7, pp. 28-31, 2007.
• [2] Gaynor J.A., Fleck R., Kee R.J., Kenny R.G., Cathcart G.: A study of efficiency and emissions for a 4-Stroke SI and a CAI engine with EEGR and light boost, SAE Technical Paper 2006-32-0042, 2006.
• [3] Hunicz J.: Kontrolowany samozapłon w silniku benzynowym, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, 2011.
• [4] Hunicz J., Kordos P.: Experimental study of the gasoline engine operated in spark ignition and controlled auto-ignition combustion modes, SAE Technical Paper 2009-01-2667, 2009.
• [5] Kozaczewski W.: Zmienne fazy rozrządu – nowe rozwiązania i silnik badawczy do badania ich wpływu, Journal of KONES Combustion Engines, vol. 8, No 3-4, pp. 182-187, 2001.
• [6] Lavy. J., Dabadie J.Ch., Angelberger Ch., Duret P., Willand J., Juretzka A., Schäflein J., Ma T., Lendresse Y., Satre A., Schulz Ch., Kraämer H., Zhao H., Damiano L.: Innovative ultra-low NOX controlled auto-ignition combustion process for gasoline engines: the 4-SPACE project, SAE Technical Paper 2000-01-1837, 2000.
• [7] Najt P., Foster D.E.: ”Compression-Ignited Homogeneous Charge Combustion”, SAE Technical Paper 830264, 1983.
• [8] Noguchi M., Tanaka Y., Tanaka T., Takeuchi Y.: A Study on Gasoline Engine Combustion by Observation of Intermediate Reactive Products during Combustion, SAE Technical paper 790840, 1979.
• [9] Scaringe R.J., Wildman C., Cheng W.K.: On the high load limit of boosted gasoline HCCI engine operating in NVO mode, SAE Technical Paper 2010-01-0162, 2010.
• [10] Stanglmaier R.H., Roberts Ch.E.: Homogeneous charge compression ignition (HCCI): benefits, compromises, and future engine applications, SAE Technical Paper 1999-01-3682, 1999.
• [11] Urushihara T., Hiraya K., Kakuhou A., Itoh T.: Expansion of HCCI operating region by the combination of direct fuel injection, negative valve overlap and internal fuel reformation, SAE Technical Paper 2003-01-0749, 2003.
• [12] Wildman C., Scaringe R.J., Cheng W.K.: On the maximum pressure rise rate in boosted HCCI operation, SAE Technical Paper 2009-01-2727, 2009.
• [13] Yao M., Zheng Z., Liu H.: Progress and recent trends in homogeneous charge compression ignition (HCCI) engines, Progress in Energy and Combustion Science, vol. 35, pp. 398–437, 2009.
• [14] Yap D., Wyszyński M.L., Megaritis A., Xu H.: Applying boosting to gasoline HCCI operation with residual gas trapping, SAE Technical Paper 2005-01-2121, 2005.