1. Introduction
In recent years, the problems of energy and environment are more and more severe. As a trend of engine improvement, new combustion technologies and engine downsizing are widely recognized. An abnormal combustion phenomenon called pre-ignition comes out accompanied by engine downsizing. This kind of pre-ignition is different from the common pre-ignition which is caused by glowing deposits in the combustion chamber or by local hot spots caused by inadequate cooling of surfaces [1]. And this abnormal combustion phenomenon can not be eliminated by the usual methods, including changing the inlet temperature, adjusting the equivalence ratio, increasing the octane number and so on [2,3]. These methods are effective for the common pre-ignition, but they are failed in the pre-ignition under engine downsizing. This is because the mechanism is different. Some scholars thought that this is caused by the mixture of lubricant oil and fuel [2,4–6], as the pre-ignition can be alleviated by the split injection strategy, which can avoid the fuel droplets from reaching the cylinder wall and mixing with the oil [4]. Followed by pre-ignition, super knock which is more serious than that of normal knock often occurs. The maximum cylinder pressure amplitude can reach up to 16.6 MPa (Fig. 1), even higher [2–9]. The super knock can be characterized by pressure amplitudes which are significantly higher than that
of common knock. The high pressure amplitude is caused by the pre-ignition as it would aggravate the thermodynamic state of the end-gas and make it auto-ignite severely. Because the super knock is caused by the pre-ignition and the pre-ignition under engine downsizing is difficult to be eliminated, additionally super-knock occurs stochastically and can not be controllable in the same manner as normal knock. This kind of combustion is different from the normal premixed combustion in which flame propagates based on the area ratio, and it is also different from the compression ignition in which fuel is gradually vaporing and mixed so that the combustion is determined by the diffusion rate. When the self-ignition of homogeneous charge occurs, the combustion speed is so fast that almost all the mixture is ignited at the same time and it will also be accompanied with the pressure oscillations in which the amplitude and frequency is much higher than the normal knock [10,11]. Such serious pressure oscillations will make the piston damaged in the super knock cycles and then the engine cannot work anymore [12,13]. Further research found that the position piston damaged had an obvious regularity that it always appeared in the middle and edge of the piston surface, while the damage is usually located in the top edge or the area between the first and second rings in normal knock [14–17]. The failure mechanism was well explained by the former researches. According to Nates [14], the failure of piston seizure is caused either by binding of the piston against the bore or by the presence of erosion debris between the piston and bore. Ricardo [15] attributed the jammed ring to the free-carbon particles produced
1. บทนำปัญหาพลังงานและสิ่งแวดล้อมจะไม่รุนแรงมากในปีที่ผ่านมา เป็นแนวโน้มของการปรับปรุงเครื่องมือ เทคโนโลยีการเผาไหม้ใหม่และเครื่องยนต์ downsizing เป็นอย่างกว้างขวาง ปรากฏการณ์การเผาไหม้ผิดปกติเรียกว่าการจุดระเบิดล่วงหน้าออกมาหลัง ๆ ด้วย downsizing เครื่องยนต์ ก่อนจุดระเบิดชนิดนี้จะแตกต่างจากระบบจุดระเบิดล่วงหน้าทั่วไปซึ่งเกิดจากเงินฝากที่เร่าร้อนในห้องเผาไหม้ หรือจุดร้อนเฉพาะที่เกิดจากการระบายความร้อนไม่เพียงพอของพื้นผิว [1] และเผาไหม้ผิดปกติปรากฏการณ์นี้ไม่สามารถตัดออก โดยวิธีปกติ รวมทั้งการเปลี่ยนทางเข้าของอุณหภูมิ ปรับเทียบเท่าอัตราส่วน เพิ่มหมายเลข octane และ [2,3] วิธีการเหล่านี้มีประสิทธิภาพการจุดระเบิดล่วงหน้าทั่วไป แต่พวกเขาจะล้มเหลวในการจุดระเบิดล่วงหน้าภายใต้เครื่องยนต์ downsizing นี้เป็นเพราะกลไกที่แตกต่างกัน นักวิชาการบางคนคิดว่า นี้เกิดจากส่วนผสมของน้ำมันหล่อลื่นและน้ำมันเชื้อเพลิง [2, 4-6], เป็นจุดระเบิดก่อนที่สามารถ alleviated โดยแบ่งฉีดกลยุทธ์ ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการหยดน้ำมันจากถึงผนังถัง และผสมกับน้ำมัน [4] ตาม ด้วยการจุดระเบิดล่วงหน้า ซูเปอร์เคาะซึ่งจะรุนแรงมากขึ้นกว่าปกติเคาะที่มักจะเกิดขึ้น คลื่นความดันรูปทรงกระบอกสูงสุดสามารถเข้าถึง 16.6 แรง (Fig. 1), สูง [2-9] เคาะซุปเปอร์สามารถเป็นลักษณะช่วงแรงดันที่สูงกว่าที่ significantlyของทั่วไปเคาะ คลื่นความดันสูงจะเกิดจากการจุดระเบิดล่วงหน้ามันจะซ้ำเติมรัฐแก๊สท้ายขอบ และให้อัตโนมัติจุดรุนแรง เนื่องจากเกิดจากการจุดระเบิดล่วงหน้าและจุดระเบิดก่อน เคาะซูเปอร์ ภายใต้เครื่องยนต์ downsizing เป็น difficult ถูกตัดออก นอกจากนี้ซุปเปอร์เคาะเกิด stochastically และไม่สามารถควบคุมได้ในลักษณะเดียวกันเป็นปกติเคาะ เผาไหม้ประเภทนี้จะแตกต่างจากการสันดาป premixed ปกติใน flame ที่แพร่กระจายไปตามอัตราส่วนพื้นที่ และยังแตกต่างจากจุดระเบิดที่อัดในเชื้อเพลิงซึ่งจะค่อย ๆ vaporing และผสมเพื่อให้การเผาไหม้จะถูกกำหนด โดยอัตราการแพร่ เมื่อจุดระเบิดตนเองค่าธรรมเนียมเหมือนเกิดขึ้น ความเร็วในการเผาไหม้เป็นอย่างรวดเร็วที่ส่วนผสมเกือบทั้งหมดจะลุกในเวลาเดียวกัน และยังจะได้พร้อมกับแกว่งแรงดันที่คลื่นและความถี่สูงกว่าเคาะปกติ [10,11] แกว่งอย่างรุนแรงความดันดังกล่าวจะทำให้เสียหายในรอบเคาะซูเปอร์แล้ว เครื่องยนต์ไม่ทำงานอีกต่อไป [12,13] วิจัยเพิ่มเติมพบว่า ลูกสูบตำแหน่งที่เสียหายมีความผิดชัดเจนที่จะเสมอปรากฏในกลางและขอบของพื้นผิวลูกสูบ ในขณะที่ความเสียหายมักจะอยู่ในขอบด้านบนหรือพื้นที่ระหว่าง first และวงที่สองในเคาะปกติ [14-17] กลไกความล้มเหลวถูกดีอธิบาย โดยงานวิจัยเดิม ตาม Nates [14], ความล้มเหลวของลูกสูบเป็นลมเกิด โดยรวมของลูกสูบกับกระบอกสูบ หรือสถานะของพังทลายเศษระหว่างลูกสูบ และกระบอกสูบ Ricardo [15] บันทึกแหวน jammed อนุภาคคาร์บอนฟรีผลิต
การแปล กรุณารอสักครู่..

1 . บทนำ
ในปีล่าสุด ปัญหาด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมมีมากขึ้นและรุนแรงมากขึ้น เป็นแนวทางในการปรับปรุงเทคโนโลยีการเผาไหม้เครื่องยนต์ใหม่และลดขนาดเครื่องยนต์ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง . ปรากฏการณ์ที่ผิดปกติการเผาไหม้ก่อนการจุดระเบิดออกมาพร้อมกับการลดขนาดเครื่องยนต์ชนิดนี้จะแตกต่างจากทั่วไปก่อนการจุดระเบิดก่อนการจุดระเบิดซึ่งเกิดจากการเรืองแสงเงินฝากภายในห้องเผาไหม้ หรือท้องถิ่นร้อนจุดเกิดจากเย็นไม่เพียงพอของพื้นผิว [ 1 ] และปรากฏการณ์ผิดปกติการเผาไหม้ไม่สามารถถูกกำจัดโดยวิธีปกติ รวมถึงการเปลี่ยนอุณหภูมิ การปรับสัดส่วนเทียบเคียงการเพิ่มเลขออกเทน เป็นต้น [ 2 ] วิธีการเหล่านี้มีประสิทธิภาพโดยการจุดระเบิดก่อน แต่พวกเขาจะล้มเหลวในการจุดระเบิดก่อน ภายใต้การลดขนาดเครื่องยนต์ นี้เป็นเพราะกลไกที่แตกต่างกัน นักวิชาการบางคนคิดว่ามันเกิดจากส่วนผสมของน้ำมันหล่อลื่นและน้ำมันเชื้อเพลิง [ 2 , 4 และ 6 ] , การจุดระเบิดก่อนสามารถ alleviated โดยแบ่งฉีดกลยุทธ์ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงเชื้อเพลิงเหลวจากการเข้าถึงทรงกระบอกและผสมกับน้ำมัน [ 4 ] ตามด้วยการจุดระเบิดก่อน , Super เคาะที่ร้ายแรงมากกว่าที่เคาะปกติมักจะเกิดขึ้น สูงสุดของถังความดัน อาจสูงถึง 16.6 MPa ( รูปที่ 1 ) สูงขึ้น 2 ) [ 9 ] เคาะซุปเปอร์สามารถ characterized โดยความดันแรงบิดที่ signi จึงลดลงอย่างมีนัยสําคัญเมื่อสูงกว่า
ร่วมกันเคาะ ค่าความดันสูงเกิดจากการจุดระเบิดก่อนมันจะซ้ำเติมสภาพอุณหพลศาสตร์ของปลายก๊าซและให้อัตโนมัติลุกไหม้อย่างรุนแรง เพราะเคาะซูเปอร์เกิดจากการจุดระเบิดก่อนและก่อนการจุดระเบิดเครื่องยนต์จึงลดระดับภายใต้ลัทธิจะตัดออกนอกจากนี้ Super เคาะเกิดขึ้น stochastically และไม่สามารถควบคุมได้ในลักษณะเดียวกับเคาะธรรมดา ชนิดของการเผาไหม้จะแตกต่างจากปกติพื้นฐานการเผาไหม้ที่flชื่อแพร่กระจายตามอัตราส่วน พื้นที่ และยังเป็นจุดที่แตกต่างจากการบีบน้ำมันจะค่อย ๆ vaporing และผสมเพื่อให้เผาไหม้จะถูกกำหนดโดยอัตราการแพร่กระจายข่าว .เมื่อการจุดระเบิดของตนเองเป็นค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้น ความเร็วในการเผาไหม้เป็นไปอย่างรวดเร็วดังนั้นเกือบทุกส่วนผสมที่ติดไฟได้ในเวลาเดียวกัน และจะมาพร้อมกับความกดดันต่างที่ขนาดและความถี่จะสูงกว่า [ เคาะปกติ 10,11 ]เช่น วัดความดัน จะทำให้ลูกสูบร้ายแรงเสียหายในรอบน็อคสุดแล้วไม่สามารถเครื่องยนต์ทำงานแล้ว [ 12 , 13 ‘ ] การวิจัยพบว่าตำแหน่งลูกสูบเสียหาย มีความสม่ำเสมอที่ชัดเจนมันก็ปรากฏอยู่ตรงกลางและขอบของพื้นผิวนอกขณะที่ความเสียหายที่มักจะอยู่ในขอบด้านบน หรือตรงกลางระหว่างสองวงจึงตัดสินใจเดินทางปกติเคาะ [ 14 – 17 ] กลไกความล้มเหลวได้อธิบายอย่างดีจากงานวิจัยในอดีต ตามบั้นท้าย [ 14 ] , ความล้มเหลวของลูกสูบชักเกิดขึ้นโดยรวมของลูกสูบกับกระบอกสูบหรือโดยการแสดงตนของการพังทลาย เศษ ระหว่างลูกสูบและกระบอกสูบ .ริคาร์โด้ [ 15 ] เกิดจากติดแหวนฟรีผลิต
อนุภาคคาร์บอน
การแปล กรุณารอสักครู่..
