Low-temperature gasoline combustion

Low-temperature gasoline combustion (LTGC), based on the compression ignition of a premixed or partially premixed dilute charge, can provide thermal efficiencies (TE) and maximum loads comparable to those of turbo-charged diesel engines, and ultra-low NOx and particulate emissions. Intake boosting is key to achieving high loads with dilute combustion, and it also enhances the fuel's autoignition reactivity, reducing the required intake heating or hot residuals. These effects have the advantages of increasing TE and charge density, allowing greater timing retard with good stability, and making the fuel ϕ- sensitive so that partial fuel stratification (PFS) can be applied for higher loads and further TE improvements. However, at high boost the autoignition reactivity enhancement can become excessive, and substantial amounts of EGR are required to prevent overly advanced combustion. Accordingly, an experimental investigation has been conducted to determine how the tradeoff between the effects of intake boost varies with fuel-type and its impact on load range and TE. Five fuels are investigated: a conventional AKI=87 petroleum-based gasoline (E0), and blends of 10 and 20% ethanol with this gasoline to reduce its reactivity enhancement with boost (E10 and E20). A second zero-ethanol gasoline with AKI=93 (matching that of E20) was also investigated (CF-E0), and some neat ethanol data are also reported.

Results show that ethanol content has little effect on LTGC autoignition reactivity for naturally aspirated operation, but it produces a large effect for boosted operation, with the reactivity enhancement with boost being reduced by an amount that correlates with ethanol content. In contrast, CFE0 showed a reactivity enhancement with boost similar to E0. Related to this autoignition enhancement, the effect of fuel-type on the increase in ITHR with boost was also investigated since it correlates with the ability to retard CA50 with good stability for higher loads without knock and to apply PFS effectively. The study showed that by adding ethanol, less EGR is required with boost, leaving more oxygen available for combustion. As a result, the high-load limit could be increased from 16.3 to 18.1 to 20.0 bar IMEPg for E0, E10, and E20, respectively, and to 17.7 bar for the high-AKI gasoline. TE vs. load curves for the various fuels at typical boosted conditions are also presented and discussed. At boosted conditions, PFS was found to be very effective for increasing the TE, with the peak TE increasing from 47.8% for premixed fueling to 48.4% with PFS, and TE improvements up to

2.8 %-units were achieved at higher loads.

CITATION: Dec, J., Yang, Y., Dernotte, J., and Ji, C., "Effects of Gasoline Reactivity and Ethanol Content on Boosted, Premixed and Partially Stratified Low-Temperature Gasoline Combustion (LTGC)," SAE Int. J. Engines 8(3):2015, doi:10.4271/2015-01-0813.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เผาไหม้น้ำมันอุณหภูมิต่ำ (LTGC), อิงจุดระเบิดหยด หรือหยดบางส่วนเจือจางค่าใช้จ่าย การบีบอัดที่สามารถให้ประสิทธิภาพความร้อน (TE) และสูงสุดโหลดเทียบเท่ากับเครื่อง ยนต์เทอร์โบชาร์จดีเซล และ NOx ต่ำเป็นพิเศษ และปล่อยฝุ่นละออง ส่งเสริมการบริโภคเป็นคีย์เพื่อบรรลุแรงสูงกับการเผาไหม้เจือจาง และมันยังช่วยเพิ่มปฏิกิริยาการสลายของเชื้อเพลิง ลดบริโภคต้องร้อนหรือร้อนเหลือ ผลกระทบเหล่านี้มีข้อดีของ TE เพิ่มขึ้นและค่าความหนาแน่น ช่วยชะลอเวลายิ่ง มีเสถียรภาพที่ดี และการเชื้อเพลิงϕไวต่อเพื่อให้ชนชั้นเชื้อเพลิงบางส่วน (PFS) ที่สามารถใช้สำหรับโหลดสูงขึ้นและปรับปรุงเพิ่มเติม TE อย่างไรก็ตาม ที่เพิ่มสูง ปรับปรุงปฏิกิริยาที่สลายจะกลายเป็นมากเกินไป และพบปริมาณของ EGR จะต้องป้องกันการเผาไหม้ขั้นสูงมากเกินไป ตาม การตรวจสอบทดลองมีการดำเนินการตรวจสอบวิธีข้อดีระหว่างผลกระทบของการบริโภคเพิ่มขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อเพลิงและผลกระทบต่อช่วงโหลดและ TE มีการตรวจสอบเชื้อห้า: AKI เป็นธรรมดา =ปิโตรเลียมน้ำมัน (E0) 87 และส่วนผสมของเอทานอล 10 และ 20% กับน้ำมันเบนซินเพื่อลดการเพิ่มประสิทธิภาพของการเกิดปฏิกิริยากับเพิ่ม (E10 และ E20) นี้ น้ำมันเอทานอศูนย์สองกับ AKI = 93 (ที่ตรงกับ E20) ยังสอบสวน (CF E0), และยังมีรายงานข้อมูลบางอย่างเอทานอลเรียบร้อยผลลัพธ์แสดงเอทานอลที่เนื้อหามีผลเล็กปฏิกิริยาสลาย LTGC สำหรับเทอร์โบชาร์จดำเนินการ แต่มันก่อผลมีขนาดใหญ่สำหรับงานโปรโมท ด้วยเพิ่มปฏิกิริยากับเพิ่มถูกลด ด้วยจำนวนเงินที่มีความสัมพันธ์กับเนื้อหาเอทานอล ตรงกันข้าม CFE0 พบว่าการปรับปรุงปฏิกิริยากับเพิ่มคล้ายกับ E0 เกี่ยวข้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพนี้สลาย ผลของชนิดของเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นใน ITHR มีเพิ่มคือยังตรวจสอบเนื่องจากมันมีความสัมพันธ์สามารถเหนี่ยว CA50 มีเสถียรภาพที่ดีสำหรับโหลดสูงขึ้นโดยไม่ต้องเคาะ และ pfs ของใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ การศึกษาแสดงให้เห็นว่า โดยการเพิ่มเอทานอล EGR น้อยจำเป็นต้อง มีเพิ่ม ออกจากออกซิเจนสำหรับการเผาไหม้มาก เป็นผล ขีดจำกัดโหลดสูงอาจจะเพิ่มขึ้นจาก 16.3 18.1 การ 20.0 บาร์ IMEPg E0, E10, E20 และตามลำดับ และแถบ 17.7 สำหรับเบนซิน AKI สูง TE เจอเส้นโค้งโหลดสำหรับเชื้อเพลิงต่าง ๆ ที่สภาวะโปรโมทจะนำเสนอ และกล่าวถึง ที่สภาพโปรโมท pfs ของพบว่ามีประสิทธิภาพมากสำหรับการเพิ่ม TE กับพีค TE เพิ่มจาก 47.8% สำหรับหยดเติมน้ำมัน 48.4%, PFS และ TE ที่ปรับปรุงขึ้น2.8% หน่วยบรรลุผลที่สูงกว่าโหลดอ้างอิง: ธ.ค. J. ยาง วาย Dernotte, J. และ จิ C., "ผลของการเกิดปฏิกิริยาของน้ำมันเบนซินและเอทานอลเนื้อหาโปรโมท หยด และ Stratified บางส่วนเผาไหม้น้ำมันอุณหภูมิต่ำ (LTGC), " แซ่ของดอกเบี้ย J. เครื่องยนต์ 8 (3): 2015, doi:10.4271 / 2015-01-0813

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อุณหภูมิต่ำน้ำมันเบนซินเผาไหม้ (LTGC) บนพื้นฐานของการเผาไหม้การบีบอัดของผสมหรือค่าใช้จ่ายเจือจางผสมบางส่วนสามารถให้ประสิทธิภาพความร้อน (TE) และโหลดสูงสุดเทียบเคียงได้กับเครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบชาร์จและ NOx ต่ำเป็นพิเศษและฝุ่นละออง ปล่อยก๊าซเรือนกระจก ปริมาณการส่งเสริมการเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุโหลดสูงที่มีการเผาไหม้เจือจางและมันยังช่วยเพิ่มน้ำมันเชื้อเพลิงที่สามารถติดไฟได้เองเกิดปฏิกิริยาลดความร้อนบริโภคที่จำเป็นหรือเหลือร้อน ผลกระทบเหล่านี้มีข้อได้เปรียบของการเพิ่ม TE และความหนาแน่นของประจุช่วยให้ชะลอระยะเวลามากขึ้นด้วยเสถียรภาพที่ดีและทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงφ-ที่มีความสำคัญเพื่อให้ส่วนแบ่งชั้นเชื้อเพลิง (PFS) สามารถนำมาใช้สำหรับการโหลดที่สูงขึ้นและการปรับปรุง TE ต่อไป อย่างไรก็ตามในการส่งเสริมการเพิ่มประสิทธิภาพของการเกิดปฏิกิริยาสูงสามารถติดไฟได้เองจะกลายเป็นมากเกินไปและจำนวนมากของ EGR จะต้องป้องกันไม่ให้เกิดการเผาไหม้ที่ทันสมัยมากเกินไป ดังนั้นการตรวจสอบการทดลองได้รับการดำเนินการกำหนดวิธีการถ่วงดุลอำนาจระหว่างผลกระทบของการเพิ่มการบริโภคที่แตกต่างกันกับเชื้อเพลิงชนิดและผลกระทบต่อช่วงโหลดและ TE ห้าเชื้อเพลิงจะถูกตรวจสอบ: ธรรมดา AKI = 87 ปิโตรเลียมตามน้ำมันเบนซิน (E0) และการผสมของ 10 และ 20% เอทานอลกับน้ำมันเบนซินนี้เพื่อลดการเพิ่มประสิทธิภาพของการเกิดปฏิกิริยากับเพิ่ม (E10 และ E20) เป็นครั้งที่สองน้ำมันเบนซินศูนย์เอทานอล AKI = 93 (การจับคู่ที่ E20) ได้รับการตรวจสอบยัง (CF-E0) และข้อมูลบางอย่างเอทานอลเรียบร้อยจะมีการรายงานยัง.

ผลปรากฏว่าปริมาณเอทานอมีผลเพียงเล็กน้อยต่อ LTGC สามารถติดไฟได้เองเกิดปฏิกิริยาสำหรับสำลักการดำเนินงาน แต่ก็ก่อให้เกิดผลกระทบอย่างมากสำหรับการดำเนินงานเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพของการเกิดปฏิกิริยากับเพิ่มถูกลดลงตามจำนวนเงินที่มีความสัมพันธ์กับเนื้อหาของเอทานอล ในทางตรงกันข้าม CFE0 แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มประสิทธิภาพของการเกิดปฏิกิริยากับเพิ่มคล้ายกับ E0 ที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพที่สามารถติดไฟนี้ผลกระทบจากน้ำมันชนิดที่เพิ่มมากขึ้นใน ITHR กับเพิ่มยังถูกตรวจสอบเพราะมันมีความสัมพันธ์กับความสามารถในการชะลอการ CA50 มีเสถียรภาพที่ดีสำหรับการโหลดที่สูงขึ้นโดยไม่ต้องเคาะและนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ PFS การศึกษาพบว่าโดยการเพิ่มเอทานอล EGR น้อยจะต้องมีการเพิ่มออกจากออกซิเจนมากขึ้นสามารถใช้ได้สำหรับการเผาไหม้ เป็นผลให้วงเงินสูงโหลดอาจจะเพิ่มขึ้น 16.3-18.1 ไป 20.0 บาร์ IMEPg สำหรับ E0, E10 และ E20 ตามลำดับและ 17.7 บาร์สำหรับสูง AKI น้ำมันเบนซิน TE เทียบกับเส้นโค้งโหลดสำหรับเชื้อเพลิงต่างๆที่เพิ่มขึ้นทั่วไปเงื่อนไขที่นำเสนอและพูดคุยกัน ที่ได้แรงหนุนเงื่อนไข PFS ถูกพบว่ามีประสิทธิภาพมากสำหรับการเพิ่ม TE กับยอด TE เพิ่มขึ้นจาก 47.8% สำหรับผสมเติมน้ำมันไป 48.4% โดยมี PFS และการปรับปรุง TE ถึง

2.8% -units กำลังประสบความสำเร็จที่แรงสูง.

CITATION: ธ.ค. , J. , ยาง, วาย, Dernotte เจจีซี "ผลของการเกิดปฏิกิริยาน้ำมันเบนซินและเอทานอลในเนื้อหาเพิ่มขึ้น, สำเร็จรูปและแซดบางส่วนอุณหภูมิต่ำเบนซินเผาไหม้ (LTGC)," SAE Int เครื่องยนต์เจ 8 (3): 2015 ดอย: 10.4271 / 2015-01-0813