በነጠላ ሞተሮች ወይም በኤች.ሲ.ሲ.አይ. ሞተሮች ውስጥ የሚነዱ ቤንዚን እና ናፍታ ሞተሮች፡ ክፍል 2

ማዝዳ በተከታታዩ ውስጥ የመጀመሪያዎቹ እንደሚሆኑ ተናግረዋል

እንደ ነዳጅ እና የናፍታ ቅልጥፍና ባሉ ንጹህ ጋዞች። ይህ መጣጥፍ የተመሳሳይ ሞተርን በተመሳሳይ ድብልቅ እና በጨመቅ ጊዜ በራስ-ሰር ሲሰራ ምን እንደሚከሰት ነው። ንድፍ አውጪዎች በቀላሉ HCCI ብለው ይጠሩታል.

የእውቀት ክምችት

የእንደዚህ ዓይነቶቹ ሂደቶች መሠረቶች የጃፓናዊው መሐንዲስ ኦኒሺ "በሙቀት-ከባቢ አየር ውስጥ ንቁ የሆነ ማቃጠል" ቴክኖሎጂውን ባዳበረበት በሰባዎቹ ዓመታት ውስጥ ነው. በግቢው ውስጥ እ.ኤ.አ. በ 1979 የሁለተኛው የዘይት ቀውስ እና የአካባቢ ተፈጥሮ የመጀመሪያ ከባድ የሕግ ገደቦች ጊዜ ነው ፣ እና የኢንጂነሩ ዓላማ በዚያን ጊዜ ሁለት-ስትሮክ ሞተርሳይክሎችን ከእነዚህ መስፈርቶች ጋር ማመጣጠን ነው። በብርሃን እና ከፊል ጭነት ሁኔታ ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው የጭስ ማውጫ ጋዞች በሁለት-ስትሮክ አሃዶች ሲሊንደሮች ውስጥ እንደሚከማቹ እና የጃፓን ዲዛይነር ሀሳብ ጉዳቱን ወደ ጥቅማጥቅሞች መለወጥ ነው ። ለጠቃሚ ሥራ ቀሪ ጋዞች እና ከፍተኛ የነዳጅ ሙቀት ድብልቅ የሆነበት የማቃጠል ሂደት .

ለመጀመሪያ ጊዜ የኦኒሺ ቡድን መሐንዲሶች በራሱ አብዮታዊ ቴክኖሎጂን መተግበር ችለዋል፣ ይህም ድንገተኛ የቃጠሎ ሂደት በመቀስቀስ የጭስ ማውጫ ልቀትን በትክክል ይቀንሳል። ነገር ግን፣ በሞተር ብቃት ላይም ከፍተኛ መሻሻሎችን አግኝተዋል፣ እና እድገቱ ከተገለጸ በኋላ ብዙም ሳይቆይ ተመሳሳይ ሂደቶች በቶዮታ፣ ሚትሱቢሺ እና ሆንዳ ታይተዋል። ንድፍ አውጪዎች እጅግ በጣም ለስላሳ እና በተመሳሳይ ጊዜ በፕሮቶታይፕ ውስጥ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ማቃጠል, የነዳጅ ፍጆታ እና ጎጂ ልቀቶችን በመቀነስ ተገርመዋል. እ.ኤ.አ. በ 1983 የመጀመሪያዎቹ የላቦራቶሪ ናሙናዎች የአራት-ምት የራስ-ማስነሻ ሞተሮች ታዩ ፣ በዚህ ውስጥ የሂደቱ ቁጥጥር በተለያዩ የአሠራር ዘዴዎች ውስጥ የኬሚካል ስብጥር እና የንጥረ ነገሮች ጥምርታ በፍፁም የሚታወቅ በመሆኑ ነው። ነገር ግን የእነዚህ ሂደቶች ትንተና በተወሰነ ደረጃ ጥንታዊ ነው, ምክንያቱም በዚህ አይነት ሞተር ውስጥ የሚከናወኑት በኬሚካላዊ ሂደቶች ምክንያት ነው, እና እንደ ቅልቅል እና ብጥብጥ ያሉ አካላዊ ክስተቶች እዚህ ግባ የማይባሉ ናቸው. በ 80 ዎቹ ውስጥ በ 700 ዎቹ ውስጥ በክፍል ውስጥ ባለው ግፊት, የሙቀት መጠን እና የነዳጅ እና የአየር ክፍሎች ክምችት ላይ በመመርኮዝ ለመጀመሪያዎቹ የትንታኔ ሞዴሎች መሠረቶች የተቀመጡት. ዲዛይነሮቹ ወደ መደምደሚያው ደርሰዋል የዚህ ዓይነቱ ሞተር አሠራር በሁለት ዋና ዋና ክፍሎች ሊከፈል ይችላል - ማቀጣጠል እና የቮልሜትሪክ ኃይል መለቀቅ. የምርምር ውጤቶች ትንተና ራስን ማቃጠል በቤንዚን ሞተሮች ውስጥ ጎጂ ፍንዳታ ለቃጠሎ ተጠያቂ ናቸው (ከ XNUMX ዲግሪ በታች ፐሮክሳይድ ምስረታ ጋር) ተመሳሳይ ዝቅተኛ-ሙቀት ቅድመ ኬሚካላዊ ሂደቶች, እና ዋና ኃይል በመልቀቃቸው ሂደቶች መሆኑን ያሳያል. ከፍተኛ ሙቀት ያላቸው ናቸው. እና ከዚህ ሁኔታዊ የሙቀት ገደብ በላይ ይከናወናሉ.

ስራው በሙቀት እና ግፊት ተጽእኖ ስር በኬሚካላዊ መዋቅር እና በክፍያው ላይ የተደረጉ ለውጦችን በማጥናት እና በማጥናት ላይ ማተኮር እንዳለበት ግልጽ ነው. በእነዚህ ሁነታዎች ውስጥ ቀዝቃዛ አጀማመርን ለመቆጣጠር እና በከፍተኛ ጭነት ለመስራት ባለመቻሉ ምክንያት መሐንዲሶች ሻማዎችን ይጠቀማሉ። የተግባር ሙከራው በናፍጣ ነዳጅ ሲሰራ ውጤታማነቱ ዝቅተኛ መሆኑን ንድፈ ሃሳቡን ያረጋግጣል ፣ ምክንያቱም የመጨመቂያው ጥምርታ በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ መሆን አለበት ፣ እና ከፍ ባለ ግፊት ፣ ራስን የማቃጠል ሂደት በጣም ቀደም ብሎ ይከሰታል። መጭመቂያ ስትሮክ. በተመሳሳይ ጊዜ, በናፍጣ ነዳጅ ሲጠቀሙ, ተቀጣጣይ ክፍልፋዮች በናፍጣ ነዳጅ ላይ ችግሮች አሉ, እና ያላቸውን ቅድመ-ነበልባል ኬሚካላዊ ምላሽ ከፍተኛ-octane ቤንዚን ጋር ይልቅ ይበልጥ ግልጽ ነው. እና አንድ ተጨማሪ በጣም አስፈላጊ ነጥብ - የ HCCI ሞተሮች በሲሊንደሮች ውስጥ በሚገኙ ተጓዳኝ ጥቃቅን ድብልቆች ውስጥ እስከ 50% የሚደርሱ ቀሪ ጋዞች ያለምንም ችግር ይሠራሉ. ከዚህ ሁሉ ቤንዚኖች በእንደዚህ አይነት ክፍሎች ውስጥ ለመስራት በጣም ተስማሚ ናቸው እና እድገቶች በዚህ አቅጣጫ ይመራሉ.

እነዚህ ሂደቶች በተግባር በተሳካ ሁኔታ የተተገበሩበት ከእውነተኛው አውቶሞቢል ኢንዱስትሪ ጋር የሚቀራረቡ የመጀመሪያዎቹ ሞተሮች በ 1,6 VW 1992-ሊትር ሞተሮች ተስተካክለዋል። በእነሱ እርዳታ ከቮልፍስበርግ ዲዛይነሮች በከፊል ጭነት በ 34% ቅልጥፍናን ማሳደግ ችለዋል. ትንሽ ቆይቶ እ.ኤ.አ. በ 1996 የኤች.ሲ.ሲ.አይ.ኤን ሞተር ከቤንዚን እና ቀጥታ መርፌ በናፍጣ ሞተር ጋር በቀጥታ በማነፃፀር የ HCCI ሞተሮች ዝቅተኛውን የነዳጅ ፍጆታ እና የ NOx ልቀቶች ውድ የሆኑ የኢንፌክሽን ስርዓቶች ሳያስፈልጋቸው አሳይተዋል። በነዳጅ ላይ.

ዛሬ ምን እየሆነ ነው።

ዛሬ, የመቀነስ መመሪያዎች ቢኖሩም, ጂኤም የ HCCI ሞተሮችን መሥራቱን ቀጥሏል, እና ኩባንያው ይህ አይነት ተሽከርካሪ የነዳጅ ሞተሩን ለማሻሻል ይረዳል ብሎ ያምናል. ተመሳሳይ አስተያየት በማዝዳ መሐንዲሶች ተይዟል, ግን በሚቀጥለው እትም ስለእነሱ እንነጋገራለን. ሳንዲያ ናሽናል ላቦራቶሪዎች ከጂኤም ጋር በቅርበት በመሥራት በአሁኑ ጊዜ የHCCI ልዩነት የሆነውን አዲስ የስራ ሂደት በማጥራት ላይ ናቸው። ገንቢዎቹ LTGC ብለው ይጠሩታል ለ"ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ቤንዚን ማቃጠል"። በቀደሙት ዲዛይኖች የ HCCI ሁነታዎች በጠባብ የክወና ክልል ውስጥ የተገደቡ እና በዘመናዊ ማሽኖች ለመጠን ቅነሳ ብዙም ጥቅም ስለሌላቸው ሳይንቲስቶቹ ውህዱን ለማንሳት ወስነዋል። በሌላ አገላለጽ በትክክል ቁጥጥር የሚደረግባቸው ድሆች እና የበለፀጉ አካባቢዎችን ለመፍጠር ፣ ግን ከብዙ ዲዝል በተቃራኒ። በክፍለ ዘመኑ መባቻ ላይ የተከሰቱት ክንውኖች እንደሚያሳዩት የሃይድሮካርቦኖች እና የ CO-CO2 ኦክሳይድ ምላሾችን ለመሙላት የአየር ሙቀት መጠን ብዙውን ጊዜ በቂ አይደለም. ድብልቁ ሲበለጽግ እና ሲሟጠጥ ችግሩ ይወገዳል, ምክንያቱም በቃጠሎው ሂደት ውስጥ የሙቀት መጠኑ ይነሳል. ይሁን እንጂ የናይትሮጅን ኦክሳይዶች መፈጠርን ላለመጀመር ዝቅተኛ ሆኖ ይቆያል. በዘመናት መባቻ ላይ ዲዛይነሮች አሁንም HCCI ናይትሮጅን ኦክሳይድን ከማያመነጨው የናፍታ ሞተር ዝቅተኛ የሙቀት መጠን አማራጭ እንደሆነ ያምኑ ነበር. ሆኖም፣ በአዲሱ የLTGC ሂደት ውስጥም አልተፈጠሩም። ለዚህ ዓላማ ቤንዚን እንዲሁ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ልክ እንደ መጀመሪያዎቹ የጂኤም ፕሮቶታይፖች ፣ አነስተኛ የትነት ሙቀት (እና ከአየር ጋር በተሻለ ሁኔታ መቀላቀል) ፣ ግን ከፍተኛ የራስ-ሰር የሙቀት መጠን። እንደ ሙሉ ጭነት ያሉ የኤልቲጂሲ እና የብልጭታ ማቀጣጠያ ቅንጅት እንደ ሙሉ ጭነት ያሉ ማሽነሪዎችን በማቀናጀት አሁን ካሉት የመቀነስ አሃዶች የበለጠ ቀልጣፋ የሆኑ ማሽኖችን እንደሚያስገኝ የላቦራቶሪ ዲዛይነሮች ተናግረዋል። ዴልፊ አውቶሞቲቭ ተመሳሳይ የመጭመቅ ሂደትን በማዘጋጀት ላይ ነው። ዲዛይኖቻቸውን GDCI ብለው ይጠሩታል, ከ "ኮምፕሬሽን ኢግኒሽን ቀጥታ ፔትሮል ኢንጀክሽን" (የነዳጅ ቀጥታ መርፌ እና የጭቆና ማቀጣጠል), ይህም የቃጠሎውን ሂደት ለመቆጣጠር ዘንበል ያለ እና የበለፀገ ስራን ያቀርባል. በዴልፊ ይህ የሚደረገው ውስብስብ የሆነ የኢንፌክሽን ተለዋዋጭነት ባላቸው መርፌዎች በመጠቀም ነው ፣ ስለሆነም መሟጠጥ እና ማበልፀግ ቢቻልም ፣ ውህዱ በአጠቃላይ ጥላሸት ላለመፍጠር እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠን NOx እንዳይፈጠር። ዲዛይነሮቹ በተለያየ ጊዜ እንዲቃጠሉ የተለያዩ ክፍሎችን ይቆጣጠራሉ. ይህ ውስብስብ ሂደት ከናፍጣ ነዳጅ ጋር ይመሳሰላል, የ CO2 ልቀቶች ዝቅተኛ ናቸው እና የናይትሮጅን ኦክሳይድ መፈጠር እዚህ ግባ የሚባል አይደለም. ዴልፊ ከአሜሪካ መንግስት ቢያንስ ለ 4 ዓመታት የሚሆን የገንዘብ ድጋፍ ሰጥቷል፣ እና እንደ ሃዩንዳይ ያሉ አምራቾች በእድገታቸው ላይ ያላቸው ፍላጎት አይቆምም ማለት ነው።

ዲሶቶን እናስታውስ

በ Untertürkheim የሚገኘው የዳይምለር ሞተር ምርምር ላብራቶሪ ዲዛይነሮች እድገት ዳይሶቶ ተብሎ የሚጠራ ሲሆን በጅምር እና በከፍተኛ ጭነት ሁነታ ላይ በቀጥታ መርፌ እና ካስኬድ ቱርቦ መሙላት ሁሉንም ጥቅሞች በመጠቀም እንደ ክላሲክ ነዳጅ ሞተር ይሠራል። ነገር ግን, በትንሽ እና መካከለኛ ፍጥነቶች እና በአንድ ዑደት ውስጥ ያሉ ጭነቶች, ኤሌክትሮኒክስ የማብራት ስርዓቱን ያጠፋል እና ወደ ራስ-ማስነሳት ሁነታ መቆጣጠሪያ ሁነታ ይቀይራል. በዚህ ሁኔታ, የጭስ ማውጫው ቫልቮች ደረጃዎች ባህሪያቸውን በከፍተኛ ሁኔታ ይለውጣሉ. እነሱ ከወትሮው በጣም ባነሰ ጊዜ ውስጥ ይከፈታሉ እና በጣም በተቀነሰ ስትሮክ - ስለዚህ የጭስ ማውጫ ጋዞች ግማሹ ብቻ ከቃጠሎው ክፍል ለመውጣት ጊዜ አላቸው ፣ የተቀሩት ደግሞ ሆን ብለው በሲሊንደሮች ውስጥ ይቀመጣሉ ፣ በውስጣቸው ካለው የሙቀት መጠን ጋር። . በክፍሎቹ ውስጥ ከፍ ያለ የሙቀት መጠን ለማግኘት, አፍንጫዎቹ የማይቀጣጠል, ነገር ግን በሚሞቁ ጋዞች ምላሽ የማይሰጥ ትንሽ የነዳጅ ክፍል ያስገባሉ. በሚቀጥለው የመግቢያ ስትሮክ ወቅት በእያንዳንዱ ሲሊንደር ውስጥ አዲስ የነዳጅ ክፍል በትክክለኛው መጠን ውስጥ ይገባል. የመቀበያ ቫልቭ በአጭር ጊዜ ውስጥ ይከፈታል እና በትክክል ሜትር የሆነ ንጹህ አየር ወደ ሲሊንደር ውስጥ እንዲገባ እና ከሚገኙ ጋዞች ጋር በመደባለቅ ከፍተኛ መጠን ያለው የጭስ ማውጫ ጋዞች ያለው ዘንበል ያለ የነዳጅ ድብልቅ ይፈጥራል። ከዚህ በኋላ የመጨመቂያ ስትሮክ ይከተላል, ይህም ድብልቅው የሙቀት መጠኑ እራሱን እስከሚያቃጥልበት ጊዜ ድረስ ይቀጥላል. የሂደቱ ትክክለኛ ጊዜ የሚካሄደው የነዳጅ መጠን፣ ንፁህ አየር እና አየር ማስወጫ ጋዞችን በትክክል በመቆጣጠር በሲሊንደር ውስጥ ያለውን ግፊት የሚለኩ ዳሳሾች የማያቋርጥ መረጃ እና ኤክሰንትሪክ ዘዴን በመጠቀም የጨመቁትን ሬሾን በቅጽበት መለወጥ የሚችል ስርዓት ነው። የክራንቻውን አቀማመጥ መለወጥ. በነገራችን ላይ የስርዓቱ አሠራር በ HCCI ሁነታ ላይ ብቻ የተገደበ አይደለም.

እነዚህን ሁሉ ውስብስብ ኦፕሬሽኖች ማስተዳደር በተለመደው የውስጥ ማቃጠያ ሞተሮች ውስጥ በተለመደው የቅድመ-የተገለጹ ስልተ ቀመሮች ላይ የማይመኩ የመቆጣጠሪያ ኤሌክትሮኒክስ ያስፈልገዋል, ነገር ግን በሴንሰር መረጃ ላይ በመመስረት የእውነተኛ ጊዜ የአፈፃፀም ለውጦችን ይፈቅዳል. ስራው አስቸጋሪ ነው, ነገር ግን ውጤቱ ዋጋ ያለው ነው - 238 hp. 1,8-ሊትር ዲኤሶቶ F700 ጽንሰ-ሐሳብን ከS-Class CO2 ልቀቶች 127 ግ/ኪሜ እና ጥብቅ የዩሮ 6 መመሪያዎችን አሟልቷል።

ጽሑፍ-ጆርጂ ኮለቭ

መነሻ " መጣጥፎች " ባዶዎች » ቤንዚን እና ናፍጣ ሞተሮች በነጠላ ወይም በኤች.ሲ.ሲ.አይ. ሞተሮች-ክፍል 2