RU2044901C1 - Method of intensifying fuel combustion in engine with compression ignition and direct mixing - Google Patents

Method of intensifying fuel combustion in engine with compression ignition and direct mixing Download PDF

Info

Publication number
RU2044901C1
RU2044901C1 SU925039517A SU5039517A RU2044901C1 RU 2044901 C1 RU2044901 C1 RU 2044901C1 SU 925039517 A SU925039517 A SU 925039517A SU 5039517 A SU5039517 A SU 5039517A RU 2044901 C1 RU2044901 C1 RU 2044901C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion
fuel
pressure
engine
oscillations
Prior art date
Application number
SU925039517A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Э.И. Бургсдорф
О.А. Назаров
В.И. Решетов
Original Assignee
Производственное объединение "Барнаульский завод транспортного машиностроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Производственное объединение "Барнаульский завод транспортного машиностроения" filed Critical Производственное объединение "Барнаульский завод транспортного машиностроения"
Priority to SU925039517A priority Critical patent/RU2044901C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2044901C1 publication Critical patent/RU2044901C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: nonlinear high-frequency pressure oscillation is generated in the combustion chamber due to supplying 0.6-0.7 of cyclic fuel portion for the period of self-ignition delay. The maximum amplitude of the oscillation relates to the maximum combustion pressure as 0.3-0.4. EFFECT: simplified method. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к быстроходным двигателям с воспламенением от сжатия и может быть использовано в других тепловых двигателях с периодическим процессом сгорания. The invention relates to high-speed compression ignition engines and can be used in other heat engines with a periodic combustion process.

Известен способ сгорания в быстроходном двигателе с воспламенением от сжатия и непосредственным впрыском топлива, в котором подвод воздуха к горящим частицам топлива в факеле обеспечен турбулентностью воздушного заряда, генерированной движением факела в объеме камеры сгорания и диффузионными процессами при сгорании частиц топлива. A known method of combustion in a high-speed engine with compression ignition and direct fuel injection, in which the air supply to the burning fuel particles in the flare is ensured by turbulence of the air charge generated by the movement of the torch in the volume of the combustion chamber and diffusion processes during the combustion of fuel particles.

Способ обычно реализуют подачей за период задержки самовоспламенения ≈10. 15% цикловой подачи топлива под давлением впрыска 80-150 МПа в камеру сгорания, радиальная протяженность которой составляет 0,8-0,9 радиуса цилиндра, а объем части, расположенной в поршне, составляет более 75% объема камеры сжатия. The method is usually implemented by supplying a self-ignition delay period of ≈10. 15% of the cyclic supply of fuel under an injection pressure of 80-150 MPa into the combustion chamber, the radial length of which is 0.8-0.9 of the radius of the cylinder, and the volume of the part located in the piston is more than 75% of the volume of the compression chamber.

При сгорания топлива указанным способом турбулентность воздушного заряда в камере сгорания генерируется в основном во внешних оболочках факела, где коэффициент избытка воздуха α≥0,8. Области факела распыленного топлива, расположенные вокруг оси факела и имеющие коэффициент избытка воздуха 0≅α≅0,8, практически не охвачены этой турбулентностью, что приводит к интенсивному сажеобразованию в них, существенному снижению скорости сгорания, увеличению его продолжительности. When fuel is burned in this way, turbulence of the air charge in the combustion chamber is generated mainly in the outer shells of the flame, where the coefficient of excess air is α≥0.8. The regions of the sprayed fuel flame located around the axis of the flame and having an excess air coefficient of 0≅α≅0.8 are practically not covered by this turbulence, which leads to intense soot formation in them, a significant decrease in the combustion rate, and an increase in its duration.

Описанные закономерности этого способа сгорания приводят к ухудшению экологических характеристик выхлопа и высокому удельному расходу топлива. The described patterns of this combustion method lead to a deterioration in the environmental characteristics of the exhaust and a high specific fuel consumption.

В связи с изложенным, этот способ сгорания в современных двигателях с воспламенением от сжатия используется очень мало. In connection with the foregoing, this method of combustion in modern engines with compression ignition is used very little.

Известны способы сгорания в быстроходных двигателях с воспламенением от сжатия, в которых подвод воздуха к горящим в факеле частицам топлива обеспечивают вращением воздушного заряда в цилиндре относительно его оси. Это вращение осуществляют подводом воздуха в цилиндр через тангенциальные или спиральные впускные каналы, заширмливанием клапанов и др. Known methods of combustion in high-speed engines with compression ignition, in which air is supplied to the fuel particles burning in the flare by rotation of the air charge in the cylinder about its axis. This rotation is carried out by supplying air to the cylinder through the tangential or spiral inlet channels, flap valves, etc.

При вращении воздушного заряда происходит снос частиц топлива факела в пространство камеры сгорания между факелами, унос продуктов сгорания с внешних оболочек горящих частиц топлива, что увеличивает скорость сгорания, улучшает экономичность и уменьшает дымность выхлопа. When the air charge rotates, the fuel particles of the torch are drifted into the space of the combustion chamber between the flares, and the products of combustion are carried away from the outer shells of the burning fuel particles, which increases the combustion speed, improves fuel economy, and reduces exhaust smoke.

Однако при рассогласовании угловой скорости движения воздушного заряда, продолжительности впрыска и цикловой подачи топлива отмечены либо эффект перезавихривания, т.е. перенос частиц топлива с одного факела на другой, либо эффект недовихривания, что существенно снижает эффективность способа. However, with a mismatch in the angular velocity of the air charge, the duration of the injection, and the cyclic fuel supply, either a re-vortex effect is noted, i.e. the transfer of fuel particles from one flame to another, or the under-swirl effect, which significantly reduces the efficiency of the method.

Таким образом, этот способ реализует свои преимущества в относительно узком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов, мало характерных для двигателей широкого назначения. Thus, this method realizes its advantages in a relatively narrow range of speed and load conditions, which are not very characteristic of wide-purpose engines.

Кроме того, снижают эффективность способа повышенное гидравлическое сопротивление каналов впуска и рассеивание его величины при серийном производстве, связанное с отклонениями при изготовлении головок цилиндров. In addition, reduce the efficiency of the method of increased hydraulic resistance of the intake channels and the dispersion of its value in mass production associated with deviations in the manufacture of cylinder heads.

Известен способ динамического регулирования процессов горения, заключающийся в наложении акустических колебаний на фронт пламени. Указанный способ увеличивает скорость распространения фронта пламени в камере сгорания, что увеличивает индикаторный КПД двигателя и улучшает экономичность. A known method of dynamic regulation of combustion processes, which consists in superimposing acoustic vibrations on the flame front. The specified method increases the speed of propagation of the flame front in the combustion chamber, which increases the indicator efficiency of the engine and improves efficiency.

Однако указанный способ распространяется только на двигатели с внешним смесеобразованием и стехиометрическим составом смеси, кроме того, способ не регламентирует величины амплитуд высокочастотных колебаний сгорания. However, this method applies only to engines with external mixture formation and the stoichiometric composition of the mixture, in addition, the method does not regulate the magnitude of the amplitudes of high-frequency combustion oscillations.

Известно, что при чрезмерно больших амплитудах фронт пламени может быть разрушен, что может привести к погасанию пламени, при этом может произойти разрушение стенок камеры сгорания. It is known that with excessively large amplitudes, the flame front can be destroyed, which can lead to the extinction of the flame, while the walls of the combustion chamber can be destroyed.

Малые амплитуды колебаний не повлияют существенно на показатели сгорания. Small oscillation amplitudes will not significantly affect combustion performance.

Известен способ сгорания, принятый за прототип, который сочетает в себе подвод воздуха к горящим частицам топлива турбулентностью, генерированной факелом топлива, вращением воздушного заряда с относительно небольшой угловой скоростью, при этом отмечены высокочастотные акустические колебания давления газов в камере сгорания небольшой амплитуды. A known method of combustion, adopted as a prototype, which combines the supply of air to burning fuel particles with turbulence generated by a fuel torch, the rotation of an air charge with a relatively small angular velocity, while high-frequency acoustic fluctuations of gas pressure in the combustion chamber of small amplitude are noted.

Относительная амплитуда ВЧ-колебаний давления в этом случае составляет

Figure 00000001
Pz=
Figure 00000002
≅ 0,1 (отношение амплитуды ВЧ-колебаний к максимальному давлению сгорания). [Розенблит Г.Б. Теплопередача в дизелях. М. Машиностроение, 1977, с. 21, рис. 10; Синенко Н.П. Струнге Б.И. Резник Н.И. Тепловозный дизель Д70, М. Транспорт, 1966, с.14, рис.14]
Cпособ реализуют подачей за период задержки самовоспламенения около 15-20% цикловой подачи топлива в камеру сгорания. Небольшую угловую скорость вращения воздушного заряда относительно оси цилиндра обеспечивают поперечным расположением клапанов впуска, объединенных общим впускным каналом. Способ реализован в тепловозном дизеле с частотой вращения n ≅1000 1/мин.The relative amplitude of the RF pressure oscillations in this case is
Figure 00000001
P z =
Figure 00000002
≅ 0.1 (the ratio of the amplitude of the high-frequency oscillations to the maximum combustion pressure). [Rosenblit G. B. Heat transfer in diesel engines. M. Engineering, 1977, p. 21, fig. 10; Sinenko N.P. Strunge B.I. Reznik N.I. Diesel diesel D70, M. Transport, 1966, p.14, Fig.14]
The method is implemented by supplying for a period of delay of autoignition about 15-20% of the cyclic fuel supply to the combustion chamber. A small angular velocity of rotation of the air charge relative to the axis of the cylinder is ensured by the transverse arrangement of the intake valves united by a common inlet channel. The method is implemented in a diesel diesel engine with a rotational speed n ≅1000 1 / min.

Отмеченные высокочастотные колебания давления с относительной амплитудой

Figure 00000003
Pz≅ 0,1 являются следствием возник-новения в камере сгорания стоячих волн давления, распространяющихся со скоростью звука в объеме камеры сгорания (так называемые линейные колебания). Стоячие волны образуются под воздействием взрывного импульса давления в локальных объемах камеры сгорания, возникающего при кинетическом сгорании части топлива, поданного за период задержки самовоспламенения. Исакович М.А. Общая акустика. М. Физматгиз, 1973, с. 202-230; Неустойчивость горения в ЖРД./Под ред. Д.Т.Харье, Ф.Г. Рирзон, М. Мир, 1975, с.178-188]
Экспериментальные исследования, проведенные на БЗТМ, показывают, что линейные колебания давления возникают в камере сгорания при подаче за период задержки самовоспламенения до 20% цикловой подачи топлива.Marked high-frequency pressure fluctuations with relative amplitude
Figure 00000003
P z ≅ 0.1 are a consequence of the occurrence in the combustion chamber of standing pressure waves propagating with the speed of sound in the volume of the combustion chamber (the so-called linear oscillations). Standing waves are formed under the influence of an explosive pressure pulse in the local volumes of the combustion chamber, which occurs during the kinetic combustion of a part of the fuel supplied during the self-ignition delay period. Isakovich M.A. General acoustics. M. Fizmatgiz, 1973, p. 202-230; Combustion Instability in LRE. / Ed. D.T. Harye, F.G. Rirzon, M. Mir, 1975, p.178-188]
Experimental studies conducted at BZTM show that linear pressure fluctuations occur in the combustion chamber when up to 20% of the cyclic fuel supply is applied during the period of self-ignition delay.

Акустические линейные колебания с относительной амплитудой

Figure 00000004
Pz≅ 0,1 генерируют небольшие по уровню потоки вокруг отдельных частиц топлива во внешней оболочке факела распыленного топлива, интенсифицируя массообмен в непосредственной близости частиц. [Кубанский П.Н. Акустические течения и конвективный теплообмен. Акустический журнал, АН СССР, 1959. Вып. I, т.V, c. 51-57]
Вследствие малой энергии колебаний они быстро затухают в связи с отводом тепла в стенки камеры сгорания и демпфирующего воздействия частиц топлива (через 15-20о ПКВ после воспламенения ВЧ-колебания на осциллограмме практически отсутствуют). Таким образом, отмеченные в указанном способе ВЧ-колебания давления акустического уровня недостаточно воздействуют на области факела распыленного топлива вблизи его оси, где 0≅α≅0,8, что не позволяет радикально снизить дымность, выхлопы и улучшить экономичность с обеспечением требований современных стандартов по экологическим характеристикам дизелей.Acoustic linear oscillations with relative amplitude
Figure 00000004
P z ≅ 0.1 generate small-level flows around individual fuel particles in the outer shell of the atomized fuel plume, intensifying mass transfer in the immediate vicinity of the particles. [Kuban P.N. Acoustic flows and convective heat transfer. Acoustic Journal, USSR Academy of Sciences, 1959. Issue. I, t. V, c. 51-57]
Because of the low energy oscillations are quickly damped in connection with heat removal in the combustion and fuel particles impact damping chamber walls (15-20 PCI after ignition of the HF oscillation waveform at substantially absent). Thus, the HF oscillations of the pressure of the acoustic level noted in the indicated method do not sufficiently affect the torch area of the atomized fuel near its axis, where 0≅α≅0.8, which does not allow a drastic reduction in smokiness, exhaust emissions and improved efficiency, while meeting the requirements of modern standards for environmental characteristics of diesel engines.

Задачей изобретения является улучшение индикаторных удельных расходов топлива на режиме максимальной мощности и эксплуатационных режимах; уменьшение дымности выпускных газов и улучшение экологических характеристик выхлопа и снижение чувствительности рабочего процесса к изменению температуры и давления воздуха на впуске воздуха в двигатель. The objective of the invention is to improve the indicator specific fuel consumption at maximum power and operating conditions; reducing exhaust smoke and improving the environmental performance of the exhaust; and reducing the sensitivity of the work process to changes in temperature and air pressure at the air intake into the engine.

Поставленная задача решена использованием способа сгорания топлива с нелинейными ВЧ-колебаниями давления с относительной величиной амплитуды ВЧ-колебаний 0,3-0,4 путем подачи 60-70% цикловой подачи топлива за период задержки самовоспламенения в камеру сгорания. The problem is solved by using a method of fuel combustion with non-linear RF pressure fluctuations with a relative amplitude of RF oscillations of 0.3-0.4 by supplying 60-70% of the cyclic fuel supply for the period of self-ignition delay in the combustion chamber.

На фиг. 1 дана осциллограмма давления газов в цилиндре дизеля в периоды воспламенения, сгорания, расширения и осциллограмма подъема иглы форсунки; на фиг.2 экспериментальные зависимости индикаторного КПД и дымности выпускных газов от коэффициента избытка воздуха для двигателей с воспламенением от сжатия без ВЧ-колебаний давления при сгорании и с ВЧ-колебаниями, в которых относительная амплитуда ВЧ-колебаний составляет 0,3-0,4; на фиг.3 экспериментальные зависимости мощности и удельного расхода топлива от температуры воздуха на впуске для двигателей без ВЧ-колебаний давления и с ВЧ-колебаниями, имеющими относительную амплитуду 0,3-0,4; на фиг.4 показана зависимость 18 изменения мощности дизеля с ВЧ-колебаниями давления при сгорании; 19 изменения мощности дизеля без ВЧ-колебаний давления при сгорании; 20 разница мощности от температуры воздуха на впуске 21. In FIG. 1 shows a waveform of gas pressure in a diesel cylinder during periods of ignition, combustion, expansion, and a waveform of the nozzle needle lift; figure 2 experimental dependence of the indicator efficiency and exhaust smoke from the coefficient of excess air for engines with compression ignition without RF pressure fluctuations during combustion and with RF oscillations, in which the relative amplitude of the RF oscillations is 0.3-0.4 ; figure 3 experimental dependence of power and specific fuel consumption on the air temperature at the inlet for engines without RF pressure fluctuations and RF oscillations having a relative amplitude of 0.3-0.4; figure 4 shows the dependence of 18 changes in diesel power with RF pressure fluctuations during combustion; 19 changes in diesel power without RF pressure fluctuations during combustion; 20 the difference in power from the air temperature at the inlet 21.

Осциллограмма давления газа (см. фиг.1) в камере сгорания имеет максимальное давление 2, равное Рzmax, и максимальную амплитуду ВЧ-колебаний давления 3, диаграмма 4 подъема иглы форсунки, где начало впрыска (подъема иглы форсунки) происходит до начала сгорания за время tτ 5, а весь впрыск имеет продолжительность tвпр 6.The oscillogram of the gas pressure (see Fig. 1) in the combustion chamber has a maximum pressure of 2 equal to P zmax and a maximum amplitude of RF oscillations of pressure 3, diagram 4 of the nozzle needle lift, where the start of injection (nozzle needle lift) occurs before the start of combustion time t τ 5, and the entire injection has a duration t forward 6.

На график нанесены значения 7 давления сгорания Р, 8 время. На фиг.2 камера сгорания 9 и факела 10 распыленного топлива. The graph shows the values of 7 combustion pressure P, 8 time. In Fig.2, the combustion chamber 9 and the torch 10 of atomized fuel.

На фиг.3 показаны зависимости 11 удельного расхода топлива при ВЧ-колебаниях давления с относительной амплитудой

Figure 00000005
Pz= 0,3-0,4 12 удельного расхода топлива без ВЧ-колебаний. Разница минимальных расходов топлива 13 и разница 14 расходов топлива в области малых коэффициентов избытка воздуха в зависимости от коэффициента избытка воздуха 15, 16 дымность выпускных газов без ВЧ-колебаний давления при сгорании; 17 дымность выпускных газов с ВЧ-колебаниями давления при сгорании (
Figure 00000006
Pz= 0,3-0,4)
Cущность реализации предложенного способа ведения процесса сгорания. При впрыске топлива в камеру сгорания 9 за период задержки самовоспламенения (5) факелы распыленного топлива проходят пространство камеры и достигают стенок камеры 9 в поршне.Figure 3 shows the dependence of 11 specific fuel consumption for high-frequency pressure fluctuations with a relative amplitude
Figure 00000005
P z = 0.3-0.4 12 specific fuel consumption without RF oscillations. The difference between the minimum fuel consumption 13 and the difference 14 fuel consumption in the region of small coefficients of excess air depending on the coefficient of excess air 15, 16 smoke exhaust gases without RF pressure fluctuations during combustion; 17 exhaust smoke with high-frequency pressure fluctuations during combustion (
Figure 00000006
P z = 0.3-0.4)
The essence of the implementation of the proposed method of conducting the combustion process. When fuel is injected into the combustion chamber 9 for a period of delay of self-ignition (5), the torches of atomized fuel pass the chamber space and reach the walls of the chamber 9 in the piston.

За этот период в камеру сгорания подается относительное количество топлива q 0,6-0,7 ≈

Figure 00000007
где tτ- отрезок 5, а tвпр -отрезок 6.During this period, the relative amount of fuel q 0.6-0.7 ≈ is supplied to the combustion chamber
Figure 00000007
where t τ - segment 5, and t forward - segment 6.

Происходит взрывное локальное самовоспламенение большей части поданного за период задержки самовоспламенения топлива, которое является суммой микровзрывов большой интенсивности (энерговыделения), в результате которого в камере сгорания образуются ударные волны большой интенсивности, которые перемещаются со сверхзвуковой скоростью. Эти локальные волны давления возбуждают систему нелинейных радиальных и тангенциальных колебаний давлений (стоячих волн) с относительной амплитудой >0,3. При взаимодействии ударных волн с частицами распыленного топлива происходит дробление частиц, что сопровождается существенным увеличением скорости сгорания с подпиткой энергией волн давления, возникновение самоподдерживающейся детонации. Воронин Д.В. Ждан С.А. Об одномерной неустойчивости детонационных волн в распылах. Физика горения и взрыва N 3, 1986, c. 93-98. Explosive local self-ignition of most of the fuel supplied during the delay period of self-ignition occurs, which is the sum of high-intensity microexplosions (energy release), as a result of which high-intensity shock waves are generated in the combustion chamber, which travel at a supersonic speed. These local pressure waves excite a system of nonlinear radial and tangential pressure oscillations (standing waves) with a relative amplitude> 0.3. During the interaction of shock waves with particles of atomized fuel, particles are crushed, which is accompanied by a significant increase in the rate of combustion with the energy of pressure waves, the occurrence of self-sustaining detonation. Voronin D.V. Zhdan S.A. On the one-dimensional instability of detonation waves in sprays. Physics of Combustion and Explosion N 3, 1986, c. 93-98.

В связи с наличием самоподдерживающейся детонации в факелах распыленного топлива с большим энерговыделением относительное количество энергии, отводимой в стенки КС за счет теплоотвода существенно снижается и период существования высокочастотных колебаний давления значительно увеличивается. По данным исследований БЗТМ он составляет >40-50о ПКВ после начала воспламенения.Due to the presence of self-sustaining detonation in the flare of atomized fuel with high energy release, the relative amount of energy transferred to the walls of the CS due to heat removal is significantly reduced and the period of existence of high-frequency pressure fluctuations is significantly increased. According to BZTM studies, it is> 40-50 about PCV after the onset of ignition.

Следствием описанных процессов является генерация значительной турбулентности по всему объему камеры сгорания, выравнивание концентраций топливно-воздушной смеси, значительное увеличение скоростей диффузии и массопереноса около частиц горящего топлива. The consequence of the described processes is the generation of significant turbulence over the entire volume of the combustion chamber, the alignment of the concentrations of the fuel-air mixture, a significant increase in the diffusion and mass transfer rates around the particles of the burning fuel.

Таким образом отмечается увеличение результирующей скорости сгорания, существенное увеличение полноты сгорания и значительное снижение содержания сажи, окислов углерода и других токсичных составляющих в выпускных газах. Thus, there is an increase in the resulting combustion rate, a significant increase in the completeness of combustion and a significant decrease in the content of soot, carbon oxides and other toxic constituents in the exhaust gases.

Выравнивание концентраций смеси по объему камеры снижает и чувствительность процесса сгорания к изменению суммарного коэффициента избытка воздуха, вызванного увеличением температуры и снижением атмосферного давления на впуске воздуха в дизель при α Σ>1,0.Equalizing the concentration of the mixture in the chamber volume also reduces the sensitivity of the combustion process to a change in the total coefficient of excess air caused by an increase in temperature and a decrease in atmospheric pressure at the air inlet to the diesel engine at α Σ > 1.0.

Следствием этих процессов является снижение удельных индикаторных расходов топлива. На фиг.3 видно, что кривая gi=f( α) для двигателя с указанными ВЧ-колебаниями располагается значительно ниже, чем для двигателя без ВЧ-колебаний давления. При этом уменьшение удельных расходов топлива особенно значительно в области низких α. По данным сравнительных испытаний снижение удельных индикаторных расходов топлива с использованием предлагаемого способа ведения процесса сгорания составляет 9-12 г/л.с.ч. А минимальный расход топлива смещается с α≈2,1 к α≈1,7.1,8. The consequence of these processes is a decrease in specific indicator fuel consumption. Figure 3 shows that the curve gi = f (α) for the engine with the indicated RF oscillations is much lower than for the engine without the RF oscillations of pressure. Moreover, the decrease in specific fuel consumption is especially significant in the region of low α. According to comparative tests, the reduction of specific indicator fuel consumption using the proposed method of conducting the combustion process is 9-12 g / hp / h. And the minimum fuel consumption shifts from α≈2.1 to α≈1.7.1.8.

Результаты сравнительных испытаний, изображенные на фиг.4, показали, что при увеличении температуры воздуха на впуске с 20 до 50оС мощность двигателя без ВЧ-колебаний давления при сгорании снижается на 12-14% (кривая 19), в то время как мощность при наличии ВЧ-колебаний давления с относительной амплитудой 0,3-0,4 снижается на ≈3.4%
Кроме указанных преимуществ, относящихся к режимам работы, близким к номинальному, предлагаемый способ ведения процесса сгорания обеспечивает улучшение параметров двигателя и на других режимах.
Results of comparative tests, illustrated in Figure 4, showed that by increasing the inlet air temperature from 20 to 50 C. motor power without rf oscillations of pressure during combustion is reduced by 12-14% (curve 19), while the power in the presence of HF oscillations of pressure with a relative amplitude of 0.3-0.4, it decreases by ≈3.4%
In addition to these advantages related to operating modes close to the nominal, the proposed method of conducting the combustion process provides improved engine parameters in other modes.

В частности, при работе по внешней характеристике на режиме максимального крутящего момента вследствие автокоррекции подачи топлива амплитуда ВЧ-колебаний несколько возрастает (вследствие увеличения количества топлива, поданного за период задержки самовоспламенения), что обеспечивает увеличение турбулентности в КС и полноты сгорания топлива. In particular, when operating according to the external characteristic at maximum torque due to auto-correction of fuel supply, the amplitude of the RF oscillations increases slightly (due to an increase in the amount of fuel supplied during the self-ignition delay period), which ensures an increase in turbulence in the compressor and complete combustion of the fuel.

При уменьшении нагрузки дизеля вследствие относительного снижения температуры стенок камеры сгорания происходит некоторое возрастание периода задержки самовоспламенения и сохранение относительной амплитуды ВЧ-колебаний, что приводит к более полному сгоранию топлива. With a decrease in the diesel load due to a relative decrease in the temperature of the walls of the combustion chamber, there is a slight increase in the delay period of self-ignition and the relative amplitude of the RF oscillations is preserved, which leads to more complete combustion of the fuel.

Таким образом, предлагаемый способ интенсификации сгорания обеспечивает снижение на 9-12 г/л.с.ч. удельного расхода топлива как на режимах внешней характеристики, так и на режимах частичных нагрузок. Thus, the proposed method of intensification of combustion provides a reduction of 9-12 g / l.h. specific fuel consumption both in external characteristic modes and in partial load modes.

Снижение дымности составляет 30-50% Указанный способ прошел всесторонние испытания на стендах завода. Smoke reduction is 30-50%. The specified method has passed comprehensive tests at the plant's stands.

Claims (2)

1. СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЕ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ ПРИ НЕПОСРЕДСТВЕННОМ СМЕСЕОБРАЗОВАНИИ при обеспечении в процессе сгорания высокочастотных колебаний давления в камере сгорания, отличающийся тем, что высокочастотные колебания являются нелинейными с амплитудой колебаний 0,3 0,4 величины максимального давления сгорания путем подачи 0,6 0,7 циклового расхода топлива за период задержки самовоспламенения. 1. METHOD OF INTENSIFICATION OF FUEL COMBUSTION IN THE ENGINE WITH IGNITION FROM COMPRESSION DURING DIRECT MIXING FORMATION while providing high-frequency pressure fluctuations in the combustion chamber during the combustion process, characterized in that the high-frequency vibrations are non-linear with an oscillation amplitude of 0.3 to 0.4 of the maximum pressure 0.6 0.7 cycle fuel consumption for a period of delayed autoignition. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что возбуждаемые нелинейные ВЧ-колебания имеют тангенциальную форму. 2. The method according to p. 1, characterized in that the excited non-linear HF oscillations have a tangential shape.
SU925039517A 1992-04-20 1992-04-20 Method of intensifying fuel combustion in engine with compression ignition and direct mixing RU2044901C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925039517A RU2044901C1 (en) 1992-04-20 1992-04-20 Method of intensifying fuel combustion in engine with compression ignition and direct mixing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925039517A RU2044901C1 (en) 1992-04-20 1992-04-20 Method of intensifying fuel combustion in engine with compression ignition and direct mixing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2044901C1 true RU2044901C1 (en) 1995-09-27

Family

ID=21602886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU925039517A RU2044901C1 (en) 1992-04-20 1992-04-20 Method of intensifying fuel combustion in engine with compression ignition and direct mixing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2044901C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114935358A (en) * 2022-04-12 2022-08-23 合肥工业大学智能制造技术研究院 Automatic fire monitoring and controlling method for oil storage place

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Синенко Н. Д., Струнге Б. И., Резник Н. И. Тепловозный дизель Д70. М.: Транспорт, 1966, с.14, рис. 14. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114935358A (en) * 2022-04-12 2022-08-23 合肥工业大学智能制造技术研究院 Automatic fire monitoring and controlling method for oil storage place
CN114935358B (en) * 2022-04-12 2023-06-16 合肥工业大学智能制造技术研究院 Automatic fire monitoring and control method for oil storage place

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dale et al. Enhanced ignition for IC engines with premixed gases
US3776212A (en) Method for emission control for spark ignition engines
US5522357A (en) Apparatus and method of fuel injection and ignition of internal combustion engine
WO2001033073A1 (en) Ignition system for an internal combustion engine
AU5726300A (en) An enhanced method of closed vessel combustion
AU1342000A (en) Plasma fuel processing for nox control of lean burn engines
RU2082012C1 (en) Compression ignition direct injection internal combustion engine
IT1227882B (en) FUEL FOR REDUCTION OF THE NOISE OF EXHAUST GASES PARTICULARLY FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
EP1026800A3 (en) Directed jet spark plug
Oppenheim Quest for controlled combustion engines
RU2044901C1 (en) Method of intensifying fuel combustion in engine with compression ignition and direct mixing
GB2277776A (en) Compression ignition engine fuel supply control
US4126106A (en) Mixed cycle internal combustion engine
JP2000008913A (en) Variable mixture concentration distribution control method for spark-ignition engine
US4176649A (en) Emission control
US20050138933A1 (en) Pulse detonation engine and method for initiating detonations
US4088099A (en) Mixture compressing, external auto-ignition four-stroke cycle internal combustion engine
KR930008510B1 (en) Combustion process for internal combustion engine using a resonating air chamber in a reciprocating piston to induce closed organ pipe resonance in the combustion chamber
US4091732A (en) Fuel injection
JPH04109070A (en) Fuel injection device for direct injection type diesel engine
Savastenko et al. The use of reusable fuel injection with the aim of improving the economic and environmental performance of the diesel engine
Narayan et al. A Critical Review of Combustion Noise in Combustion Engines
JPH0742564A (en) Air feed forced combustion type engine
Dale Enhanced Ignition for IC Engines With Premixed Charge
RU2697778C1 (en) Piston engine operation method