Форкамерное зажигание: Форкамерно-факельное зажигание в Ф1. Как у «Волги» ГАЗ-3102…

Форкамерно-факельное зажигание в Ф1. Как у «Волги» ГАЗ-3102…

Необходимость извлекать максимальное количество мощности при минимально потраченной энергии побудила инженеров Формулы 1 обратиться к технологии, используемой на больших грузовиках. Технический эксперт AUTOSPORT Крэг Скарборо описал принцип работы форкамерно-факельного зажигания, который применили в Mercedes и Ferrari, и который ранее использовался на… правительственных «Волгах» в СССР…

Были времена, когда гонщика Ф1 запросто могли уволить за одно лишь сравнение машин Больших Призов с грузовиками. Но ирония состоит в том, что сейчас как минимум половина пелотона пользуется технологией повышения эффективности сгорания топлива, которая применяется на большегрузах…

С момента введения в гонках Гран При нового турбированного регламента в 2014 году вступило ограничение и на максимально доступное количество топлива на гонку – сейчас это 100 кг, а со следующего года будет 105 кг.

Это, в свою очередь, ограничило максимально допустимый мгновенный расход горючего и предельное давление, под которым топливо подается в камеру сгорания. Для инженеров подобные жесткие рамки стали настоящим вызовом – им необходимо было придумать способ в условиях этих ограничений добиться прежней выходной мощности силовых установок.

Но придумывать ничего не пришлось – специалисты вовремя вспомнили, что на больших грузовиках уже давно применяется технология форкамерно-факельного зажигания, позволяющая поджигать очень обедненную топливную смесь – практически неподжигаемую. Сегодня всё говорит о том, что именно к этой технологии обратились в Mercedes и Ferrari, а на подходе и остальные производители…

Традиционное зажигание

В двигателе с традиционной системой зажигания топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания внутри цилиндра. По окончании сжатия и воспламенения топливно-воздушной смеси возникает эффект расширения объема, что обеспечивает ход поршня и очередной рабочий такт.

Этому принципу уже много десятков лет, и работает он прекрасно до тех пор, пока смесь можно поджечь свечой зажигания, то есть пока она в достаточной степени обеспечена топливом. Если же смесь становится обедненной, поджечь при помощи традиционной свечи ее становится проблематично, и двигатель теряет мощность.

Что же делать?

Нынешние требования технического регламента ограничивают топливный поток в пределах 100 кг/час, а давление впрыска горючего не должно превышать 500 бар. А с учетом высоких оборотов и давления наддува современных силовых агрегатов Ф1 просто не хватает времени, чтобы естественным путем получить топливно-воздушную смесь, необходимую для эффективного сгорания.

Таким образом, требуется какой-то способ эффективного воспламенения смеси в рамках нынешних ограничений регламента, включающих в себя также наличие лишь одной свечи на цилиндр и единственной форсунки.

В какой-то момент показалось, что выходом в этой ситуации может быть использование технологии компрессионного воспламенения однородной смеси (HCCI). Это метод, при котором воспламенение топливной смеси осуществляется не только за счет искры от свечи зажигания, но и от высокой температуры и давления, подобно дизельным двигателям.

И хотя эта технология вполне применима в условиях Формулы 1, нашелся более легкий и простой способ увеличить КПД силовой установки. Всего три слова – форкамерно-факельное зажигание.

Что же такое форкамерно-факельное зажигание?

Форкамерно-факельное зажигание обычно используется на моторах большого объема. Эффективное заполнение богатой топливно-воздушной смесью больших цилиндров там затруднено, в связи с чем было решено разделить проблему надвое.

Была создана дополнительная маленькая камера сгорания, в которой и были установлены форсунка и свеча зажигания. В свою очередь эта камера была связана узким каналом с основной камерой сгорания цилиндра. Именно эта небольшая предварительная камера и получила название форкамеры.

А теперь разберемся, при чем тут факел.

В момент первого такта двигателя – впуск – значительно обедненная топливно-воздушная смесь впрыскивается при помощи форсунки в цилиндр, заполняя его слабовоспламеняемыми парами.

После этого небольшой объем форкамеры заполняется обогащенной смесью, достаточной для воспламенения свечой зажигания – непосредственно перед тактами сжатия и рабочего хода цилиндра.

Само воспламенение, как вы уже поняли, происходит не в основной камере, а во вспомогательной форкамере. Эту обогащенную смесь благодаря ее характеристикам поджечь не так сложно, а в результате этой реакции образуются языки пламени (а вот вам и факел!), которые проникают через отверстие в основную камеру и эффективно поджигают обедненную смесь.

Это можно сравнить с эффектом воспламенения обедненной смеси при помощи сразу нескольких свечей зажигания. Важно также и то, что при таком методе зажигания топливная смесь в основном цилиндре сгорает быстрее, увеличивая общий КПД двигателя.

Таким образом, форкамерно-факельное зажигание позволяет инженерам работать с обедненной топливно-воздушной смесью и не выходить за жесткие рамки технического регламента: форсунка одна, свеча зажигания одна – все правила соблюдены.

Применение технологии в Формуле 1

С учетом того, что эта технология довольно широко распространена, ни о каком грифе секретности здесь можно не говорить. За последние три года в Формуле 1 потребление топлива было снижено более чем на 30%, но инженерам этого мало, и они готовы покорять все новые и новые вершины технологической мысли.

И тогда как практически все специалисты сходятся во мнении, что в современных моторах Ф1 применяется технология форкамерно-факельного зажигания, никаких подтверждений этого факта в командах не давали.

Известно, что Ferrari сотрудничает с компанией Mahle и пользуется технологиями этого бренда, среди которых числится и форкамерное зажигание. Есть предположения о том, что значительный шаг в плане мощности итальянского двигателя в этом году обусловлен именно применением упомянутой технологии.

Команда Mercedes отказалась от комментариев по поводу использования обсуждаемой системы зажигания, отметив при этом, что они не пользуются наработками компании Mahle.

Но у Mercedes достаточно и своего опыта строительства больших коммерческих двигателей, так что они вполне могли справиться и своими силами. На прошлогоднем Гран При Италии команда не отрицала, что ей удалось сделать серьезный шаг в области работы двигателя, и есть предположение, что они намекали именно на применение системы форкамерно-факельного зажигания.

Теперь слово за мотористами Renault и Honda, которые в настоящий момент вряд ли используют нетрадиционную систему зажигания в своих силовых установках. К тому же, оба производителя заявили о готовящихся обновлениях мотора.

При этом французские мотористы опробовали новый силовой агрегат уже на прошедших на этой неделе тестах в Барселоне – и вполне вероятно, что они испытывали именно эту новинку. А японцы собираются представить обновленный двигатель уже в Канаде…

А ВЫ ЗНАЛИ, ЧТО…

…в советском легковом автопроме технология форкамерно-факельного зажигания впервые была применена на автомобиле «Волга» ГАЗ-3102? Разработанный на основе автомобиля ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-3102 должен был стать её преемником.

Однако по целому ряду политических и экономических причин данный автомобиль выпускался мелкой серией (около трех тысяч машин в год), вместо массового производства, исключительно как служебная машина советской номенклатуры среднего звена – для заместителей министров, директоров крупных трестов и предприятий, руководителей известных театров, генералов, видных академиков-лауреатов, редакторов изданий и режиссёров.

Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько

Error

Sorry, the requested file could not be found

More information about this error

Jump to…

Jump to…Новостной форумВстречи с АТб-18А2Встреча с АВСб-18Z1,2Лекции по дисциплинеhttps://meet.google.com/art-hjtd-cgjМатериалы по дисциплинеЗадание №1Ответы на задание №1 (Внешние световые приборы)Задание №2Ответы на задание №2 (рулевое управление)Задание №3Ответы на задание №3 (Определение токсичности отработавших газов)Задание №4Ответы на задание №4 (Определение шумности выхлопа)Итоговый тест по дисциплинеВстреча с АВСб-18Z 16.03.2022Ссылка на встречи АТб-17А2МУ Диагн сист впрыскаВопросы к экзам по СИСТ ПИТ и УПРМУ по выполнению контрольной работыСписок АВСб18Z1Список АВСб18Z2Выполненная КРПракт №1 ОСПУАД (Бенз)Ответы на задание №1Практ №2 ОСПУАД (Диз)Ответы на задание №2Практ №3 ОСПУАД (Газ)Ответы на задание №3Итоговый тест по дисциплинеЗадание №1Отправка задания «Практика АТб-19″Материалы по практикеЗадание №2 до 20. 04.20Ответы на задание №2Задание №3 до 04.05.20Ответы на задание №3Задание №4Ответы на задание №4Расписание занятий АТб-19А1Задание для отчета по учебной практике 1 курсОтчеты по практикеРАсписание на летнюю (соср) уч практикуВласов Тех обсл и ремонт а/мЗадание на уч. практику 2 (Летняя)Отчеты по учебной практике 2 (Летняя)Задание для отчёта по прктике АТб-19А1Материалы по практикеОтчеты по учебной практике №3Задание по практике№1Отправка задания «Практика АТб-18″Ответы на задание №2Задание №2 до 16.04.20Материалы по практикеЗадание №3 до 30.04.20Ответы на задание №3Задание №4 до 14.05.20Ответы на задание №4Расписание занятий АТб18А1Расписание занятий АТб18А2Задание №5 до 29.05.20Ответы на задание №5Задание для отчёта по прктике АТб-18А1Задание для отчёта по прктике АТб-18А2Отчёты по практикеЗадание АТб-17А2Отправка задания «СТВДА»Лекции и материалы СТВДАЗадание СТВДА по теме №3 до 15.04.20Ответы на задание по теме №3Расписание занятий АТб17А2Задание СТВДА по теме №4 на 29.04.20Ответы на задание по теме №4Задание СТВДА по теме №5 на 13. 05.20Ответы на задание по теме №5Лекции и материалы ЭиЭОАЗадание №1Задание №2Задание №3Вопросы к экз по ЭиЭОАИтоговый тестВстреча с АТб-19А1 15.11.21Лекция — Неисправности стартеровЛекции и материалы ЭиЭСАЗадание №1Задание №1Отправка вопросов по ЭОАЗадание №2Задание №2Задание №3Задание №3Задание №4Задание №4Вопросы к экз по ЭиЭСАИтоговый тестВстреча с АТб-18Z1,2 16.03.2022 в 17:05Диагностирование системы впрыска топлива с электронным управлением: Методические указания по выполнению лабораторной работыУстройство, функционирование и диагностирование электронной системы управления бензинового двигателя. Учебное пособиеЯковлев В.Ф. Диагностика электронных систем автомобиля. Учебное пособие (2003)Лекция 1. Общие сведения об электронных системах управления двигателемЛекция 2. Датчики электронных систем управления двигателемЛекция 3. Исполнительные элементы системы управления бензинового двигателяИсполнительные элементы системы управления бензинового двигателя. Часть 1Исполнительные элементы системы управления бензинового двигателя. Часть 2Исполнительные элементы системы управления бензинового двигателя. Часть 3Практическое занятие 1. Исследование характеристик датчиков электронной системы управления ДВСПрактическое занятие 2. Исследование функционирования электронной системы управления ДВСПрактическое занятие 3. Исследование влияния неисправностей элементов электронной системы управления ДВСЛабораторная работа №1Лабораторная работа №2Лабораторная работа №3Лабораторная работа №4Лабораторная работа №5Лабораторная работа №6Лабораторная работа №7Лабораторная работа №8Отправка лабораторных работВопросы к зачету по дисциплинеЗадание для контрольной работыОтправка контрольной работыПерезачет по дисциплинеСписок АТб18Z1Список АТб18Z2Итоговый тест по дисциплинеМатериалы по дисциплинеКР Сист упрОтправка КР по ДЭСАВопросы к зачету по дисциплине ДЭСАЗадание для АТб-17Z1-3Ссылка на встречи в период сессии (с 17.03.21)Задание на практ работу №1Выполненные задания по практической работе №1Задание на практ работу №2Выполненные задания по практической работе №2Задание на лабор работуОтчеты по лабор работеИтоговый тест по дисциплинеДля АТб-17А2 https://meet. google.com/vzc-kyyj-rchОтправка задания для зачетаВопросы к зачету по дисциплине ЭСАЭлектронные и микропроцессорные системы автомобилейУчеб пособиеИтоговое тестирование по дисциплинеОтправка заданий для зачетаКадровое обеспечение системы автосервисаас предприятияВопросы для зачетаВстречи с ПОб-19ZЭлектронные и микропроцессорные системы автомобилейУчеб пособиеКР ДЭиЭСКонтрольная работаВопросы к зачету по дисциплине ДЭиЭСОтветы на вопросы по дисциплинеИтоговый тест по дисциплинеВстреча с ДВСб-19А1 Лекции по ЭиЭСУВопросы по дисциплине ЭиЭСУСИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЗАЖИГАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ Методические указания к лабораторным работам-5Задание для заочВопросы к экз по ЭиЭСУДВстреча с ДВСб-18А1 17.09.21Материалы по дисциплинеЗадание для ДВСб-18А1 на 01.11Ответы на задание ДВСб-18А1 на 01.11.21Задание для ДВСб-18А1 на 29.11Лекции ДВСб-19А1Техническая диагностика (Лекции)Контрольные тесты по дисциплинеВопр ТехнДиагн — ДВСбМетод указ для контрольной работыЗадание для ДВСб-19Z1ДВСб-19Z1ДВСб-19Z1Контрольная работаМетод указанияТесты остат знанийВопросы для зачетаЗадание для заочВстречи АВСб-19ZРекомендуемая литератураОбсуждение тем по дисциплинеТеоретический материалПрактическое задание №1Ответы на практическое №1Практическое задание №2Ответы на практическое №2Практическое задание №3Ответы на практическое №3Практическое задание №4Ответы на практическое №4Итоговый тест по дисциплинеВопросы итог Оценка кач и сертЛекции Оценка кач и сертифРекомендуемая литератураТеоретический материалОбсуждение тем по дисциплинеЗадание для заочОтветы на заданиеВажно!Ссылка на встречи ЭТКм-20МАZ1Литература по дисциплинеКР Совр элек сист автКонтрольная работаЗадание практ №1Задание практ №1Задание практ №2Задание практ №2Задание практ №3Задание практ №3Задание практ №4Задание практ №4Задание практ №5Задание практ №5Вопросы по дисциплине СЭСАОтветы на вопросы для зачетаИтоговый тест по дисциплинеПракт задание №1Практ задание №1Итоговый тест по дисциплинеЗадание АТб 20А1Отчеты по практикеДневники по практикеОтчеты по практикеДневники по практикеЗадание АТб 17 А2Приказ на практику Атб-18А1,2По дисциплинеТехническая диагностика (Лекции)Задание №1 для ДВС-19А1 на 06. 11.21Задание №1 для ДВСб-19А1 на 06.11.21Контрольные тесты по дисциплинеВопр ТехнДиагн — ДВСбБилеты Теор Диаг ДВСбМУ. Опред осн хар диаг парРасписание занятий ДВСб-18А1Практ зан №2Ответы на Задание №2Практ зан №3Ответы на задание №3Практ зан №4Ответы на задание №4Лабораторная работа №1Лабораторная работа №2Лабораторная работа №3Лабораторная работа №4Итоговый тест по дисциплинеДля АТб-18 А2 https://meet.google.com/srz-xyjq-fncТеоретические материалыВопросы по дисциплинеРасписание АТб18А2Практическое задание №1Практич задание №1Практическое задание №2Практическое задание №2Практическое задание №3Практическое задание №3Лекционный материалМатериалы по семестровому заданиюЗадание для заочниковОтветы на задание для заочниковВопросы для экзаменаСсылка на встречуСсылка на занятия с АВСб-20ZРаздел 1. Основы организации сервисных услуг по техническому обслуживанию и ремонту автомототранспортных средствРаздел 2. Производственная инфраструктура предприятияРаздел 3. Бизнес-планирование предприятий автомобильного сервисаРаздел 4. Организация работы с потребителемРаздел 5. Организация и нормирование труда в автосервисном предприятииТеоретические материалыПрактическая работа 1 АВСб-20ZПрактическая работа 1 АВСб-20ZПрактическая работа 2 АВСб-20ZПрактическая работа 2 АВСб-20ZПрактическая работа 3 АВСб-20ZПрактическая работа 3 АВСб-20ZЗадание для АТб-20А2 на 01-06.11.21Задание по лекциям на 01-06.11.21 АТб-20А2Задание по практическим на 01-06.11.21 для АТб-20А2Тесты ООФАСВсё для экзаменаОтветы на вопросы экзаменаПрактическая работа №1 (АТб-20А2)Практическая работа №2Итоговый тестСсылка на встречу в Google MeetНСб-21Т1 Задание для отчета по учебной практике 1 курсАТб-21А Задание для отчета по учебной практике 1 курсОтчеты по практике АТб-21А (Задание №1)Отчеты по практике НСб-21Т (Задание №1)Титульный образецСписок использованных источников. Правила оформленияЗадание для заочного ф-таМатериалы по дисциплинеВидеоматериалы по дисциплинеЗадание №1Задание №2Видеовстречи ДВСбИтоговый тест по дисциплинеМатериалы по дисциплинеЗадание к лабораторнойЗадание к лабораторнойЗадание на практ работу №1Практическое задание №1Задание на практ работу №2Практическая работа№2Опрос 1 Контр. неделяВопросы к зачету по дисциплине ЭСУДСписок рек литературыНорм-прав регул в АТЭТеоретические материалыЛабораторные работыОтчеты по лабор рабВстречи с АВСб-19ZИтоговый тест по дисциплинеПрактическое задание (Технологическая карта) ДВСб-19А1Задание произв практика (по получ)Приказ на практику АВСб-18ZОтчеты по практикеДневники по практике

Skip Statistics

Ford изучает форкамерное зажигание по мотивам F1, как Maserati использует

| Особенности

Ваш следующий Ford F-150 может иметь некоторые хитрости с двигателем MC20, вдохновленным F1.

Дизельные двигатели, используемые для инициирования сгорания в форкамере, в которой размещалась свеча накаливания для холодного запуска, но причудливый непосредственный впрыск под высоким давлением в значительной степени убрал форкамеру. Недавно мы узнали, что двигатель Maserati MC20 Nettuno V-6 2022 года возрождается — в бензин — как способ увеличить скорость горения и извлечь больше работы и производительности из воздушно-топливной смеси. Теперь мы слышим, что Ford работает с FEV, инженерно-консалтинговой компанией, и Национальной лабораторией Ок-Риджа над двигателем с форкамерой, нацеленным на повышение эффективности.

Трехлетний проект стоимостью 10 миллионов долларов, частично финансируемый Министерством энергетики, направлен на разработку «Высокоэффективного форсированного двигателя следующего поколения». В частности, усилия направлены на повышение эффективности на 23% и снижение массы двигателя на 15% по сравнению с 3,5-литровым двигателем EcoBoost V-6 в пикапе Ford F-150 2016 года. Таким образом, в то время как Формула-1 и двигатель Nettuno Maserati MC20 (на фото ниже) используют эту концепцию для обеспечения максимальной производительности, Ford, FEV, ORNL и федеральные власти больше заинтересованы в эффективности. К счастью, они часто являются двумя сторонами одной медали.

Как выглядит форкамерное зажигание?

В верхней центральной части цилиндра находится камера гораздо меньшего размера, в которой есть собственная топливная форсунка и свеча зажигания. Команда Ford рассматривает возможность втиснуть туда еще и инжектор сжатого воздуха. Он соединен с основной камерой отверстиями, достаточно большими, чтобы обеспечить такое же сжатие в форкамере, как и в главном цилиндре, но достаточно маленькими, чтобы, когда в форкамере происходит сгорание, он выходил из этих отверстий в виде струй огня, которые помогают воспламенить смесь в главном цилиндре. камера.

Подход Форда может гарантировать наличие богатой, легко воспламеняющейся смеси возле свечи зажигания с форкамерой. Насколько мы понимаем, отверстия форкамеры Maserati MC20 достаточно велики, чтобы топливо, впрыскиваемое в основную камеру или всасываемое через форсунку, могло попасть внутрь. И в концепции Ford, и в Maserati используется портовый впрыск в дополнение к прямому инжектору в основной камере, что означает, что форкамерная система Ford имеет три форсунки (вероятно, работающие при двух разных давлениях).

Как форкамерное зажигание повышает эффективность?

В проекте, финансируемом Министерством энергетики, основное внимание уделяется пяти отдельным направлениям: уменьшение детонации двигателя, разбавленное (бедное) сгорание, управление температурным режимом, снижение трения и снижение веса. Концепция форкамеры помогает с первыми двумя, способствуя более быстрому сгоранию. Чем быстрее сгорает смесь, тем меньше необходимости рано зажигать свечу зажигания (пока поршень все еще движется вверх), чтобы вся смесь сгорела. Более позднее зажигание искры при сжигании всего топлива снижает температуру. Это снижает вероятность образования горячих точек, вызывающих детонацию (более холодное горение также снижает загрязнение NOx). Наконец, позже, более быстрое сгорание означает, что больше полезной силы от сгорания воздействует на коленчатый вал, когда он идет вниз. Бедные смеси по своей природе экономят топливо, но, как правило, их труднее воспламенить. Форсунки форкамеры помогают воспламенить обедненную смесь в основной камере.

Работает ли он и сколько топлива может сэкономить?

Исследования, опубликованные на сегодняшний день, показывают, что скорость горения выше, чем у параллельной концепции, которая включает ускорение сгорания за счет инициирования его тремя свечами зажигания в обычной камере сгорания. Это же исследование показывает, что все усилия команды по снижению детонации окупаются за счет увеличения степени сжатия с исходного уровня 10:1 до 13:1–15:1, что повышает эффективность использования топлива на 6-8 процентов. Суммарное усилие разбавленного сгорания позволяет двигателю работать в диапазоне от 30 до 50 процентов с охлаждением системы рециркуляции отработавших газов, что увеличивает эффективность использования топлива еще на 2-5 процентов.

Что составляет остальную часть 23-процентного повышения эффективности использования топлива?

Другие технологии снижения детонации включают: улучшенное охлаждение камеры сгорания с помощью разделенной системы охлаждения, в которой приоритет отдается охлаждению головки цилиндров, усиленному охлаждению поршня, а также седлам и направляющим клапана с высокой теплопроводностью. Улучшению разбавленного сгорания также способствует усовершенствованная, вероятно, электрифицированная система турбонаддува. Еще одним важным фактором является бесступенчатая регулировка фаз газораспределения, которая позволяет работать по циклу Миллера, который включает очень позднее закрытие впускных клапанов для снижения нагрузки сжатия на коленчатый вал, при этом опираясь на наддув для обеспечения достаточного количества наддувочного воздуха / EGR (Миллер в основном Аткинсон плюс наддув) . Этому приписывают 2,5-3,5 процента.

Конструкция с длинным ходом и узким каналом (соотношение диаметра цилиндра/хода 3:4) обеспечивает благоприятное соотношение площади поверхности к объему, сокращает расстояние перемещения пламени и обеспечивает высокую скорость поршня, что улучшает движение заряда, что улучшает воздушно-топливную перемешивание и скорость горения. Остальное откусывается небольшими апгрейдами, некоторые из которых уже есть (например, 2-4 процента от повышения с шести до десяти скоростей в трансмиссии и 3-4 процента для автостопа/старта). Львиная доля снижения веса (13,6 процента) приходится на упрощенный клапанный механизм и выхлопную систему, а также на встроенный головной/выпускной коллектор, ставший возможным благодаря переходу на рядную шестерку. Кованый масляный поддон из углеродного волокна дает еще 2,7 процента, а 3D-печать оптимизированной головки блока цилиндров дает еще 1,2 процента.

Нас мучает мысль о Ford F-150, оснащенном системой сгорания по аналогии с F1 и рядным шестицилиндровым двигателем с двойным турбонаддувом, как у BMW.

Trending Pages

• Toyota Prius 2023 г. Первая поездка: да, это великолепно. Но хорошо ли это?

• Двигатели Ford Mustang 2024 года: больше мощности для EcoBoost и GT, новый Dark Horse получает 500 л.0047

  Honda обещает, что электрификация не убьет Type R Это великолепно. Но хорошо ли это?

• Двигатели Ford Mustang 2024 года: больше мощности для EcoBoost и GT, новая Dark Horse получает 500 л.с.0049

• Honda обещает, что электрификация не убьет Type R

  Предкамерное реактивное зажигание, альтернатива традиционному искровому зажиганию, использовалось в двигателях на природном газе большого диаметра и гоночных автомобилях F-1. Он продемонстрировал потенциал для обеспечения стабильного сгорания на сверхбедной смеси, уменьшения колебаний от цикла к циклу и расширения предела работы двигателей на обедненной смеси. Концепция форкамерного струйного зажигания заключается в сжигании небольшого количества почти стехиометрической воздушно-топливной смеси в небольшом объеме, называемом форкамерой. Более высокое давление, возникающее в результате предкамерного сгорания, выталкивает продукты сгорания в основную камеру в виде горячей турбулентной струи, которая затем воспламеняет обедненную смесь в основной камере. По сравнению со стандартным искровым зажиганием горячая струя имеет гораздо большую площадь поверхности, что приводит к множеству очагов воспламенения на ее поверхности, что может повысить вероятность успешного воспламенения и вызвать более быстрое выделение тепла и распространение пламени из-за сильной турбулентности. в струе.

  PRIME Rig (предкамерные исследования в модифицированном бензиновом двигателе)

  • Буровая установка PRIME представляет собой модифицированную версию четырехцилиндрового бензинового двигателя GM LTG SI. Используя настоящий бензиновый двигатель в качестве основы для экспериментальной установки, мы можем поддерживать сложные конфигурации двигателя, такие как новая геометрия головки блока цилиндров с односкатной крышей, при этом приводы клапанов постоянно работают на желаемых оборотах двигателя. . В отличие от испытаний с использованием машины быстрого сжатия, где топливно-воздушная смесь загружается только один раз для изучения воспламенения и сгорания одной струи, настоящая установка может работать и тестироваться непрерывно в течение многих циклов, что позволяет нам исследовать цикл до вариации цикла, а также остаточный эффект.
  • Установка PRIME способна работать со скоростью до 4000 об/мин и подавать воздух под высоким давлением и высокой температурой или смеси воздух/азот до 30 бар и 800 К. Это позволяет нам проводить испытания при различных условиях нагрузки, а также моделировать различные Операции по разбавлению EGR.
  • Высокоскоростная инфракрасная камера (до 3 000 Гц) и видеокамера (до 20 000 Гц), а также оптически доступные цилиндр и поршень позволили нам применить высокоскоростную визуализацию для визуализации процессов проникновения струи и воспламенения внутри главного цилиндра.