Supresión de detonaciones utilizando una mezcla estequiométrica estratificada en un motor DISI 2010-01-0597
Una mezcla "ideal" de combustible / aire en la que tanto el combustible como el oxígeno del aire se consumen por completo se denomina mezcla "estequiométrica". La mezcla estequiométrica generalmente se especifica como la relación entre la masa de aire y la masa de un combustible en particular. Por ejemplo, si un combustible requiriera 10 kg de aire para quemar con precisión 1 kg del combustible (es decir, todo el combustible se quemó y luego no quedó oxígeno en el aire), entonces la relación estequiométrica para ese combustible sería 10: 1.
Chevron da la relación estequiométrica de masa de aire a masa de combustible para gasolina como 14.7: 1, pero no especifica la composición de esta gasolina hipotética.
Combustible | Relación aire-combustible estequiométrica |
metanol | 6.4 |
etanol | 9.0 |
MTBE | 11,7 |
ETBE, TAME | 12,1 |
gasolina (sin oxigenados) | 14,6 |
Los golpes son el principal obstáculo para aumentar la relación de compresión para mejorar la eficiencia térmica de los motores de gasolina. En este artículo, se propuso el concepto de mezcla estequiométrica estratificada (SSM) para suprimir la detonación en motores de gasolina. La mezcla rica cerca de la bujía aumenta la velocidad de propagación de la llama y la mezcla pobre en el gas final suprime el autoencendido. La relación total de aire / combustible se mantiene estequiométrica para resolver el problema de las emisiones utilizando catalizadores de tres vías (TWC). Además, tanto la zona rica como la zona pobre conducen a una combustión libre de hollín debido a la mezcla homogénea. El efecto sobre la detonación de una mezcla homogénea y estratificada se estudió en un motor de encendido por chispa de inyección directa (DISI) mediante simulación numérica e investigación experimental, respectivamente. Los resultados muestran que el SSM formado por la inyección de dos etapas puede suprimir la detonación significativamente, y la intensidad de la detonación disminuye gradualmente a medida que aumenta la masa de combustible del segundo o se retarda la sincronización de la segunda inyección; la velocidad de combustión aumenta y la fase de combustión avanza cuando la zona rica de la mezcla estratificada se vuelve homogénea, mientras que la velocidad de combustión disminuye, la fase de combustión se retrasa, la presión pico y la tasa de aumento de presión disminuyen cuando la zona rica de la mezcla estratificada no es homogénea .
 |
| Explosión dentro de la cámara de combustión. |
La combustión estratificada con mezcla estequiométrica general aumenta la emisión de CO y deprime la emisión de NOx, y TWC puede limpiar eficazmente las emisiones. La inyección de dos etapas conduce a la formación de hollín debido a la combustión difusa y la combustión demasiado rica, mientras que la carga homogénea de dos zonas puede ser un concepto ideal para evitarlo. En comparación con los métodos convencionales de supresión de detonaciones, la combustión estratificada con mezcla estequiométrica puede mantener la potencia de salida en contraste con el retardo de la sincronización de la chispa, y puede mejorar la economía de combustible que la mezcla enriquecida.
0 Comments
Publicar un comentario