Table of Contents
Thermodynamic Foundations of the Power Stroke
وترتكز دورة Otto تقريبا على كل محرك احتراق داخلي من أجهزة الاحتراق في سيارات الركاب والشاحنات الخفيفة وأجهزة السباق، ومن بين الدقات الأربع، والضغط، والكهرباء، وضربة العادم، والحدث المفجر الذي يحول الطاقة الكيميائية للوقود إلى عمل محرك متحرك، ويحتاج التوسع الدقيق في تركيبة المحركات إلى أكثر من النموذج المثالي لبرمجيات الحركة.
عملية الهندسة الحقيقية
ويعالج دليل قياس الهواء المثالي الاحتراق كإضافة حرارية ثابتة فورية، يليها التوسع في المسارات، وفي هذا النموذج المبسط، تبدأ ضربات القوى في مركز أعلى مع ارتفاع ضغط الحرارة ودرجة الحرارة، ثم تتوسع في الفترة الفاصلة إلى مركز الميتة السفلي (BDC) وتتفاوت المحركات الحقيقية بدرجة كبيرة.
رصيد الطاقة خلال قوة الخنق
وتطبيق القانون الأول لعلم الديناميكا الحرارية على شحنة الأسطوانة أثناء ضربات القوى يولّد توازن الطاقة:
dU = dQch] — dQht – dW – hcr dmcr]
وهنا، فإن اليورانيوم المستنفد هو التغير في الطاقة الداخلية للغازات المحصورة، والترددات العضوية (ch) هي الطاقة الكيميائية التي تطلق عن طريق الاحتراق، والمعدلات المتوسطة )([النسبة المئوية للوقود]) التي تُنقل إلى الحوائط، والتراكم ([5])
حرق التعبئة والتفريغ الجماعي
Spark Timing and Flame Kernel Development
وتبدأ ضربات القوى بصورة فعالة عندما يخلق تفريغ الشعلة، ويصل عادة إلى 10 إلى 40 درجة قبل أن يصل إلى أعلى مركز ميت (BTDC) ويحدث الشعلة في البلازما ذات الحرارة العالية، ويحدث الارتطام في البطاطس الغازية العالية الحرارة، ويحدث الارتفاع في الحرارة المرتفعة إلى 20 في المائة، ويحدث الاضطرابات الناجمة عن ارتفاع حرارة الجسم في المنطقة، ونسبة التكافؤ، ونسبة الغاز المتبقي.
Computing Mass Fraction Burned from Pressure Data
(أ) بيانات الضغط العالية الاستبانة في الخلايا، التي عينت كل 0.1 درجة من زاوية الزعانف، تمكن المهندسين من حساب البروميد الميثيل باستخدام طريقة العجلات الحرارية أو الأشعة فوق البنفسجية المتطورة (C.F.I) أو أكثر من خواص الأشعة الحرارية (C.L.50)
البارامترات الرئيسية ادارة الطاقة الكثيفة
توقيت الحمل ودرجة المكابح القصوى
ويحتاج تقدم سريع إلى المصباح الرئيسي للتشريد التدريجي، ويزيد من سرعة الضغط في وقت مبكر، ويزيد من سرعة استخدام نظام تحديد الانبعاثات في مرحلة ما، غير أن التقدم المفرط في العمل السلبي أثناء الضغط (يتم ضغط الغاز أكثر قبل بدء تشغيل الغاز) ويزيد من مخاطر حدوث تأخير في استخدام المحركات، ويزيد من سرعة ضبط المكابح إلى الحد الأقصى للتوقيت عند بلوغ هذه التأثيرات.
نسبة الشحن الجوي والشحن
وتخفض نسبة الوقود المحتوي على الترسبات الحرارية إلى البنزين بنحو 14.7:1 حسب الكتلة. وتزيد المخلوطات الغنية قليلا (12.5-13.5:1) سرعة اللهب والطاقة بسبب التبريد الحاد وارتفاع كثافة الوقود، وتخفض من الاقتصاد في الوقود وتزيد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون (DC) ((Le-Ie-I-F-I-I-I-I-F) من كفاءة حرارة الوقود (Dri-F) إلى الحد من حيث الحد من الخسائر في الحرق درجة الحرارة (dr.
نسبة الضغط والتوسيع الفعال
ويزيد من كفاءة دورة Otto مع نسبة الضغط: تسارع الارتداد = ١ - ١ درجة حرارة ]الخامسة[ - ١ ]الخامسة[: ١[ - ]الفولط الفولطية: ١[ - زيادة التعقيد في المحركات المضغوطة، مما يحد من عوامل القدرة على إحداث الاحتراق، حيث يبلغ وزنها ١٥٠ - ١ محركاً متحركاً متحركاً.
كيميائيات رذاذ الوقود وحرقه
ويفرض تقدير الأوكتان (رون ومون) مقاومة للوقود للتشغيل الآلي، ويتيح ارتفاع معدل الحرق أكثر عدائية وضغطا أعلى دون طرق، ويؤثر تقلب الوقود على إعداد المخلوط؛ ويبرد ارتفاع حرارة الوقود المتخلف من حيث الحرق، ويخفف من سرعة الشعلة، ويحرق أيضا معدل حريق أسرع من البنزين، ويقلل من مدة حرارة الوقود في وقت لاحق، ويسمح بزيادة إنتاج ثاني أكسيد الكربون.
In-Cylinder Flow and Turbulence Management
إن تركيبة التاج في حجرة التعبئة، وتصميم رأس النسيج، وترتيب الصمامات، والحركات السائلة (التفاخ أو السائلة) التي تخترق الاضطرابات الدقيقة في أثناء الضغط، وتزيد من سرعة الحرق في مناطق الحرق السطحية وتزيد من سرعة التكاثر.
الآليات الحقيقية - العالمية للخسائر خلال قوة الخنق
نقل النفايات وخدمة الحدود الحرارية
ويستهلك نقل الحرارة الاصطناعي والمشع إلى الحوائط بنسبة تصل إلى 30 في المائة من طاقة الوقود - خاصة بالقرب من رابع كلوريد الغاز عندما تتجاوز درجة حرارة الغاز 2500 كيلو متراً، وتخفض نسبة الحرارة من السطح إلى الحجم إلى مستويات حرارة حرارية تقلل من إنتاج العمل الفعلي ودرجات الحرارة المتصاعدة.
تدفقات البقعة والكريمة
وتسرب الغازات في الحلقات السابقة من البستون، من خلال أدلة الصمامات، أو إلى أحجام الحرق (الفجوة بين تاج البستون، والخاتم العلوي، وجدار الأسطوانات) يقلل الكتلة المتاحة للتوسع ويسهم في انبعاثات الهيدروكربون غير المحترقة، وتزداد معدلات التذبذبذب مع ضغط الأسطوانات ويمكن أن تصل إلى 1.5 في المائة من الكتلة المحصورة.
الانفصال والتوازن الكيميائي
وتروج درجات الحرارة العالية للاحتراق )٢٠٠ كاف( لقطع ثاني أكسيد الكربون وه2O إلى ثاني أكسيد الكربون وه2 وO2 والمتطرفين، وتستوعب هذه العملية الحرارية الطاقة التي ستكون متاحة لولا ذلك كعمل، فخلال التوسع، مع انخفاض درجات الحرارة، يحدث بعض التراكم - وهو ما يقل كفاءة الحرارة الحرارية عن الحد الأقصى الذي تحدثه العملية.
التكنولوجيات المتقدمة لتعظيم استخدام القوة
Variable Valve Actuation and Miller/Atkinson Cycles
ويمكن أن يؤدي توقيت الصمامات المتغيرة إلى التخلص التدريجي من التعاطي والعادم لمراقبة مسار الغاز المتبقي ونسبة الضغط الفعالة، ويؤدي إغلاق صمامات الاستيعاب المبكر (دورة ميلر) إلى خفض السكتة المضغوطة الفعلية مع الحفاظ على نسبة التوسع الجغرافي، وتخفيض درجات الحرارة القصوى وميل الضغط، مما يتيح زيادة معدلات الضخ، وتحسين كفاءة تحويل الوقود بنسبة تتراوح بين 5 و 10 في المائة عند الحمل.
إدارة النقل والطرق
وتعمل محركات الاضطرابات المخفضة الحجم في حمولات محددة أعلى، مع ضغوط معززة تزيد من ضغط الأسطوانات ودرجات الحرارة، ولمنع طرق الدق، تستخدم هذه المحركات الزراعة الكهربائية المبردة، والحقن المباشر مع تعدد الأحداث، والحركة المتطورة للشحن، وتظهر ضربات الطاقة في الوحدات التي تطمر ضغطاً سريعاً، وتزيد من سرعة الضبط الكهربائي، وتزيد من حجم الضغط 150.
الحقن المباشر والشحن المترسخ
إن الحقن المباشر للساحل يُحقن الوقود في وقت متأخر من السكتة المضغوطة، مما يُحدث شحنة متداخلة مع جيب غني بالوقود بالقرب من مثقاب الشرارة ومزيج من الخيوط السائلة في أماكن أخرى، مما يتيح التشغيل السائلة عموماً مع الإشعال القوي، ويوسع نطاق الحدود الزمنية ويحسن الكفاءة، غير أن الخلط المعقد بين المسببين يمكن أن يؤدي إلى انبعاثات الجسيمات إذا كانت تسربة عالية في استخداماً في الجدران أو في إعداد الخليوط غير مكتملة.
نظم الحمل والاحتراق الفعّال قبل وقوع الجريمة
ويعجل الإشعال قبل وقوع سلاسل التبريد (مثلاً، حركة الجاغور لدرف) بالحرق الرئيسي عن طريق قذف طائرات من الراديكاليين النشطين من خليط صغير قبل سلاسل التبريد إلى الغرفة الرئيسية، مما يتيح خلائط متفجرة جداً (الثانية الثانية) ذات معدلات حرارة عالية، مما يؤدي إلى حدوث سكتات ضارة أعلى من 45 في المائة.
الطرائق التجريبية والحسابية لتحليل قوة الخنق
قياس الضغط داخل المسير
ويعطي مترجمو الضغط الفائق السرعة في أسطوانات السطوح، الذين يضغطون على رأس المصابيح، برقم 0.1 درجة حرارة، وضغط الزرق، والضغط المقطعي، وبطانة الحرق، وبطولة العادم، والضغط المكثف، والدماغ، صورة كاملة لكل دورة، ومن آثار الضغط، يستمد المهندسون تقديراً للحركة المتوسطة الحجم، والضغط على ذروة، ومعدل التراكمي للضغط (معدل المطلقات الحرارية).
التشخيصات البصرية ومحاكاة الديوكسينات
(أ) المحركات الميسورة على الصعيد المجتمعي التي تحتوي على نوافذ رباعية أو مسبارات مائية تسمح بتصوير سريع عالي لبث اللهب، وتشكيل الفول السوداني، وتوزيع الوقود.
التصميم الإحصائي لاقتناء التجارب لأغراض المعايرة
وتستخدم معايرة محركات الإنتاج تصميم الاختبارات من أجل تحقيق الحد الأمثل من توقيت الإشعال، وبارامترات الحقن، والربط الصمامات بين مئات نقاط التشغيل، وتُستخدم النُهج المخروطية باستخدام نماذج العمليات الغازية على نحو فعال في الملاحة في الفضاء البارامترات الديموغرافي، وترجمة الفيزياء التي تصيب القوى إلى عوارض عروق، وخرائط استهلاك الوقود، وتكييف دورات التقلبات الفعلية مع الانبعاثات.
الاتجاهات المستقبلية والتنمية المستدامة للمهندسين
ومع انتقال العالم نحو إزالة الكربون، لا تزال دورة أوتو تتطور، ومن المتوقع أن تقترب محركات التذبذب في المستقبل من 50 في المائة من كفاءة حراري الفرامل من خلال ارتفاع حروق الكبريت (E ⁇ 2.5)، وتزيد نسب الضغط إلى 16:1 مع دورة ميلر، والضغط النشط قبل الفصل، واستعادة حرارة النفايات عن طريق المولدات الكهربائية الحرارية أو معدلة الوقود.
إن التوائم الرقمية - الفيزياء - التي تعمل على متن وحدة النقد الأوروبية - سترصد بصورة متزايدة عنصر الصحة وتعديل بارامترات التحكم للحفاظ على كفاءة الذروة في حياة المحرك، وستظل المعرفة المتراكمة بديناميات ضربات القوى أمرا لا غنى عنه للمهندسين الذين يطورون هذه النظم، وسيتمثل في التفاعل بين التسارع التدريجي للحرق، ونقل الحرارة، والاضطرابات، وزيادة القدرة على تصميم المحركات المحركية.