엔진의 연소 효율에 Swirling Flows의 영향 이해

이 문서는 테스트 및 테스트에 대한 자세한 내용을 보려면, 우리는 테스트 및 테스트에 대한 정보를 제공합니다. 이 문서는 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트, 테스트 및 테스트 및 테스트.

Swirling Flows의 기본 사항

습식은 엔진의 연소실에서 공기와 증기 연료의 혼합물을 생산하는 작업 유체의 제어 회전 운동을 참조합니다. 이 회전은 입구 포트 또는 전용 회전 장치에서 일반적으로 생성 된 업스트림입니다. 결과 vortex 구조는 연료와 공기의 섞을 촉진하고 화염을 안정화시키고 연소 과정을 가속화합니다. Swirl은 속도의 탄화수소 구성 요소가 특징이며, 부피 실린더에 들어가는 매우 유동적 인 실린더가 있습니다.

입구 항구 Geometry

이 웹 사이트는 귀하가 웹 사이트를 탐색하는 동안 귀하의 경험을 향상시키기 위해 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키들 중에서 필요에 따라 분류 된 쿠키는 웹 사이트의 기본적인 기능을 수행하는 데 필수적이므로 브라우저에 저장됩니다. 또한이 웹 사이트의 사용 방식을 분석하고 이해하는 데 도움이되는 제 3 자 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키는 귀하의 동의하에 만 브라우저에 저장됩니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다.

Swirl 통제 메커니즘

회전 강도를 조정하여 작동 조건을 다루기 위해 많은 엔진은 활성 또는 수동 제어 장치를 통합 :

Swirl 컨트롤 밸브 (SCVs): 이 멀티 포트 실린더 헤드의 입구 포트 중 하나에 배치 버터 또는 스로틀 플레이트입니다. 닫을 때, 그들은 단일 포트를 통해 전체 흐름을 강제, 회전 수를 증가.
조정가능한 기류 가이드: 일부 고급 시스템은 이동식 밴 또는 플랩을 사용하여 흡입 충전을 드리며 탄화수소 각측정속도 구성 요소를 변경할 수 있습니다.
Variable Valve actuation:] 1개의 항구에 입구 벨브 상승 또는 타이밍을 바꾸어서, 엔지니어는 추가 기계설비 없이 주기by 주기 기초에 회전자를 개조할 수 있습니다.

연소 효율성 이득

회전 흐름의 주요 장점은 연구 및 생산 응용 분야에서 잘 문서화됩니다. Careful 최적화는 여러 성능 측정을 통해 저하 가능한 이득에 리드합니다.

향상된 Air-Fuel Mixing

토르 믹싱은 완전한 연소에 필수적입니다. 스와링은 더 큰 연료 스트레일을 파괴하고 실린더를 통해 증기를 균등하게 분배하는 강렬한 turbulence를 만듭니다. 직접 주입 가솔린 엔진에서 연료가 압축 스트로크에서 늦게 주사되는 반면, 강한 스와릴은 30 ‐ 50 %에 의해 혼합물 준비에 필요한 시간을 줄일 수 있습니다. 이 향상된 균질은 사이클 투 사이클 변형을 줄이고 직접 효율성을 높일 수 있습니다.

불꽃 전파 및 안정성

, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

방출 감소 메커니즘

연소는 직접 오염 물질 형성을 감소시킵니다. 더 균일 한 혼합물과 완전 한 화상으로, 불운 탄화수소 (HC)의 양은 실린더가 크게 낮아집니다. Swirling은 또한 산화 탄소 monoxide (CO)에 원조 인 포스트 플라임 영역에서 높은 피크 온도와 더 긴 거주 시간을 촉진합니다. 디젤 엔진을 위해, 증가 된 소용돌이는 연료 분사로 공기 배출을 증가시키고, 소ot 형성을 40 % 미만으로 감소시킵니다. (NOF) [F] 질소 농도 : [F] 질소 [F] 질소 농도 :] 질소 농도 : [F] 질소 [F] 질소]의 질소 농도 : [F] 질소]의 농도 : [F]

퀀텀화 Swirl: 미터 및 측정

엔지니어는 몇 가지 치수가없는 숫자와 실험 기술을 사용하여 회전 강도와 품질을 특성화합니다.

swirl ratio (R_]]]])]는 크랭크축 각도의 각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각각

더 고급 기술 포함:

Particle image velocimetry (PIV): 실린더 내부의 비행기에서 각측정속도 벡터를 캡처하는 레이저 기반 광학 측정. PIV는 vortex 코어 및 어떤 asymmetry의 위치를 포함하여 흐름 분야의 상세한 구조를 나타냅니다.
Laser Doppler velocimetry (LDV):] 높은 temporal resolution에서 씨앗 입자의 즉석 각측정속도를 추적할 수 있는 포인트 현명한 측정 기술. LDV는 CFD 모델과 연구 사이클 투 사이클 변형을 검증하는 데 도움이 됩니다.

CFD 시뮬레이션, 특히 대형 세디 시뮬레이션 (LES) 또는 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 모델과 함께 엔지니어가 여러 프로토 타입없이 스왑에 영향을 미치는 다른 포트 지오메트리 및 운영 조건을 예측할 수 있습니다. 이 도구는 이제 고효율 엔진의 개발 사이클에서 표준입니다.

설계 무역 및 최적화

강한 소용돌이 많은 혜택을 제공하지만, 과도한 소용돌이는 신중하게 균형 잡힌 처벌을 소개합니다.

높은 회전율은 회전 충전이 보조 냉각을 향상하기 때문에 실린더 벽에 열전달을 증가시킵니다. 이것은 열 효율을 낮출 수 있으며 냉각 시스템 부하를 증가 할 수 있습니다. 또한 과도한 탄화수소 순간은 순환 당 실린더로 그려질 수있는 공기의 부피를 감소시킵니다. 흐름이 입구 포트에서 마찰 손실과 불임 효과를 극복해야합니다. 4 또는 5 위의 회전률은 종종 높은 엔진 속도에 눈에 띄는 전력 하락으로 이끌어 냅니다.

또 다른 무역 떨어져 연소 열악한을 포함합니다. 아주 강한 회전대는 확고한 불쾌감과 기계적인 긴장을 증가하는 고압 상승 비율을 일으키기 위하여 화염을 일으킬 수 있습니다. 디젤 엔진을 위해, 지나치게 강렬한 회전대는 또한 실린더 벽을 향해 연료 분사를 밀어서, 액체 연료 불순화 및 증가한 미립자 방출에 지도하.

Optimal swirl은 단일 값이 아니지만 엔진 속도와 부하와 변화하는지도가 아닙니다. 낮은 부하에서 높은 회전 비율은 혼합물 형성과 점화 안정성을 향상시킵니다. 높은 부하에서 낮은 회전 비율은 더 많은 공기를 허용하고 손실을 펌핑합니다. 이것은 SCVs 또는 조정 가능한 포트를 사용하는 이유입니다. 더 많은 현대 생산 엔진에서보다 일반적입니다.

고급 기술 및 미래 지향

퀘스트는 다른 유량 구조 및 연소 전략과 회전자를 결합하는 데 엔지니어를 밀어줍니다.

Tumble 및 Swirl 통합

가솔린 엔진에서, 관련 유량 구조 ]]은 종종 swirl을 따라 사용됩니다. 텀블은 상단 죽은 센터 근처에 turbulence를 촉진하는 대규모 수직 회전입니다. 일부 실린더 헤드는 수평 회전 요소와 수직 텀블 구성 요소를 모두 생성하도록 설계되어 소위 "swumble"흐름을 만듭니다. 이 조합은 낮은 속도와 빠른 속도로 회전의 혼합 혜택을 제공합니다.

Active 연소 제어

연구는 실린더 압력 감지기 또는 이온 현재 신호를 사용하여 회전 통제의 닫히는 반복에 착수합니다. 녹지못의 onset를 검출해서, 엔진 관리 체계는 단 하나 주기 내의 회전 통제 벨브를 조정할 수 있습니다. 이 순간 적응은 모든 조건 하에서 최적 연소 파를 유지하기 위하여 약속합니다, 5%까지 진짜 세계 연료 경제를 개량하.

대안 연소 모드에서 Swirl

균질 충전 압축 점화 (HCCI) 및 반응성 제어 압축 점화 (RCCI)와 같은 저온 연소 개념은 혼합물 준비에 크게 의존합니다. 제어 회전은 이 형태를 위해 요구되는 초기 혼합을 달성할 수 있지만, 회전 비율은 조기 자동화 또는 과도한 열 방출율을 피하기 위해 정확하게 적시고 개조되어야 합니다. 활동적인 회전대는 생산 보행 HCCI 엔진을 위한 중요한 활성화가 될지도 모릅니다.

미래소재 및 제조

첨가제 제조 (3D 인쇄) 이전에 캐스팅 할 수없는 입구 포트 지오메트리의 생성을 허용한다. 곡선, 유기적으로 모양의 포트는 흐름 분리를 최소화하면서 최적의 스위틀 패턴을 생성 할 수 있습니다. 열 관리 세라믹 코팅과 결합 된이 고급 포트는 중장비 디젤 엔진에서 50 % 이상의 브레이크 열 효율을 밀어 수 있습니다.