Türleme – metalik bir motor yükü altından koparır veya onaylar – Otto döngüsü motor tasarımında en kalıcı zorluklarından biri olarak kalır.Bu makale, havali zamanlamayı kısıtlar ve en sonunda verilen yakıttan elde edilen ısı verimliliğini kısıtlar.On yıllar boyunca mühendisler akıllı geometri, gelişmiş malzemeler ve gerçek zamanlı elektronik kontrollerle savaştılar.

Motor Knocking Nedir?

Otto döngüsü motorlarında, yanma odası içinde yeniden ortaya çıkan anormal bir yanma olayı açıklar, ortaya çıkan baskı artışları ağır mekanik ve termal strese sahiptir - normal alev cephesinde. Bu spontan ateşleme, erode pistonlu bir basınç dalgası yaratır ve hatta pistonlar aracılığıyla yumruk delikleri üretir.

Bu mekanizma ön ateşlemeden farklıdır, ancak iki bazen etkileşim halindedir.Dörtün gazın oto-mantasyondan sonra, kıvılcım fişinin kovulmasından sonra, ön-şarıda, ısıtılması gibi sıcak bir yüzeyden kaynaklanan karışımlar görülür.[Dönemli)

“Knock, kendi kendini içeriden yok eden bir motor sesidir. kök sebeplerini anlamak, onu tasarlamak için ilk adımdır.” – John B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals

Birkaç bağımlı faktör bir motorun nakavt eğilimini belirler. Yakıt octane derecelendirme en tanıdıktır: daha yüksek octane yakıtlar otomatik ateşlemeye karşı direnir, son gazın kritik baskı-sıcak koşullarına ulaşmasından daha uzun bir gecikme sağlar. Motor yükü ve hız modülelasyon - ön-sorun tepkileri için zaman kullanılabilir. Coolant ve petrol sıcaklıkları, hız ısıtılırken, sıkıştırılma oranı doğrudan son derece yüksek ısı sıcaklığı yükseltilir. Combustion room design - formlar, fişek - ve hızlar - yükleri-ve sonucun şarjını nasıl hızlı bir şekilde tükettiği tahmin eder.

Anahtar Fiziksel Parametreler Bu Etkileyici

  • [FONT=0)Compression oranı: [Dönetici: [Dönetici:0] Her birim, TDC'deki son gaz sıcaklıklarını yaklaşık 2-3 °C'ye yükseltmektedir.
  • [Uygunluk:0) Hava sıcaklığı:[Dönetici:[Dönetici: 1 °C) 10 °C, şarj sıcaklığında meydana gelen olasılık, özellikle yüksek yükte.
  • [FONT=0]Flame hızı: [Dönder yanma, son gaz oto-ignasyon için daha az zaman bırakıyor.Turbulence, homojenlik ve tüm alev hızını etkileyen yakıt kompozisyonu.
  • [FONT:0)Residual gaz kesir:[Dönemli gaz veya su buharı gibi Diluentler yavaş yanma ve daha düşük tepe sıcaklıklarını azaltır, eğilimin yükselmesine yol açar, ancak potansiyel olarak döngü-dönüşüm varyasyonunu azaltır.

Tasarım Stratejileri Suppress Knock

Motor mimarisi, baskı oranını dikkatli bir şekilde manipüle ederek, oda geometrisi, şarj hareketi, kapak olayları ve hatta crevice hacimleri, üreticiler korumayı yaparken tamleştirilebilir - ve genellikle daha iyi performans.

Balancing Kombinasyon Karşılaştırmalı Limitlerle

Geometrik sıkıştırma oranı, belirtilen verimliliği artırır, ancak aynı zamanda otomatik ateşlemeli elektron avantajlarına daha yakın olan gaz ısısını da hızlandırır.Her motor, verilen yakıt ve işletim durumunu etkin bir şekilde azaltır. Tasarımcılar, bu sınırı serinleyen egzoz ısısını genişleterek genişletebilir (EGR) veya değişken bir gaz sıkıştırma oranını değişken bir şekilde değiştirir. Miller veMilli sıkıştırma hızına sahip olur.

Combustion Chamber Geometry ve Şarj Hareketi

Yanan odanın ve piston taç şekli doğrudan alev yayılım hızı ve end-gas yeri etkiler. Hızlı, düzgün bir yanık, üst düzeydeki çöpe giden ısıtıcı noktaları otomatik olarak yükselterek, yüksek çözünürlükte ısıtın yüksek çözünürlükte ısınmasını sağlar.Bu tür boşluklar yüksek çözünürlükte 10-20 oranında hızlanır ve yüksek çözünürlükte ısınır.

Değişkenler Valve Timing ve Lift Systems

Değişken valf zamanlaması (VVT) her iki alımı ve egzoz camları üzerinde gerçek zamanlı ayarlamalar, yüksek yükteki sıcak oturma süresini de kontrol altına almak için ısıtılabilir.Dörtücük kesme stratejileri, yüksek basınçlama işlemine izin vermek için bir dil kullanarak sabitlenmiş gazlar. Çift bağımsız VVT aynı zamanda yüksek yüklerin tüm hızdaki ısıtımı kontrol etmek için kapaklı yüksek yüklerin tamamını kontrol etmek için yüksek oranda yüksek oranda yüksek çözünürlükte. Camphasing stratejileri, yüksek çözünürlükte ısıtılabilir.

Doğrudan Enjeksiyon ve Şarj Soğutma

Yakıtı doğrudan tüketim valfi yakınlarından sonra yanma odasına enjekte etmek güçlü bir tonasyon aracı sağlar. Yakıtın geç ısıtılması, ısıtılması ve metal yüzeyleri çevreleyen etkisi, yüksek yüklerde ısıtılması için neredeyse evrensel olarak azaltılabilir. Doğrudan enjeksiyon etkisi 20-30 °C ile son derece yüksek basınçlı basınç dağılımını azaltır ve daha iyi ısıtılabilir.

Piston ve Ring Pack Optimisation

Piston tasarım hem yanma süreci hem de yerel sıcak nokta oluşumuna etkiler. pistonlu taçta sığ bir yemek veya kase alevi önlerini yönlendirerek, alüminyum tabancalarda veya yüksek sıcaklık alaşımlarını kullanarak, üst yüzüğün üst halkalarını daha da kritik hale getirmek, ortak bir trendi modern motorlarda azaltır, crevice hacmini azaltır ve yanmaz hidrokarbon emisyonlarını azaltır, ancak bu sertleştirici ısıtılır.

Crevice Volume Management

Genellikle göz ardı edilme rağmen, piston taç ve üst yüzük arasındaki hacim - üst arazi crevice olarak bilinir - bu hacmi nakavt hacimleri, yüksek silindir baskıları altında kalan yanmamış karışım miktarını azaltır ve daha sonra ısıtılabilir.

Knock Direnişini Geliştiren Materyal Seçenekleri

Yanan odada doğrudan yüzey sıcaklıklarını, ısı reddedilme oranlarını ve sıcak noktaların oluşumunu etkiler. Doğru alaşımları, kaplamaları ve inşaat tekniklerini seçmek, end-gas sıcaklıklarını azaltır ve yüksek yoğunluk altında bileşenleri genişletebilir.

Yüksek performanslı yüzeyler için yüksek çözünürlükte

Eutectic veya hipereutectic alüminyum- ⁇ alaşımlarından yapılan pistonlar, yüksek sıcaklıklarda kuvvet koruyan ve yüksek ısıtıcı motorlar için ışık ağırlığı birleştirmektedir.Bu tür yüksek ısıtıcı motorlar için, yüksek sıcaklıklar için yüksek ısıtılabilir.

Termal Engel Kaplamaları

Sıcaklıklı seramik kaplamaları pistonlu taçlara uygulayın, silindir kafa yanma yüzleri ve valf kafaları ısı transfer özelliklerini değiştirebilir. Zirconia bazlı kaplamalar, yanmalı ısının bir kısmını genişletiyor, aynı anda çalışma için mevcut olan enerjiyi artırmak, aynı zamanda arka metalin geçici yüzeyi ısıtılırken - yüksek gaz sıcaklığında daha düşük metal ısı geçişi - ayrıca yüksek çözünürlükte 100 tane daha iyi bir kaplama ile birlikte ısıtılır.

Silindir Head Material and Construction

Alüminyum silindir kafaları büyük ölçüde üstün ısı iletkenliği ve daha düşük ağırlığı nedeniyle Otto döngüsü motorlarında demir atmış durumda. Alüminyum, güç vuruşu ve dissipates sırasında daha hızlı ısıtılır, ısı dağılımı ve ısıtıcı sıcak noktaları ısıtın ve ısı geçişinin etrafındaki ısı geçişinin arttırılması için kullanılır.

Gelişmiş Coolants ve Lubricants

Bir bileşen malzemesi olmasa da, ısı-yönetmen sisteminin soğuk ısıtılması için soğuk ve soğuk yağ kaplamaları ile yüksek performanslı soğutucular, yerelleştirilmiş sıcak silindir duvarlarına kadar kaynatılırken, düşük ücretli ısıtılırken, tamamen sentetik motorlar, ısıtılır ve ısıtılır ısıtılır ısıtılır.

Gelişmiş Teknolojiler ve Yakıtlar

Modern motor kontrol sistemleri ve yakıt gelişmeleri sürekli bir tehditten, yaklaşılabilir bir sınıra dönüştürüldü, ancak nadiren normal operasyonda geçti.

Emper Sensörleri ve Adaptif Ignition Control

Piezoelektrikli sensörler, genellikle motor blok veya silindir kafa kapağında monte edilir, sadece devirme kadar o silindirin karakteristik titreşim imzasını tespit eder.Bu sayede bant uçlu filtreler ile, her silindirin resonant frekansına ayarlanır.0.

Yüksek dereceden Yakıtlar ve Alternatif Yapraklar

Yakıt, doğrudan bir motorun nakavt direncini belirler. Araştırma ve motor octane sayıları, yüksek buharlaşma nedeniyle yakıtın ısıtılması için bir yakıt miktarı miktarını ölçür. Premium pompa yakıtlar genellikle 91-93'ün (R+M)/2 derecelendirmesi, yarış yakıt sistemi materyallerinin 100. Ethanol'un her ikisine de yüksek çözünürlükte de uygun olması gerekir: Yüksek ısıtılması için yüksek ısıtılması için daha fazla ısıtılır.

Eğlenme Gazı (EGR)

EGR, kaynaktan sonra gazın bir kısmını geri almak, en iyi şekilde faydalanma işlemine izin vermek için, yüksek yüklerde, EGR 10–15% düşük basınç ısıyı azaltıp, motorun geçiş yapmadan en iyi şekilde verimli olmasını sağlamak, özellikle de en düşük maliyetli motorlar için, yüksek basınç devrelerini tamamlamak için şarj etmek için gerekli olan ısıyı azaltın.

Su ve Mol Enjeksiyonu

Su veya su-melektoksi karışımının alımına ek bir ton koruma sağlar, daha da önemlisi, çöpe kadar büyük miktarda ısıyı absorbe ederek, yüksek ısıda 10 ila 20-sife artış elde etmek için şimdiye kadar, örneğin, iki katlı betonlu bir makineye kadar yüksek oranda ısıtılmış su bazlı bir ısıtımı artırmak için daha iyi bir şekilde ayarlanır.

Yakıt Enjeksiyonu Desen Kalibrasyon

Yakıt ve dilsel seçiminin ötesinde, yakıtın silindir meselelerine uygulanması. Multi-pulse enjeksiyon stratejileri - uzun bir süre boyunca birkaç kısa enjeksiyonu yapmak yerine - son derece daha zengin bir bölge oluşturmak için karışımı şekillendirin - bu teknik, doğrudan, mühendislere genel hava yakıt tüketimi için geri yükleme sırasında enjekte edilebilir.

Sanal Eğri için Tasarım ve Malzeme

En etkili anti-knock programları motor mimarisi, malzeme seçimi ve birleşik bir sistem olarak kontrol teknolojisi. Örneğin, modern turboşart direkt-injeksiyon motoru, 10.1 geometrik sıkıştırma oranını bir Miller döngüsü geç satın alma valfi ile birleştirebilir, tumble-optimlenen limanlar, sodyum dolu egzoz kapakları, bir seramik-koated pistonlu pistonlu bir kalıp-tüm algılama sistemi.En yüksek oranda artırılırken, ECU sadece gerekli olan küçük miktarda gecikmeyi başarabilir ve seçici olarak zenginleştirebilir.

Küçük detaylar önemlidir. Spark-jur ısı aralığı ve elektrot tasarımı, tek büyük bir tane yerine yakıt-kırıklama şeklini etkiler - karışımın dağıtımını daha hızlı bir şekilde ısıtabilir, son derece sıcak bir bölgeye yol açabilir.

Geleceğin motorları önceden tükenen bir sürüklüyor, küçük bir zengin karışımın tasarım, malzemeler ve sıcak gazın ayrı bir boşluğu ve jetleri arasında sürekli olarak, yakıcı süresinden çok kısa bir süre sonra, bu tür sistemler aşırı sağlam malzemeler ve sofistike termal yönetim talep ediyor, ancak önceden gelen yakıt ısıtılması ve ön ısıtılması gerekenleri önlemeye devam ediyorlar.

Güvenilir, Knock-Free Operasyona Yol

Otto döngüsü motorlarında karıştırmak, her elementin güvenli işlem ve yıkıcı kesintiler arasındaki mühendislik yaklaşımı gerektirir. kanıtlanmış tasarım stratejileri -optimal sıkıştırma oranı, yüksek çözünürlükte, enjeksiyonlama talepleri ve değişken valf zamanlamasının ilk aşamasından itibaren - süper tüm motorlar ve termal bariyer kaplamaları gibi gelişmiş malzemelerle birlikte, her element güvenli işlem ve yıkıcı kesintiye uğratabilirken, yüksek çözünürlükte yüksek yakıtların her bir şekilde kullanılmasını sağlar.