Hoʻāʻo hoʻokele diesel a me ka ʻaila: ʻano

ʻO ka hoʻokūkū paʻakikī ma waena o nā ʻenekini diesel a me nā ʻenekini i hiki i kona piko. ʻO ka ʻenehana turbo hou loa, nā ʻōnaehana hoʻokele maʻamau maʻamau i hoʻopaʻa ʻia e ka uila, nā ratio hoʻopiʻi kiʻekiʻe - hoʻokokoke ka hoʻokūkū i nā ʻano ʻenekini ʻelua… A ʻo ka manawa koke, i waena o kahi duel kahiko, ua ʻike koke ʻia kahi mea pāʻani hou ma ke kahua. he wahi malalo o ka la.

Ma hope o nā makahiki he nui o ka mālama ʻole ʻia, ua ʻike hou nā mea hoʻolālā i ka mana nui o ka ʻenekini diesel a hoʻonui i kāna hoʻomohala ʻana ma o ka hoʻokomo ikaika ʻana o nā ʻenehana hou. Ua hiki i kahi i hoʻokokoke ai kāna hana hōʻeuʻeu i nā ʻano o ka mea hoʻokūkū ʻenekini a ʻae i ka hana ʻana o nā kaʻa i hiki ʻole ke noʻonoʻo e like me Volkswagen Race Touareg a me Audi R10 TDI me nā mea i ʻoi aku ka nui ma mua o ka makemake nui heihei. ʻO ka papa manawa o nā hanana o nā makahiki he ʻumikūmālima i hala aku nei ua ʻike ʻia ... ʻaʻole ʻokoʻa ke ʻano o nā ʻenela diesel o nā 1936 mai ko lākou mau kūpuna, i hana ʻia e Mercedes-Benz i ka makahiki 13. ʻO ke kaʻina o ka lohi lohi i ukali ʻia, i nā makahiki i hala iho nei ua ulu aʻe i loko o kahi pahū ʻenehana ikaika. I ka hala ʻana o 1 mau makahiki, ua hana hou ʻo Mercedes i ka turbodiesel kaʻa mua, i ka hopena o ka makahiki XNUMX, ua hoʻokumu ʻia ke kinikini pololei i ka mana o Audi, ma hope ua loaʻa nā diesel ʻehā mau poʻo kiwikā, a i nā XNUMX hopena, . ... I kēia manawa, ua hoʻokomo ʻia i loko o nā ʻenekini nā ʻenekini kiʻekiʻe, kahi i loaʻa ai ka lakio hoʻokaʻawale i kēia lā i XNUMX: XNUMX i kekahi mau hihia. I kēia mau lā, ke ʻike nei nō hoʻi kahi ʻenehana turbo i kahi renaissance, me nā waiwai ikehu o nā ʻenekini petrolina e hoʻomaka nei e hoʻokokoke me ka nui o nā waiwai ikehu o ka diesel turbo maʻalahi maʻalahi. Eia nō naʻe, i ka hoʻohālikelike ʻana me ka modernization, kahi hoʻomau paʻa i ka piʻi nui ʻana o ke kumukūʻai o ka ʻenekini petrolina i koe. Loaʻa i nā mea hoʻokūkū ʻelua i ka noho mana.

ʻOiai ke kūlike o nā ʻano o nā ʻāpana ʻelua, aia kekahi mau ʻokoʻa nui loa i ke ʻano, ke ʻano a me ka lawena o nā ʻenekini ʻelua.

I ka hihia o ka mīkini ʻaila, ua hoʻokumu ʻia ka hui ʻana o ka ea a me ka wahie i hoʻopau ʻia i kahi manawa lōʻihi a hoʻomaka ma mua o ka hoʻomaka ʻana o ke kaʻina puhi. Ke hoʻohana nei i ka carburetor a i ʻole nā ​​ʻōnaehana hoʻokele uila uila hou, ʻo ka pahuhopu o ka hui ʻana ʻo ia ka hana ʻana i kahi hui ʻokoʻa, homogenous wahie hui pū me ka lākiō ea-wahie i wehewehe maikaʻi ʻia. ʻO kēia waiwai ka mea maʻamau kokoke i ka mea i kapa ʻia ʻo "stoichiometric mixture", kahi i lawa ai nā ʻātoma oxygen e hiki ai (theoretically) ke hoʻopaʻa i loko o kahi hale paʻa me kēlā me kēia hydrogen a me carbon atom i loko o ka wahie, e hana wale ana i H20 a me CO2. No ka mea, ua liʻiliʻi ka lākiō hoʻopiʻi e pale aku i ka hoʻā ʻana o kekahi mau mea i loko o ka wahie ma muli o ke kiʻekiʻe o ka hoʻoemi ʻana (ʻo nā hydrocarbons ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa a ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka wela wela). ka hoʻā ʻana iho mai ka poʻe i loko o ka hakina diesel), hoʻomaka ʻia ka hoʻāla ʻana o ka hui ʻana e kahi pahu kukui a hiki ke puhi ʻia ma ke ʻano o ka neʻe ʻana i mua ma kahi palena wikiwiki. ʻO ka mea pōʻino, hoʻokumu ʻia nā ʻāpana me nā kaʻina hana ʻole i loko o ke keʻena puhi ahi, e alakaʻi ana i ka hoʻokumu ʻana o ka carbon monoxide a me nā hydrocarbons paʻa, a i ka wā e neʻe ai ka mua o ke ahi, piʻi ke kaomi a me ka mahana ma kona periphery, e alakaʻi ana i ka hoʻokumu ʻana o nā nitrogen oxides. ma waena o ka nitrogen a me ka oxygen mai ka lewa), peroxides a me hydroperoxides (ma waena o ka oxygen a me ka wahie). ʻO ka hōʻiliʻili ʻana o ka mea hope i nā waiwai koʻikoʻi e alakaʻi i ka hoʻopau ʻana i ka detonation, no laila, i nā ʻaila hou, nā ʻāpana o nā molekala me kahi paʻa paʻa, paʻakikī-e-detonate kemika "kūkulu" hoʻohana ʻia - ua hana ʻia kekahi mau hana hou. ma nā hale hoʻoheheʻe no ka loaʻa ʻana o ia kūpaʻa. me ka hoʻonui i ka helu octane o ka wahie. Ma muli o ka nui o ka paʻa ʻana o ka hui ʻana i hiki i nā mīkini ʻaila ke holo, he kuleana koʻikoʻi ka throttle valve i loko o lākou, kahi e hoʻoponopono ʻia ai ka ukana ʻenekini ma ka hoʻoponopono ʻana i ka nui o ka ea hou. Eia nō naʻe, lilo ia i kumu o nā poho nui ma ke ʻano haʻahaʻa haʻahaʻa, e pāʻani ana i ke ʻano o kahi ʻano "plug puʻu" o ka mīkini.

ʻO ka manaʻo o ka mea nāna i hoʻokumu i ka mīkini diesel, ʻo Rudolf Diesel, ʻo ia ka hoʻonui nui ʻana i ka ratio compression, a no laila ka thermodynamic pono o ka mīkini. No laila, e emi ana ka wahi o ka wahie, a ʻaʻole i hoʻopau ʻia ka ikehu o ka puhi ʻana ma nā paia o ka cylinder a me ka ʻōnaehana hoʻomaha, akā "hoʻolilo ʻia" ma waena o nā ʻāpana ponoʻī, a ma kēia hihia e kokoke loa i kēlā me kēia. ʻē aʻe. Inā komo ka hui ʻana o ka ea-wahie i hoʻomākaukau mua ʻia i loko o ke keʻena puhi ahi o kēia ʻano ʻenekini, e like me ke ʻano o ka ʻenekini ʻaila, a laila i ka wā e loaʻa ai kahi mahana koʻikoʻi i ka wā o ke kaʻina hana (e pili ana i ka lākiō kōmi a me ke ʻano o ka wahie. ), e hoʻomaka ʻia ke kaʻina hana hoʻopau ponoʻī ma mua o ka GMT. ka hoʻopau ʻana i ka volumetric combustion. ʻO ia ke kumu i hoʻokomo ʻia ai ka wahie diesel i ka manawa hope loa, ma mua koke o ka GMT, ma ke kaomi kiʻekiʻe loa, ka mea e hana ai i ka hapa nui o ka manawa no ka evaporation maikaʻi, diffusion, hui ʻana, hoʻopau ponoʻī a me ka pono o ka palena wikiwiki. ʻaʻole i ʻoi aku ma mua o ka palena. mai 4500 rpm Hoʻonohonoho kēia ala i nā koi kūpono no ka maikaʻi o ka wahie, ʻo ia ka hapa o ka wahie diesel - ʻo ka hapa nui o nā distillates pololei me kahi mahana autoignition haʻahaʻa haʻahaʻa loa, no ka mea, ʻo kahi ʻano paʻa ʻole a me nā molekala lōʻihi he mea pono no ka maʻalahi. ʻāhaʻi a me ka pane ʻana me ka oxygen.

ʻO kahi hiʻohiʻona o nā hana kuni o ka ʻenekini diesel, ma kekahi lima, nā ʻāpana me ka huikau momona a puni nā puka kuʻi, kahi e pau ai ka wahie (mau māwae) mai ke ana wela me ka ʻole o ka hoʻoheheʻe ʻana, e lilo ana i kumu o nā huna ʻāpana kalapona (soot), a ma kekahi ʻē aʻe. i loko o laila ʻaʻohe wahie a, ma lalo o ka mana o ke kiʻekiʻe wela, nitrogen a me oxygen o ka lewa e komo i ka pilina kemika, e hana ana i nā nitrogen oxides. No laila, hoʻonohonoho mau ʻia nā ʻenekī diesel e hana me nā hui waena waena (ʻo ia, me ka ʻoi loa o ka lewa), a kaohi wale ʻia ka ukana e ka hana ʻana i ka nui o nā wahie i injected. Hōʻalo kēia i ka hoʻohana ʻana i ka throttle, kahi mea maikaʻi loa ma luna o kā lākou mau ʻāpana penikala. I mea e uku ai i kekahi o nā hemahema o ka ʻenekini ʻenekini, ua hana nā mea hoʻolālā i nā ʻenekini kahi o ka hana hoʻohuihui i kapa ʻia ʻo "charge stratification".

I ke ʻano hoʻouka hapa, hana ʻia ka huikau stoichiometric maikaʻi loa ma kahi wale nō e pili ana i nā electrodes plug sparks ma muli o ke kuikahi kūikawā o kahi jet fuel injected, kahi kahe o ke ea i kuhikuhi ʻia, kahi pilikino mua piston kūikawā a me nā ʻano hana like e hōʻoia i ka hilinaʻi o ka hoʻā ʻana. I ka manawa like, noho wīwī ka hui ʻana i ka hapa nui o nā keʻena o ke keʻena, a ʻoiai ʻo ka ukana i kēia ʻano hiki ke kāohi wale ʻia e ka nui o nā wahie i hoʻolako ʻia, hiki i ka valve throttle ke wehe ākea. ʻO kēia, ke alakaʻi aku nei i kahi hōʻemi like o nā lilo a me ka hoʻonui ʻana o ka pono thermodynamic o ka ʻenekini. Ma ke kumumanaʻo ke nānā aku nā mea āpau, akā i kēia manawa ʻaʻole kūleʻa ka kūleʻa o kēia ʻano ʻenekini i hana ʻia e Mitsubishi a me VW. Ma ke ʻano laulā, ʻaʻole hiki i kekahi ke kaena ua hoʻohana pono lākou i kēia mau ʻenehana ʻenehana.

A pehea inā mākou "magically" e hoʻohui i nā pono o nā ʻano mīkini ʻelua? He aha ka hui maikaʻi ʻana o ka hoʻoemi diesel kiʻekiʻe, ka hāʻawi like ʻana o ka hui ʻana i loko o ka leo o ke keʻena kuni a me ka ʻaʻa ʻana ponoʻī i ka leo like? Ua hōʻike ʻia nā haʻawina hoʻokolohua ikaika o nā ʻāpana hoʻokolohua o kēia ʻano i nā makahiki i hala iho nei i kahi hōʻemi nui o nā hoʻokuʻu ʻino i nā kinoea hoʻopau (no ka laʻana, ua hoʻemi ʻia ka nui o nā nitrogen oxides a hiki i 99%!) Me ka piʻi ʻana o ka pono i hoʻohālikelike ʻia me nā mīkini ʻaila . Me he mea lā no nā ʻenekini ka wā e hiki mai ana, ʻo nā hui kaʻa a me nā hui hoʻolālā kūʻokoʻa i hui pū ʻia ma lalo o ka inoa umbrella HCCI - Homogeneous Charge Compression Ignition Engines a i ʻole Homogeneous Charge Self Ignition Engines.

E like me nā hanana "revolusioner" ʻē aʻe, ʻaʻole hou ka manaʻo o ka hoʻokumu ʻana i kahi mīkini pēlā, a ʻoiai ʻo nā hoʻāʻo e hana i kahi hoʻohālikelike hana hana pono ʻole. I ka manawa like, ke ulu nei nā hiki o ka kaohi uila o ke kaʻina hana loea a me ka maʻalahi o nā ʻōnaehana hoʻoili kinoea e hoʻokumu i kahi manaʻolana kūpono a maikaʻi hoʻi no kahi ʻano ʻenekini hou.

I ka ʻoiaʻiʻo, i kēia hihia he ʻano hybrid o nā loina o ka hana ʻana o ka ʻaukā a me nā ʻenekinia diesel. Hoʻohui maikaʻi-homogenized, e like me nā mīkini ʻenekini, komo i loko o nā keʻena kuni o ka HCCI, akā hoʻā ia ia iho ma lalo o ka mana o ka wela mai ke kaomi. ʻAʻole koi ka ʻano ʻenekini hou i ka valve throttle no ka mea hiki iā ia ke holo ma nā hui lean. Eia nō naʻe, pono e hoʻomaopopo ʻia ma kēia hihia ke ʻano o ka wehewehe ʻana o ka "wīwī" i ka ʻokoʻa loa mai ka wehewehe ʻana o ka diesel, ʻoiai ʻaʻohe huikau wīwī a momona loa o ka HCCI, akā he ʻano ʻano lōkahi like. ʻO ke kumumanaʻo o ka hana e pili ana i ka pā like ʻana o ka hoʻohuihui i ka nui o ka paukū me ka ʻole o ke alo e ʻoniʻoni like a me kahi mahana haʻahaʻa haʻahaʻa. Ke alakaʻi maʻalahi nei kēia i kahi hōʻemi nui o ka nui o nā nitrogen oxides a me ka soot i nā kinoea hoʻopau, a, e like me ka nui o nā kumuwaiwai mana, ka hoʻolauna nui o nā HCCI ʻoi aku ka maikaʻi i ka hana otomotif serial i ka 2010-2015. E mālama i nā kānaka ma kahi o ka hapalua miliona mau barela. ʻaila i kēlā me kēia lā.

Eia nō naʻe, ma mua o ka hoʻokō ʻana i kēia, pono e lanakila nā mea noiʻi a me nā ʻenekinia i ka mea hina nui loa i kēia manawa - ʻo ka nele o kahi ala hilinaʻi e kāohi ai i nā kaʻina autoignition me ka hoʻohana ʻana i nā hakina me nā ʻano kemika like ʻole, nā waiwai a me nā ʻano o nā wahie hou. He nui nā nīnau ma muli o ka hoʻopaʻa ʻia ʻana o nā kaʻina hana ma nā ʻano haʻahaʻa, nā kipi a me nā kūlana wela o ka mīkini. Wahi a kekahi poʻe akamai, hiki ke hana i kēia ma ka hoʻihoʻi ʻana i ka nui o nā kinoea hoʻopau i ka cylinder, ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i ka hui ʻana, a i ʻole ka hoʻololi ikaika ʻana i ka ratio compression, a i ʻole ka hoʻololi pololei ʻana i ka ratio compression (no ka laʻana, ka SVC Saab prototype) a i ʻole. e hoʻololi ana i ka manawa pani valve me ka hoʻohana ʻana i nā ʻōnaehana hoʻololi kinoea.

ʻAʻole maopopo ia pehea e hoʻopau ʻia ai ka pilikia o ka walaʻau a me nā hopena thermodynamic ma ka hoʻolālā ʻenekini ma muli o ka hoʻopau ʻana iā ia iho o ka nui o ka hui hou i ka ukana piha. ʻO ka pilikia maoli ka hoʻomaka ʻana i ka ʻenekini ma kahi haʻahaʻa haʻahaʻa i loko o nā cylinders, no ka mea paʻakikī loa ka hoʻomaka ʻana i ka hoʻā ʻana iā ia iho ma ia mau kūlana. I kēia manawa, nui nā mea noiʻi e hana nei e hoʻopau i kēia mau bottlenecks ma o ka hoʻohana ʻana i nā hopena o ka nānā ʻana i nā prototypes me nā sensors no ka hoʻomau ʻana i ka uila uila a me ka nānā ʻana i nā kaʻina hana i nā cylinders i ka manawa maoli.

По мнению специалистов автомобильных компаний, работающих в этом направлении, среди которых Honda, Nissan, Toyota и GM, вероятно, сначала будут созданы комбинированные машины, которые могут переключать режимы работы, а свеча зажигания будет использоваться как своего рода помощник в тех случаях, когда HCCI испытывает трудности. Volkswagen уже реализует аналогичную схему в своем двигателе CCS (Combined Combustion System), который в настоящее время работает только на специально разработанном для него синтетическом топливе.

Ignition o ka hui 'ana i loko o HCCI engines hiki ke lawe 'ia i loko o ka laulā huahelu o ka lākiō ma waena o wahie, ea a me ka exhaust kinoea (ua lawa ia e hiki i ka autoignition wela), a me ka pōkole manawa combustion alakai i ka nui hoʻonui o ka engine pono. Hiki ke hoʻoponopono maikaʻi ʻia kekahi mau pilikia o nā ʻano ʻāpana hou i ka hui pū ʻana me nā ʻōnaehana hybrid, e like me Toyota's Hybrid Synergy Drive - i kēia hihia, hiki ke hoʻohana ʻia ka ʻenekini hoʻoheheʻe kūloko i kahi ʻano kūpono i ka wikiwiki a me ka ukana. ma ka hana, pela e kaalo ana i na ano e paio ai ka enekini a lilo ole paha.

ʻO ka puhi ʻana i nā ʻenekini HCCI, i hoʻokō ʻia ma o ka kaohi hoʻohui o ka mahana, kaomi, ka nui a me ka maikaʻi o ka hoʻohuihui ma kahi kokoke i GMT, he pilikia nui ia e pili ana i ke kumu o ka hoʻā ʻana o ka mea maʻalahi me ka hunaahi. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ʻaʻole pono ka HCCI e hana i nā kaʻina huikau, nā mea nui no ka ʻenekini a me nā ʻenekika diesel, ma muli o ke ʻano volumetric like o ka hoʻā ʻana iho. I ka manawa like, no kēia kumu ke hiki i nā loli liʻiliʻi o ka mahana ke alakaʻi i nā loli nui i nā hana kinetic.

I ka hoʻomaʻamaʻa, ʻo ka mea nui loa no ka wā e hiki mai ana o kēia ʻano ʻenekini ke ʻano o ka wahie, a ʻo ka hoʻolālā hoʻolālā kūpono hiki ke loaʻa wale me ka ʻike kikoʻī o kāna ʻano i loko o ke keʻena puhi. No laila, nui nā ʻoihana kaʻa e hana nei me nā hui aila (e like me Toyota a me ExxonMobil), a ʻo ka hapa nui o nā hoʻokolohua i kēia manawa e hana ʻia me nā wahie synthetic i hoʻolālā ʻia, ʻo ke ʻano a me ke ʻano o ka mea i helu mua ʻia. ʻO ka maikaʻi o ka hoʻohana ʻana i ka ʻaila a me ka wahie diesel ma HCCI he kūʻē i ka loiloi o nā mīkini maʻamau. Ma muli o ke kiʻekiʻe auto-ignition wela o nā gasolines, hiki ke hoʻololi i ka lākiō hoʻopiʻi i loko o lākou mai 12: 1 a 21: 1, a ma ka wahie diesel, e puhi ana i nā mahana haʻahaʻa, pono e liʻiliʻi - ma ke kauoha o 8 wale nō. :1.

Kikokikona: ʻO Georgy Kolev

Kiʻi: ʻoihana