Investigation of the main factors of the process of ignition of a homogeneous mixture from compression in an ICE

Представлен обзор преимуществ двигателя с воспламенением обедненной гомогенной смеси от сжатия (HCCI), среди которых прежде всего экономические и экологические показатели. Рассмотрены недостатки данного двигателя, препятствующие выходу в серийное производство, основным из которых является сложность обеспечения в камере сгорания условий для самовоспламенения рабочей гомогенной смеси вблизи ВМТ во всем диапазоне режимов работы двигателя. Представлены пути решения проблем управления моментом воспламенения рабочей смеси в камере сгорания, снижения уровня шума и борьба с возникновением ударных нагрузок при увеличении нагрузки, запуска холодного двигателя и совершенствования двигателя с HCCI процессом. К основным можно отнести сочетание распределенного и непосредственного впрыска с использованием изменяемых фаз газораспределения и рециркуляции отработавших газов, совместного использования регулируемого турбонаддува и рециркуляции отработавших газов, изменение подогрева рабочей смеси на впуске в двигатель, внешняя и внутренняя рециркуляция отработавших газов (ОГ) с использованием механизма изменения фаз газораспределения, регулирование химического состава топлива и изменение интенсивности теплообмена и динамики роста температуры в цилиндре в первую очередь за счет изменения температуры днища поршня. Приводятся результаты расчетных исследований влияния различных параметров на процесс воспламенения гомогенной смеси от сжатия. Установлено, что наибольший эффект на процесс гомогенизации топливовоздушной смеси оказывает увеличение температуры поверхности днища поршня. Уменьшение диаметра капель топлива с 0,1 мм до 0,03 мм приводит к росту относительной массы испарившегося топлива в 2 раза. Увеличение температуры топлива на впуске также эффективно увеличивает относительную массу испарившегося топлива.

HCCI-процесс, смесеобразование, гомогенизация, обедненная смесь, рециркуляция ОГ, изменение фаз газораспределения, испарение топлива