Analysis of the thermal efficiency and cyclic variations in a SI engine under lean combustion conditions

Fakir yanma şartları altında buji ateşlemeli bir motorda termal verim ve çevrimsel farkların analizi

Özet

Buji ateşlemeli motorlarda bir çevrimden diğerine silindir basıncı değişimi incelendiğinde önemli seviyedefarklılık olduğu görülür. Çevrimsel farklar olarak adlandırılan bu değişiklikler, motor kararlı halde çalışırken bilevardır. Çevrimsel farklar, buji ateşlemeli motorların dizayn ve kontrol çalışmalarında dikkate alınmalıdır ve bellimotor çalışma şartlarında önemli seviyelere ulaşmaktadır. Bu çalışmada fakir karışım şartlarında çevrimsel farklar,motor emisyon karakteristikleri ve motor performans karakteristikleri üzerinde hava fazlalık katsayısının etkileriincelenmiştir. Test motoru, elektronik kontrollü yakıt enjektörleri bulunan buji ateşlemeli bir motordur. Testsonuçlarına göre, düşük yük şartları altında çevrimsel fark sınırı aşılmadan hava fazlalık katsayısı artırılabilir, buesnada motor termal verimi artırılırken zararlı egzoz emisyonları da azaltılabilir.

Abstract

There are significantly variations in cylinder pressure traces from cycle to cycle in spark ignition engines.The variations, named cyclic variations, exist even when engine is stable. Cyclic variability must be considered in thedesign and control of spark ignition engines and are magnified under certain engine operating conditions. In this work,effects of air excess coefficient on cyclic variability, engine performance characteristics and engine emissioncharacteristics were investigated at lean operation conditions. The test engine is a spark ignition engine withelectronically controlled fuel injectors. According to the test results, engine air excess coefficient can be increased toimprove engine thermal efficiency and to decrease the harmful exhaust emissions under low load conditions withoutexceeding the limit of cyclic variability.