Published January 1, 2020
| Version v1
Publication
An experimental evaluation of engine performance and emissions characteristics of a modified direct injection diesel engine operated in RCCI mode
- 1. Hanoi University of Science and Technology
- 2. Phenikaa University
Description
This study explored methods to evaluate the test engine characteristics operated based on the reactivity controlled compression ignition (RCCI) technology to reduce fuel consumption and exhaust emissions, especially PM and NOx. Consequently, gasoline and diesel, respectively, considered as the low reactivity fuel (LRF) and high reactivity fuel (HRF), are injected in the intake manifold and combustion chamber. The experimental procedure is conducted at a constant speed of 2000 rpm, and brake mean effective pressure (BMEP) from low load 0.84 bar to high load 4.24 bar. The injection strategy is varied according to the engine loads. Indeed, at the low and medium engine load condition, the diesel fuel is injected double injection pulse, at the high load, the diesel fuel is injected single injection pulse. The injection timing is advanced from the top dead center (TDC) until knocking happens or the coefficient of variation (COV) higher than 10%, and maximum advanced injection timing is 65 crank angle degree (℃A) before the top dead center (BTDC). The results of advanced injection timing show that limit of advanced timing in low load is COV while at high load is knocking; at medium load, the diesel injection timing can be advanced to 65℃A BTDC. The exhaust emissions of CO and HC are higher than conventional diesel engines, while soot is hugely lower in all operating points. NOx emission is much dependent on injection timing, at 10 to 20℃A BTDC NOx highest, and approximately to the conventional diesel engine, NOx reduction when injection timing advanced.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
استكشفت هذه الدراسة طرقًا لتقييم خصائص محرك الاختبار التي تعمل بناءً على تقنية الإشعال الانضغاطي الذي يتم التحكم فيه بالتفاعل (RCCI) لتقليل استهلاك الوقود وانبعاثات العادم، وخاصة PM وأكاسيد النيتروجين. وبالتالي، يتم حقن البنزين والديزل، على التوالي، كوقود منخفض التفاعل (LRF) ووقود عالي التفاعل (HRF)، في مشعب السحب وغرفة الاحتراق. يتم إجراء الإجراء التجريبي بسرعة ثابتة تبلغ 2000 دورة في الدقيقة، ومتوسط الضغط الفعال للفرامل (BMEP) من الحمل المنخفض 0.84 بار إلى الحمل العالي 4.24 بار. تختلف استراتيجية الحقن وفقًا لأحمال المحرك. في الواقع، في حالة حمل المحرك المنخفض والمتوسط، يتم حقن وقود الديزل بنبضة حقن مزدوجة، وعند الحمل العالي، يتم حقن وقود الديزل بنبضة حقن واحدة. يتقدم توقيت الحقن من المركز الميت العلوي (TDC) حتى يحدث قرع أو معامل التباين (COV) أعلى من 10 ٪، والحد الأقصى لتوقيت الحقن المتقدم هو 65 درجة زاوية الكرنك (℃A) قبل المركز الميت العلوي (BTDC). تظهر نتائج توقيت الحقن المتقدم أن حد التوقيت المتقدم في الحمل المنخفض هو COV بينما في الحمل العالي يطرق ؛ عند الحمل المتوسط، يمكن تقدم توقيت حقن الديزل إلى 65درجة مئوية BTDC. انبعاثات العادم من أول أكسيد الكربون والهيدروكربون أعلى من محركات الديزل التقليدية، في حين أن السخام أقل بكثير في جميع نقاط التشغيل. يعتمد انبعاث أكاسيد النيتروجين بشكل كبير على توقيت الحقن، عند أعلى 10 إلى 20درجة مئوية من أكاسيد النيتروجين BTDC، وتقريبًا إلى محرك الديزل التقليدي، تقليل أكاسيد النيتروجين عند تقدم توقيت الحقن.Translated Description (French)
Cette étude a exploré des méthodes pour évaluer les caractéristiques du moteur d'essai fonctionnant sur la base de la technologie d'allumage par compression contrôlée par réactivité (RCCI) afin de réduire la consommation de carburant et les émissions d'échappement, en particulier les particules et les NOx. Par conséquent, l'essence et le diesel, respectivement, considérés comme le carburant à faible réactivité (LRF) et le carburant à haute réactivité (HRF), sont injectés dans le collecteur d'admission et la chambre de combustion. La procédure expérimentale est menée à une vitesse constante de 2000 tr/min et à une pression effective moyenne de freinage (BMEP) de 0,84 bar à faible charge à 4,24 bar à charge élevée. La stratégie d'injection est variée en fonction des charges du moteur. En effet, à l'état de charge faible et moyenne du moteur, le carburant diesel est injecté en double impulsion d'injection, à la charge élevée, le carburant diesel est injecté en simple impulsion d'injection. La synchronisation d'injection est avancée à partir du point mort haut (PMH) jusqu'à ce que le cliquetis se produise ou que le coefficient de variation (COV) soit supérieur à 10 %, et la synchronisation d'injection avancée maximale est de 65 degrés d'angle de vilebrequin (℃A) avant le point mort haut (BTDC). Les résultats de la synchronisation d'injection avancée montrent que la limite de la synchronisation avancée en faible charge est COV alors qu'à charge élevée cogne ; à charge moyenne, la synchronisation d'injection diesel peut être avancée à 65℃A BTDC. Les émissions d'échappement de CO et de HC sont plus élevées que celles des moteurs diesel conventionnels, tandis que la suie est extrêmement inférieure à tous les points de fonctionnement. Les émissions de NOx dépendent beaucoup de la synchronisation de l'injection, à 10 à 20℃A BTDC NOx le plus élevé, et environ pour le moteur diesel conventionnel, la réduction des NOx lorsque la synchronisation de l'injection est avancée.Translated Description (Spanish)
Este estudio exploró métodos para evaluar las características del motor de prueba operado en función de la tecnología de encendido por compresión controlada por reactividad (RCCI) para reducir el consumo de combustible y las emisiones de escape, especialmente PM y NOx. En consecuencia, la gasolina y el diésel, respectivamente, considerados como el combustible de baja reactividad (LRF) y el combustible de alta reactividad (HRF), se inyectan en el colector de admisión y la cámara de combustión. El procedimiento experimental se realiza a una velocidad constante de 2000 rpm y una presión efectiva media de freno (BMEP) de 0,84 bar de carga baja a 4,24 bar de carga alta. La estrategia de inyección varía en función de las cargas del motor. De hecho, en la condición de carga baja y media del motor, el combustible diésel se inyecta con doble pulso de inyección, en la carga alta, el combustible diésel se inyecta con un solo pulso de inyección. El tiempo de inyección se avanza desde el punto muerto superior (TDC) hasta que se produce un golpeteo o el coeficiente de variación (COV) es superior al 10%, y el tiempo de inyección avanzado máximo es de 65 grados de ángulo de manivela (℃A) antes del punto muerto superior (BTDC). Los resultados de la sincronización de inyección avanzada muestran que el límite de la sincronización avanzada en carga baja es COV mientras que en carga alta está golpeando; en carga media, la sincronización de inyección diesel se puede avanzar a 65℃A BTDC. Las emisiones de escape de CO y HC son más altas que las de los motores diésel convencionales, mientras que el hollín es mucho más bajo en todos los puntos de funcionamiento. La emisión de NOx depende mucho del tiempo de inyección, a 10 a 20℃A BTDC NOx más alto, y aproximadamente al motor diesel convencional, la reducción de NOx cuando avanza el tiempo de inyección.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقييم تجريبي لأداء المحرك وخصائص الانبعاثات لمحرك ديزل حقن مباشر معدل يعمل في وضع RCCI
- Translated title (French)
- Une évaluation expérimentale des performances du moteur et des caractéristiques d'émissions d'un moteur diesel à injection directe modifié fonctionnant en mode RCCI
- Translated title (Spanish)
- Una evaluación experimental del rendimiento del motor y las características de las emisiones de un motor diésel de inyección directa modificado que funciona en modo RCCI
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3094514003
- DOI
- 10.3934/energy.2020.6.1069
References
- https://openalex.org/W1766837976
- https://openalex.org/W1966281994
- https://openalex.org/W1966411880
- https://openalex.org/W1967646374
- https://openalex.org/W1981801891
- https://openalex.org/W1987792262
- https://openalex.org/W1995623833
- https://openalex.org/W2010522167
- https://openalex.org/W2011574606
- https://openalex.org/W2015411080
- https://openalex.org/W2023244910
- https://openalex.org/W2028894700
- https://openalex.org/W2031939808
- https://openalex.org/W2032186264
- https://openalex.org/W2050134804
- https://openalex.org/W2061689544
- https://openalex.org/W2063984858
- https://openalex.org/W2080425392
- https://openalex.org/W2091347611
- https://openalex.org/W2143968736
- https://openalex.org/W2151037421
- https://openalex.org/W2212527144
- https://openalex.org/W2338798805
- https://openalex.org/W2343848053
- https://openalex.org/W2468396409
- https://openalex.org/W2508361653
- https://openalex.org/W2549122879
- https://openalex.org/W2553888165
- https://openalex.org/W2566399210
- https://openalex.org/W2573780781
- https://openalex.org/W2579384138
- https://openalex.org/W2612034976
- https://openalex.org/W2899582272
- https://openalex.org/W2950094849
- https://openalex.org/W4206559746
- https://openalex.org/W4253157610