7/27/2019 arderea in Mac

1/30

ARDEREAINMAC

Arderea amestecului omogen in cazul MAS sedeosebeste fundamental de arderea amesteculuineomogen din cazul MAC, deoarece procesul

formarii amestecului si prega>rea sa pentru

aprinderea inMAC incepedinmomentul injectarii

combus>bilului in CA (10-40o RAC inainte de a

ajungepistonullaPMS).

Timpul disponibil pentru toate procesele deprega>reaamesteculuipentruautoaprindereestefoarte scurt (0,04-0,001 sec), valorile mari fiind

pentruMAC-urilenteiarcelemicipentruMAC-uri

rapide.

7/27/2019 arderea in Mac

2/30

PROCESULDEARDERE

Aprinderealatemperaturijoaseesteunprocescesedesfasoarainmaimultefaze(delimitate)deaceeapoartadenumireadearderepolistadiala.

La MAC lipseste arcul electric de temperaturamaresideaceeainprimafazaaarderiiarelocodescompunere lenta a amestecului aer-combus>bil in radicali liberi (sub forma de

peroxizi) , a>ngand o concentra>e cri>ca dupa>mpul (per). La scindarea completa amoleculelor combus>bilului apare o ardere latemperaturajoasa(fazaflacariireci)deinterval

(fr),candseformeazaaldehidelesiradicaliliberi.

7/27/2019 arderea in Mac

3/30

PROCESULDEARDERE

Fazeleaprinderiipolistadiale

p per fa fr

Fo

rmarea

peroxizilor

Fo

rmarea

aldehidelor

Fo

rmarea

deradicali

Fl

acaracalda

7/27/2019 arderea in Mac

4/30

ARDEREAINMAC

Principalele faze de formare si prega>re aamesteculuipentruautoaprinderelaMACsunt:Pulverizareacombus>biluluidininjectorProiectareajetuluiinCAIncalzireapicaturilordecombus>bilVaporizareapicaturilordecombus>biliFormareaproduselorintermediaredeoxidare

Aprinderea.

7/27/2019 arderea in Mac

5/30

ARDEREAINMAC

Dincauzapar>cularita>iformariiamesteculuisia procesului de ardere la MAC are loc ointarzierelaautoaprindere(i,i).

Perioada de intarziere la autoaprindere seevalueazapringradeRAC(frac>unidesecunda)

delainceputulinjectariicombus>biluluipanala

desprinderea curbei politrope de ardere decurba politropa de compresie de pe diagrama

indicata.

7/27/2019 arderea in Mac

6/30

ARDEREAINMAC

Factorii care influenteaza intarzierea laautoaprinderesunt:

Natura combus>bilului (compozi>a chimica) esen>alainfunc>onareaMAC

Concentra>aoxigenuluidinCACan>tateadegazerezidualedinCA(Catalizatoriisiadi>vii)

Pulverizare,vaporizare,

difuzie

Reac>ideoxidareaHC

7/27/2019 arderea in Mac

7/30

ARDEREAINMAC

Micsorareaintarzieriilaautoaprindereestecauzatade: Cresterea raportului de comprimare si aplicarea

supraalimentarii(crestepresiuneasitemperaturadinCAlasfarsitulcomprimarii).

Ridicarea temperaturii de admisie, incalzi reacombus>biluluiinjectatsiaplicareaunuisisteminchisderacire.

Construc>a CA cu suprafata cat mai mica de racire,crestereatura>ei,pulverizarefinaacombus>bilului

Alegereaunghiuluiop>mdeavanslainjec>e(deaceeapentru fiecare regimsi pentru fiecaremotor in func>ede parametrii sai de baza se alege unghiul op>m deavanslainjec>e)

7/27/2019 arderea in Mac

8/30

ARDEREAINMAC

Dincauzapar>cularita>iprocesuluideardereaMACestefoartegreusaserealizezeobunaprega>reaamesteculuineomogenpentru

aprinderesideacceaselucreazacuamestecuri

cucoeficientmaredeexcesdeaer(1). IntreagaperioadadearderedinMACeste

impar>tainurmatoarelefaze:

Ifazaprega>riizonelordeautoaprindere(intarzierealaautoaprindere)

IIfazadezvoltariizonelordeautoaprinderesipropagareaflacarii(fazaarderiirapide)

7/27/2019 arderea in Mac

9/30

ARDEREAINMAC

IIIfazadeardereamaseidebazaaamestecului(fazaarderiimoderate)

IVfazaarderiiince>niteacomponentelordinamestecramase(postardereacuarderein

des>ndere).

7/27/2019 arderea in Mac

10/30

ARDEREAINMAC

FazelearderiilaMAC

pms

3

41 2

Ciclufaraardere

INJECTIA

ARDEREA

1

2

3 4

5

7/27/2019 arderea in Mac

11/30

ARDEREAINMAC

FazelearderiilaMAC

7/27/2019 arderea in Mac

12/30

ARDEREAINMAC

FazaI sedesfasoara in intervalulde>mpdinmomentul inceperi i reale a injectar i icombus>bilului (1) pana in momentul cresterii

rapidedepresiune(2).

In >mpul acestei faze patrunde in cilindru30-40% din can>tateade combus>bil (la uneleMACrapidecan>tateapoatefi100%).

Durataestede10-30

o

RAC(0,002-0,006sec.)

7/27/2019 arderea in Mac

13/30

ARDEREAINMAC

FazaIIcorespundeperioadei (2)-(3)siare loco intensa degajare de caldura si o cresterebrusca de presiune. Injec>a de combus>bil

con>nua(cresteconcentra>adecombus>bilin

amestec).

Calduradegajatapefazaestedeaprox.30%

7/27/2019 arderea in Mac

14/30

ARDEREAINMAC

Faza III injec>a de combus>bil inceteaza siardemasadebazaaamesteculuidecombus>bilsiaer.

Inaceastafazasedegajaceamaimarepartedincaldurafurnizatapeunciclu(40-50%dintotal).

Exista temperaturi inaltealegazelor,presiuneagazelordincilindruscadebrusc(crestevolumul

ocupatdegaze).

7/27/2019 arderea in Mac

15/30

ARDEREAINMAC

Faza IV incepe din momentul a>ngeriitemperaturiimaximedearderedincilindru.

Faza este caracterizata de micsorarea vitezei dedegajare simicsorarea vitezei de ardere deoareceinjec>a de combus>bil si cresterea can>ta>i de

produsefinaledearderenumaiareloc. O durata mare a fazei de postardere duce la

crestereapierderilortermiceprinsistemulderacire(siimplicitdintotalultermicalciclului).

Pentru micsorarea acestei faze este necesaraintensificarea turbionarii amestecului si a durateiinjec>eiin>mpulfazeiaIII-a.

7/27/2019 arderea in Mac

16/30

ARDEREAINMAC

InfluentapuluideCAasupraformariiamesteculuisiarderiiinMAC

LaMAC>pulCAsealegeinfunc>edeprocesuldeformare a amestecului adoptat. Pentru realizareaarderii intr-un>mp catmai scurt este necesara o

turbionareintensaaaeruluiinCAsicilindru. Miscarea dirijata a aerului in CA la sfarsitul

compresieisiafrontuluideflacarain>mpularderiisepoaterealizaprintr-oarhitecturaadecvataaCA.

CAseimpartindouamarigrupe:cameredeardereunitare (injec>e directa) si camere de arderedivizate(cuantecamerasicameradeturbulenta)

7/27/2019 arderea in Mac

17/30

ARDEREAINMAC

Camereleunitare(cuinjecedirecta)

CAunitaresuntcamereleincareardereasedesfasoaraintr-uncompar>mentunic,delimitatdesuprafatachiulasei,capulpistonuluisipere>icilindrului,

compar>mentincareseinjecteazacombus>billasfarsitulinjec>ei.

7/27/2019 arderea in Mac

18/30

ARDEREAINMAC

Formareaamesteculuisepoateformapeprincipiuldistribu>ei de combus>bil in volumul CA sau prin

formarea unei pelicule pe pere>i acesteia(procedeuM).

Intensitatea miscarii de rota>e a aerului in CAtrebuie corelata cu numarul si diametrulorificiilor

pulverizatoruluisicugeometriajeturilor(respec>vcucaracteris>cadeinjec>e).

Gradientuldecrestereapresiuniip/=0,6...1,2[MPa/oRAC],iarpresiunilemaximedeinjec>eintre

40...140MPa. Consumspecificmic(215...245g/kWh). Construc>esimpla.

7/27/2019 arderea in Mac

19/30

ARDEREAINMAC

CAdivizatecucameradepreardere

Antecameraareformaunuicorpderevolu>esiestelegatadecameraprincipalaprinunulsaumaimultecanaledesec>uneredusa.

3

7/27/2019 arderea in Mac

20/30

ARDEREAINMAC

Func%onare In >mpul cursei de comprimare se pompeaza aerdin cilindru in antecamera. Datorita sec>unii

reduse a canalelor de legatura aerul patrunde inantecamera in regim turbulent. Acest lucru

favorizeaza amestecarea aerului cu combus>bilulinjectat (la un avans de 10...35oRAC inainte dePMS). Prin arderea primara a amestecului formatdin antecamera presiunea din antecamera creste

bruscsicombus>bilulnearssiproduseledearderetrec prin canalele de legatura inapoi in cilindruunde se produce arderea par>i principale acombus>bilului.

7/27/2019 arderea in Mac

21/30

ARDEREAINMAC

Gradientuldecrestereapresiuniip/=0,2...0,3[MPa/

o

RAC],iarpresiunilemaximedeinjec>eintre8...14MPa.

Consumspecificrela>vmare(262...304g/kWh). Construc>ecomplicata.

7/27/2019 arderea in Mac

22/30

ARDEREAINMAC

Cameredivizatecucameradevartej

CAdivizatacucameradevartejesteformatadincameradeturbulentadeformasfericadispusainchiulasa(saubloculcilindrilor)sicameraprincipala

dincilindru.

7/27/2019 arderea in Mac

23/30

ARDEREAINMAC

Func>onarea este la fel cu cea prezentataanterior cu precizarea ca numarul canalelordelegaturadintrecameradevartejsiCAprincipala

estedemaximtrei,avanddirec>etangen>ala

lapereteleinterioralcamereideturbulenta.

Gradientul de crestere a presiunii p/=0,25...0,4 [MPa/oRAC], iar presiunile maxime

deinjec>eintre12...15MPa.

Consumspecificrela>vmare(255...290g/kWh). Construc>ecomplicata.

7/27/2019 arderea in Mac

24/30

ARDEREAINMAC

Variaapresiuniimediiefecveinfuncedevitezaderotaeaaeruluipentruun

numardiferitdeorificiideinjecelasecuneconstantaaacestora

SA SE SA SE

A B

7/27/2019 arderea in Mac

25/30

ARDEREAINMAC

Variaapresiuniimediiefecveinfuncedevitezaderotaeaaeruluipentruun

numardiferitdeorificiideinjecelasecuneconstantaaacestora

11x0,12mm 7x0,15mm

0,70

0,66

0,62

0,58

0,70

0,66

0,62

0,58

04080[%]

04080[%]

7/27/2019 arderea in Mac

26/30

ARDEREAINMAC

Variaapresiuniimediiefecveinfuncedevitezaderotaeaaeruluipentruun

numardiferitdeorificiideinjecelasecuneconstantaaacestora

7x0,15mm 5x0,18mm

0,74

0,70

0,66

0,62

0,74

0,70

0,66

0,62

04080[%]

04080[%]

7/27/2019 arderea in Mac

27/30

ARDEREAINMAC

Variaapresiuniimediiefecveinfuncedevitezaderotaeaaeruluipentruun

numardiferitdeorificiideinjecelasecuneconstantaaacestora

5x0,18mm 4x0,20mm

0,74

0,70

0,66

0,62

0,74

0,70

0,66

0,62

04080[%]

04080[%]

7/27/2019 arderea in Mac

28/30

ARDEREAINMAC

1

2

3

1

2

3

p

Influentaformeicamereideardereasuprapresiuniiinprocesuldeardere

7/27/2019 arderea in Mac

29/30

ARDEREAINMAC

Parametru MAS MAC

Presiune

[MPa]

35-50 45-80

Temperatura

[K]

2400-3000 1800-2400

7/27/2019 arderea in Mac

30/30

ARDEREAINMAC