自動車工学の進歩
オープンアクセス

概要

空気の実験的調査

Macklini Dalla

今後数年間にいくつかの国で課される燃料消費基準により、より小型の内燃機関を搭載したハイブリッド乗用車の開発が促進されています。このようなパワートレインでは、燃料消費はエンジンのパッケージングや出力密度と同じくらい重要であるため、4 ストローク エンジンに比べて燃焼頻度が高い 2 ストローク エンジンが選択肢となる場合があります。したがって、本研究では、2 ストローク サイクルで動作するオーバーヘッド 4 バルブ直接噴射スーパーチャージ エンジンの空燃比充填プロセスを調査します。市販のガソリンに対する燃料噴射の最適な開始は、早い燃料噴射と遅い燃料噴射の間でトレードオフが見つかった、示度効率と燃焼効率によって評価されました。噴射タイミングを早めると、バルブ オーバーラップ中に排気ガスに短絡する燃料が多くなり、遅い噴射では充填準備が不十分になりました。ガス交換パラメータ、すなわち充填効率と捕捉効率は、燃料が豊富な条件で動作する 70 の動作ポイントから取得されました。次に、ベンソン・ブランダム混合置換掃気モデルを、決定係数が 0.95 を超える実験データに適合させました。このようなモデルを使用すると、エンジンの負荷、速度、または空燃比に関係なく、掃気比と排気ラムダのみに基づいて、空気の捕捉および充填効率を推定できます。さらに、25 の異なるリーンバーン テスト ポイントがテストされ、ポペット バルブ 2 ストローク エンジンに適用された提案された方法論が認証されました。シリンダー内のラムダが計算され、掃気プロセス中の燃焼ガスと吸入空気の混合により、排気ラムダとは異なることがわかりました。排出ガス規制が徐々に強化されたため、排気ガス後処理システムはより複雑になり、さまざまなエンジン制御アルゴリズムがディーゼル エンジンに適用されてきました。ただし、高度な排気ガス後処理システムを誤って使用すると、追加の問題が発生する可能性があります。たとえば、ディーゼル微粒子フィルター (DPF) を使用するディーゼル車では、通常、定期的なアクティブ再生が必要です。シリンダ内ポスト噴射によるアクティブ再生運転中、シリンダ壁に衝突する燃料はオイル希釈の原因となる。さらに、過度のオイル希釈が発生した場合、エンジンオイルがエンジンオイルパンから溢れると、潤滑油が吸気マニホールドを通じて燃焼室に流れ込み、エンジンストールや意図しない加速（エンジンオーバーラン）を引き起こす可能性がある。本研究では、エンジン

 

 

 

overrun by overflowing engine oil diluted with fuel on various engine operating conditions and clarify the engine control factors effect on engine stalling or unintended acceleration using regression analysis. Vehicle tests based on engine test analysis were also conducted to evaluate and reproduce the influence of unintended acceleration by automotive lube oil backflow in real driving. Vehicle test results indicate that unintentional acceleration could occur due to oil dilution, which put the driver at risk.Many researchers have considered air quality degradation due to the emission of fine particles from industrialized and urban areas during recent decades. Recently, the European Parliament has had concerns about ensuring a healthy human environment. Therefore, the experimental and theoretical investigations of the dynamics of fine particulate matter are for determining efficient monitoring and cleaning air from industrially generated air pollutants. These investigations also imply the use of alternate methods that stimulate fine particle agglomeration. One of the methods is the use of acoustics. Many experimental investigations of particles with a diameter between 1 and 10�?�μm have proven that the use of acoustic agglomeration increases the particle size. Then, conventional air filters can be used to collect the larger particles. This process improves the collection efficiency of the particles. Particulate agglomeration chamber consisting of an acoustic field generator and an inner part was created for the test particles of diesel engines (range from 0.3 to 10�?�μm). Modeling of its elements was performed using Comsol multifunctional software. This sound pressure level is enough [1] to lead the acoustic agglomeration process of particles in the measurable range from 0.3 to 10�?�μm. The sound pressure level reach this value (130–140�?�dB) at the acoustic agglomeration zone.

 

さらに、2つのサブミクロン粒子の凝集時間の理論的評価により、測定期間中に0.3～ 10μmのサイズの粒子が効率的に凝集することを推定できました。乱流条件の実験室で 136 �? � dB の音圧レベル (SPL)の開始値が生成され、Bruel&Kjaer 測定システム「タイプ 9727」とハイドロフォン 8104 を使用して SPL 値が測定されました。音響の影響がある場合とない場合の実験室内のディーゼルエンジン排気粒子の観察濃度は、粒子濃度分析装置 4 APC ErgoTouch Pro 2 を使用して実行されました。実験研究の結果、音響凝集効果により、すべての直径 (0.3、0.5、1.0、3.0、5.0、および 10 �?�μ m) の粒子の凝集に適切な条件が形成されることが示されました。放電加工 (EDM) のパフォーマンスは、主にツールとワークピースの間の電極間ギャップ (IEG) で生成されるスパーク品質に依存します。EDM プロセスを効果的に監視するには、スパークギャップに関する正確な情報を取得する方法が必要です。絶縁破壊中に放電ゾーンで熱エネルギーが急速に上昇および下降すると、高圧の衝撃波が発生します。この研究では、これらの衝撃波から生成されるアコースティック エミッション (AE) と、誘導応力によってワークピースに放出される弾性 AE 波を使用して、EDM のパフォーマンスとスパーク ギャップを監視することの適切性を検討します。さまざまな加工条件で取得された AE 信号の情報内容は、AE RMS、スペクトル エネルギー、ピーク振幅を使用して抽出されました。これらの特徴により、加工条件、ツールの材質、ワークピースの材質、フラッシング圧力、電流密度、ツールの初期表面粗さを適切に区別することができました。さらに、AE 信号の特徴は、材料除去率、表面粗さ (Ra および Rq)、ツールの摩耗などのパフォーマンス パラメーターと良好で一貫した相関関係がありました。この調査結果は、EDM のパフォーマンスと IEG 状態を監視するための効果的で非侵入的な in-situ AE 監視システムを開発するための基礎を築きます。

 

キーワード: 2 ストローク サイクル エンジン·オーバーヘッド ポペット バルブ·燃料噴射タイミング·ガソリン直接噴射·ベンソン–ブランダム掃気モデル·リーンバーン燃焼