कैसे सजातीय प्रभार संपीड़न इग्निशन काम करता है

ईंधन की दक्षता में सुधार और उत्सर्जन में कमी की तलाश में, एक पुराने और बहुत आशाजनक विचार ने नया जीवन पाया है। HCCI (सजातीय शुल्क) संपीड़न प्रज्वलन) प्रौद्योगिकी लंबे समय से है, लेकिन हाल ही में नए सिरे से ध्यान और उत्साह प्राप्त हुआ है। जबकि शुरुआती वर्षों में कई असाध्य (समय पर) बाधाएं देखी गईं जिनके जवाब केवल आएंगे परिष्कृत कंप्यूटर नियंत्रित इलेक्ट्रॉनिक्स विकसित और विश्वसनीय प्रौद्योगिकियों, प्रगति में परिपक्व हो गए रुक गई। समय ने हमेशा की तरह अपना जादू चलाया और लगभग हर समस्या हल हो गई। HCCI एक ऐसा विचार है जिसका समय लगभग सभी भागों और प्रौद्योगिकी के टुकड़ों के साथ आया है और यह जानने का तरीका है कि इसका वास्तविक उपयोग कैसे किया जाए।

एचसीसीआई इंजन पारंपरिक दोनों का मिश्रण है प्रज्वलन चिंगारी और डीजल संपीड़न प्रज्वलन प्रौद्योगिकी। इन दोनों डिज़ाइनों के सम्मिश्रण से NOx और पार्टिकुलेट मैटर उत्सर्जन से निपटने के लिए मुश्किल और महंगे-बिना डीजल-जैसी उच्च दक्षता मिलती है। अपने सबसे बुनियादी रूप में, इसका सीधा सा मतलब है कि ईंधन (गैसोलीन या E85) समरूप (अच्छी तरह से और पूरी तरह से) हवा के साथ मिश्रित है दहन कक्ष (एक नियमित स्पार्क-प्रज्वलित गैसोलीन इंजन के समान), लेकिन ईंधन के लिए हवा का बहुत अधिक अनुपात (दुबला) मिश्रण)। जैसा कि इंजन का पिस्टन संपीड़न स्ट्रोक, वायु / ईंधन मिश्रण पर अपने उच्चतम बिंदु (शीर्ष मृत केंद्र) तक पहुंचता है कम्प्रेशन हीट से ऑटो-इग्नाइट (बिना किसी स्पार्क प्लग असिस्ट के साथ स्वतःस्फूर्त रूप से पूरी तरह से दहन), डीजल की तरह यन्त्र। परिणाम दोनों दुनिया का सबसे अच्छा है: कम ईंधन का उपयोग और कम उत्सर्जन।

एक HCCI इंजन (जो चार स्ट्रोक ओटो चक्र पर आधारित है) में, दहन प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए ईंधन वितरण नियंत्रण सर्वोपरि है। इनटेक स्ट्रोक पर, प्रत्येक सिलेंडर के दहन कक्ष में ईंधन इंजेक्ट किया जाता है, जो सिलेंडर हेड में सीधे लगाए गए ईंधन इंजेक्टर के माध्यम से होता है। यह स्वतंत्र रूप से वायु प्रेरण से प्राप्त किया जाता है जो सेवन प्लेनम के माध्यम से होता है। इनटेक स्ट्रोक के अंत तक, ईंधन और हवा को पूरी तरह से पेश किया गया है और सिलेंडर के दहन कक्ष में मिलाया गया है।

जैसा कि पिस्टन संपीड़न स्ट्रोक के दौरान वापस ऊपर जाना शुरू करता है, दहन कक्ष में गर्मी का निर्माण शुरू होता है। जब पिस्टन इस स्ट्रोक के अंत तक पहुंचता है, तो ईंधन / हवा के कारण पर्याप्त गर्मी जमा हो जाती है सहज रूप से दहन (कोई चिंगारी आवश्यक नहीं है) के लिए मिश्रण और बिजली के लिए पिस्टन को नीचे मजबूर करें आघात। पारंपरिक स्पार्क इंजन (और यहां तक ​​कि डायसेल्स) के विपरीत, दहन प्रक्रिया पूरे दहन कक्ष में ऊर्जा का एक दुबला, कम तापमान और ज्वलनशील रिलीज है। पूरे ईंधन मिश्रण को एक साथ बराबर शक्ति का उत्पादन किया जाता है, लेकिन बहुत कम ईंधन का उपयोग करके और इस प्रक्रिया में बहुत कम उत्सर्जन जारी किया जाता है।

पावर स्ट्रोक के अंत में, पिस्टन फिर से दिशा को उलट देता है और निकास स्ट्रोक की शुरुआत करता है, लेकिन पहले सभी निकास गैसों को खाली किया जा सकता है, निकास वाल्व जल्दी बंद हो जाता है, कुछ अव्यक्त दहन को फंसाता है गर्मी। यह गर्मी संरक्षित है, और ईंधन की एक छोटी मात्रा को दहन कक्ष में इंजेक्ट किया जाता है अगले सेवन स्ट्रोक से पहले प्री-चार्ज (दहन तापमान और उत्सर्जन को नियंत्रित करने में मदद करने के लिए) शुरू करना।

HCCI इंजन के साथ चल रही विकासात्मक समस्या दहन प्रक्रिया को नियंत्रित कर रही है। पारंपरिक स्पार्क इंजन में, दहन समय को आसानी से इंजन प्रबंधन नियंत्रण मॉड्यूल द्वारा स्पार्क घटना और शायद ईंधन वितरण को बदलते हुए समायोजित किया जाता है। यह HCCI के ज्वलनशील दहन के साथ लगभग इतना आसान नहीं है। दहन कक्ष तापमान और मिश्रण संरचना को जल्दी से बदलने और बहुत संकीर्ण थ्रेसहोल्ड के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए जिसमें शामिल हैं सिलेंडर दबाव, इंजन लोड और आरपीएम और थ्रोटल स्थिति, परिवेशी वायु तापमान चरम और वायुमंडलीय दबाव जैसे पैरामीटर परिवर्तन। इनमें से अधिकांश स्थितियों को सेंसर और स्वचालित समायोजन के साथ अन्यथा सामान्य रूप से निर्धारित कार्यों के लिए मुआवजा दिया जाता है। शामिल व्यक्तिगत सिलेंडर दबाव सेंसर, चर हाइड्रोलिक वाल्व लिफ्ट और कैंषफ़्ट समय के लिए विद्युत चरण हैं। इन प्रणालियों को काम करने के लिए ट्रिक इतना अधिक नहीं है क्योंकि यह उन्हें एक साथ काम करने के लिए बहुत जल्दी, और कई हजारों मील और वर्षों के पहनने और आंसू से मिल रहा है। शायद उतने ही चुनौतीपूर्ण हालांकि इन उन्नत नियंत्रण प्रणालियों को सस्ती रखने की समस्या होगी।

• एक पारंपरिक स्पार्क इग्निशन इंजन में ईंधन की दक्षता में 15 प्रतिशत की वृद्धि के साथ लीन दहन की वापसी होती है।
• एक पारंपरिक स्पार्क इग्निशन इंजन की तुलना में क्लीनर दहन और कम उत्सर्जन (विशेषकर NOx)।
• गैसोलीन के साथ-साथ E85 (इथेनॉल) ईंधन के साथ संगत।
• पारंपरिक स्पार्क इंजन की तुलना में गर्मी ऊर्जा के नुकसान को कम करने और कम तापमान पर ईंधन को जलाया जाता है।
• थ्रोटललेस इंडक्शन सिस्टम पारंपरिक में होने वाले घर्षण पंपिंग घाटे को समाप्त करता है (दम घोंटने का अवयव) स्पार्क इंजन।

• उच्च सिलेंडर दबावों को मजबूत (और अधिक महंगा) इंजन निर्माण की आवश्यकता होती है।
• पारंपरिक स्पार्क इंजन की तुलना में अधिक सीमित बिजली रेंज।
• दहन विशेषताओं के कई चरणों को नियंत्रित करना मुश्किल (और अधिक महंगा) है।

यह स्पष्ट है कि HCCI तकनीक पारंपरिक ट्राय-एंड-ट्रू स्पार्क की तुलना में बेहतर ईंधन दक्षता और उत्सर्जन नियंत्रण प्रदान करती है इग्निशन पेट्रोल इंजन। क्या नहीं है, इसलिए अभी तक निश्चित रूप से इन इंजनों को इन विशेषताओं को सस्ते में वितरित करने की क्षमता है, और, संभवतः वाहन के जीवन पर मज़बूती से। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रणों में निरंतर प्रगति ने एचसीसीआई को काम करने की क्षमता में ला दिया है वास्तविकता, और आगे के शोधन को रोजमर्रा के उत्पादन में किनारे पर धकेलना आवश्यक होगा वाहनों।