simulacija hatz motora, avl boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - dufcoroc 6 •...

32
Simulacija Hatz motora, AVL Boost Mario Sremec Momir Sjerić Ivan Taritaš

Upload: others

Post on 14-Nov-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Simulacija Hatz motora, AVL Boost

Mario Sremec

Momir Sjerić

Ivan Taritaš

Page 2: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Sadržaj

• Analiza povrata goriva u usisnoj cijevi prema grijaču

• Bježanje goriva u ispuh

– Konstantno ubrizgavanje goriva

– Isprekidano ubrizgavanje – optimizacija trenutka ubrizgavanja

a. Tlak usisa (pin)= 1 bar, 2,2 bar

b. Lambda = 1,5; 1,8;

c. Razlika tlaka između ispuha i usisa (dp)=bez regulacije(X), 0,

0.2, 0.5 bar

• Analiza pojave detonacije u ovisnosti o kompresijskom

omjeru

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 2

Page 3: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Analiza povrata goriva u usisnoj cijevi prema grijaču

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 3

• Bez EGR-a

Page 4: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Analiza povrata goriva u

usisnoj cijevi prema grijaču

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 4

• Bez EGR-a

– MP4 – usis nakon grijača

Tlak usisa = 1 bar

Lambda = 1,5

Razlika tlakova ispuh – usis

(/, 0, 0.2, 0.5 bar)

Page 5: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Analiza povrata goriva u

usisnoj cijevi prema grijaču

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 5

• Bez EGR-a

– MP4 – usis nakon grijača

Tlak usisa = 1 bar

Lambda = 2,5

Razlika tlakova ispuh – usis

(/, 0, 0.2, 0.5 bar)

Page 6: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Analiza povrata goriva u

usisnoj cijevi prema grijaču

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6

• Bez EGR-a

– MP4 – usis nakon grijača

Tlak usisa = 2,2 bar

Lambda = 1,5

Razlika tlakova ispuh – usis

(/, 0, 0.2, 0.5 bar)

Ni kod traces rezultata nema

nikakvih odtupanja (peak-ova)

Page 7: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Analiza povrata goriva u

usisnoj cijevi prema grijaču

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 7

• Bez EGR-a

– MP3 – usis prije grijača

Koncentracija goriva u MP3 = 0,

Za sve uvjete usisa.

Page 8: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Bježanje goriva u ispuh

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 8

• Bez EGR-a, konst.

ubrizgavanje

– MP7 – mjerna točka prije usisnog

ventila

– MP8 – mjerna točka nakon

ispušnog ventila

– Tlak usisa 1 bar

– Lambda 1,5

Page 9: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Bježanje goriva u ispuh

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 9

• Bez EGR-a, konst.

ubrizgavanje

– MP7 – mjerna točka prije usisnog

ventila

– MP8 – mjerna točka nakon

ispušnog ventila

– Tlak usisa 2,2 bar

– Lambda 1,5

Page 10: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Bježanje goriva u ispuh

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 10

• 20% EGR

– Tlak usisa 1 bar

– Lambda 1,5

Bez prigušenja ispuha

%goriva = [MP(-) / MP7] * 100

Povrat goriva prema grijaču:

0,000012 %

Page 11: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Bježanje goriva u ispuh

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 11

• 20% EGR

– Tlak usisa 1 bar

– Lambda 1,5

Razlika tlaka ispuh-usis 0,5 bar

%goriva = MP(-) / MP7 * 100

Povrat goriva prema grijaču:

0,000012 %

Page 12: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Optimizacija ubrizgavanja s obzirom na količinu goriva u ispuhu

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 12

30 mm 30 mm

Page 13: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Optimizacija ubrizgavanja

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 13

• Bez EGR-a

– Tlak usisa 1 bar

– Lambda 1,5

– Bez prigušenja ispuha

– SOI – start of injection

– Trajanje ubrizgavanja = 180° KV

SOI 0, SOI 100,– najmanje bježanje

u ispuh, najveći IMEP

Page 14: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Koncentracija goriva u

usismoj cijevi

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 14

• Bez EGR-a

– Tlak usisa 1 bar

– Lambda 1,5

– Bez prigušenja ispuha

– SOI – start of injection

– Trajanje ubrizgavanja

180° KV, 90 °KV

Page 15: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Protok goriva kroz ventile

u cilindar i iz cilindra

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 15

1000 o/min

Page 16: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Gorivo u cilindru nakon

izgaranja

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 16

1000 o/min

Page 17: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Optimizacija ubrizgavanja

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 17

– Bez EGR-a

– Tlak usisa 2,2 bar

– Lambda 1,5

– Bez prigušenja ispuha

– SOI – start of injection

– Trajanje ubrizgavanja = 180° KV

– Ubrizgavanje u treba završiti do

zatvaranja ispušnog ventila

(380°KV) kako bi minimalna

količina goriva pobjegla u ispuh

Page 18: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Optimizacija ubrizgavanja

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 18

– Bez EGR-a

– Tlak usisa 2,2 bar

– Lambda 1,5

– Bez prigušenja ispuha

– SOI – start of injection

– Ubrizgavanje u treba završiti

približno do zatvaranja ispušnog

ventila (390°KV)

Page 19: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Detonacija

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 19

Parametri:

Page 20: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 20

KNOCK:

Cr 20.5

p intake = 1 bar

Lam 1,5

Page 21: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 21

KNOCK:

Cr 19

p intake = 1 bar

Lam 1,5

Page 22: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

1.9.2016. Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 22

KNOCK:

Cr 18

Page 23: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

1.9.2016. Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 23

KNOCK:

Cr 17

Page 24: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

1.9.2016. Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 24

KNOCK:

Cr 16

Page 25: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 25

KNOCK:

CR 16, lam = 1.5

pin = 1 bar

pin = 2,2 bar

Page 26: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 26

KNOCK:

CR 16, lam = 1.8

pin = 1 bar

pin = 2,2 bar

Page 27: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 27

KNOCK:

CR 16,

trajanje izgaranja 30°KV

pin = 2,2 bar

Kraće trajanje izgaranja vodi

k povećanoj sklonosti detonaciji

Page 28: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 28

KNOCK:

CR 17, lam = 1.5

pin = 1 bar

pin = 2,2 bar

Page 29: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 29

KNOCK:

CR 17, lam = 1.8

pin = 1 bar

pin = 2,2 bar

Page 30: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 30

KNOCK:

CR 17,

trajanje izgaranja = 30°KV

pin = 2,2 bar

Kraće trajanje izgaranja vodi

k povećanoj sklonosti detonaciji

Page 31: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

IMEP; peak pressure

pin = 1 bar

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 31

Page 32: Simulacija Hatz motora, AVL Boostrada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 6 • Bez EGR-a – MP4 – usis nakon grijača Tlak usisa = 2,2 bar Lambda = 1,5 Razlika

IMEP; peak pressure

pin = 2,2 bar

Eksperimentalno istraživanje, optimizacija i karakterizacija

rada klipnog motora uz „dual-fuel“ izgaranje - DUFCOROC 32