Homojen Karışımlı Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motorun Tek Bölgeli Modelleme Yöntemi Kullanılarak Analizi

Abstract

ÖZHCCI motorların modellenmesinde sıfır-boyutlu modeller yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu modeller tek veya çok bölge içerebilirler. Bununla birlikte, en basit yaklaşım yanmış ve yanmamış gazı içeren tek bölge yaklaşımıdır. Bu tip sıfır-boyutlu modellerde yanma olayı Wiebe fonksiyonu ile modellenmektedir. Bu makalede, HCCI prensibine göre çalışan tek silindirli bir Ricardo Hydra motoru tek bölge yaklaşımı kullanılarak modellenmiştir. Analiz çalışmalarında SPICE (Simulated Petrol Internal Combustion Engine) yazılımının modifiye edilmiş bir versiyonu olan TRICE yazılımı kullanılmıştır. Yanma analizlerinde, HCCI yanma modellerinde standart Wiebe fonksiyonu kullanımının maksimum silindir basıncının yüksek olarak tahmin edilmesi sonucunu doğurması nedeniyle, standart Wiebe fonksiyonunun modifiye edilmiş bir şekli olan Double-Wiebe fonksiyonu kullanılmıştır. Analizler, n-Heptan-Toluen karışımı için üç hava fazlalık katsayısı değerinde gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar bir Avrupa Komisyonu Marie Curie destek programı (FP-6) projesi kapsamında Shell Araştırma Merkezine ait motor test laboratuvarında ölçülen deneysel verilerle karşılaştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: HCCI motor, tek-bölgeli modelleme, net ısı yayılımı, dilindir basıncı Analysis of a Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) engineby using a single-zone modelling method ABSTRACT Zero-dimensional models are commonly used to model HCCI engines. These models may contain single or multi zones. However, the simplest approach is the single-zone containing burned and unburned gases. In these type models, combustion progress is modelled by Wiebe function. In this article, a single-cylinder Ricardo Hydra engine, which is running in HCCI mode, was modelled by using single-zone method. In the analysis, a modified Shell SI engine code called TRICE was used. This code is a modified version of SPICE (Simulated Petrol Internal Combustion Engine) and modified for HCCI engine. In the combustion analysis, a modified Wiebe function called double-Wiebe function was used since standard Wiebe-function tends to over-predict the peak cylinder pressure in HCCI combustion models. The analses were performed for n-Heptane-Toluene blend with three excess air ratios and the results were compared to the experimental data measured in the engine test laboratuary of Shell Research Centre within an European Commission Marie Curie Transfer of Knowledge Scheme (FP6) project.