Visualisation of Gasoline and Exhaust Gases Distribution in a 4-Valve Si Engine; Effects of Stratification on Combustion and Pollutants

Deschamps, B.; Baritaud, T.

doi:10.2516/ogst:1997065

Cited by 5 publications

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References 6 publications

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“…An exception seems to be the work of Han and Steeper who used premixed homogeneous charges in firing engines for calibration purposes and estimated the residual gas fraction in calculating the conversion of the premixed images to mole fraction distributions [14]. Other effects of EGR have been addressed in previous work notably the stratification of temperature and residuals in HCCI and SI engines [30,31].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 95%

Quantitative planar laser-induced fluorescence imaging of multi-component fuel/air mixing in a firing gasoline-direct-injection engine: Effects of residual exhaust gas on quantitative PLIF

Williams

Ewart

Wang

et al. 2010

Combustion and Flame

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Section: Introductionmentioning

confidence: 95%

Quantitative planar laser-induced fluorescence imaging of multi-component fuel/air mixing in a firing gasoline-direct-injection engine: Effects of residual exhaust gas on quantitative PLIF

Williams

Ewart

Wang

et al. 2010

Combustion and Flame

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“…Deschamps and Baritaud [13] performed a negative PLIF visualization of the burned gas distribution in a SI engine using biacetyl as the tracer species. The authors investigated separately the distributions provided by external EGR as well as internal residual gas.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Residual gas homogeneity measurements

Ghandhi

Bright

Herold

2009

International Journal of Engine Research

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Planar laser-induced fluorescence (PLIF) of a dopant added to the fuel, which was well mixed with the intake air upstream of the engine, was used to investigate inhomogeneities that arise from the incomplete mixing of the intake charge with the residual gas left in the cylinder from the previous cycle. The residual gas fraction was independently measured using a fast-acting solenoid valve and a cylinder dumping technique. The experiments were performed on a four-stroke homogeneous-charge spark-ignition engine operating at light load. The PLIF data were shot-noise-limited, permitting filtering to reduce some noise artefacts; and to further reduce system-induced biases associated with pulse-to-pulse laser variations the data were raymean-normalized, i.e. normalized by the mean of the data along the laser propagation direction. The filtered results had excellent noise characteristics, with a signal-to-noise ratio in excess of 50:1, and allowed the low levels of mixture unmixedness to be identified. The fresh charge was found to exhibit inhomogeneities up to 30u before top dead centre, the latest time investigated. The second moment of the ray-mean-normalized intensity distribution was found to be relatively insensitive to the total residual fraction up to a residual fraction of approximately 30 per cent, having a value of ,0.04. At higher levels of residual there was a monotonic increase in the intensity distribution's second moment.

show abstract

“…7). A similar approach using biacethyl as tracer was used by Deschamps et al [22] to visualize the residual gas distribution in a spark ignition engine. In this work, acetone was preferred to biacethyl for its good resistance to thermal decomposition.…”

Section: Residual Gas Distributionmentioning

confidence: 99%

Nature of CAI Combustion and Air/Fuel Ratio Stratification Effects

Thirouard

Cherel

2006

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Nature de la combustion CAI et impact de stratifications de richesse -La combustion CAI (Controlled Auto-Ignition) appliquée aux moteurs essence permet un fonctionnement en mélange pauvre avec de très faibles émissions d'oxyde d'azote. De ce fait, ce procédé de combustion présente un fort potentiel pour la réduction de consommation des motorisations essence. Les travaux décrits visent à approfondir la compréhension des phénomènes physiques et chimiques qui régissent l'auto-inflammation et les différentes étapes du déroulement de la combustion en fonctionnement CAI. En particulier, l'étude s'est intéressée à la phase d'apparition des précurseurs de l'auto-inflammation qui précède la phase de dégagement de chaleur et à l'analyse de la structure de zone de combustion. Ces travaux ont été réalisés sur moteur optique à l'aide de visualisation directe de la combustion et de fluorescence induite par laser pour la détection des intermédiaires de combustion OH et formaldéhyde. Il est apparu que le fort taux de dégagement de chaleur qui est caractéristique du fonctionnement CAI est dû à une combustion qui se déroule en volume, et qui localement présente un taux de réaction modéré. Le contrôle du taux de dégagement de chaleur ne peut par conséquent être maîtrisé que par une stratification du mélange visant à diminuer la quantité de gaz en combustion à un instant donné, ou par une dilution renforcée visant à diminuer le taux de réaction. De fait, l'influence de la qualité du mélange air/carburant/gaz résiduels sur l'auto-inflammation et le déroulement de la combustion a été étudiée. Pour cela, le mélange a été caractérisé à l'aide de technique de fluorescence induite laser sur traceur et le déroulement de la combustion a été observé à l'aide d'une caméra rapide intensifiée. Une analyse cycle à cycle de la répartition des sites d'auto-inflammation et du champ de richesse locale a montré que les premières zones de réaction apparaissaient préférentiellement dans les hétérogénéités du mélange les plus riches en carburant. De plus, il est apparu que le niveau de stratification de la charge obtenu par l'utilisation d'injection indirecte dissymétrique ne permet pas de modifier le déroulement de la combustion. Enfin, l'utilisation de l'injection directe a été testée et a montré qu'il était possible de contrôler le phasage de l'auto-inflammation par l'utilisation de stratégies d'injection appropriées simples ou multiples. La création d'une zone riche à délai réduit lors d'injection tardive et la pré-décomposition du carburant lors d'injection pendant la phase de recompression sont apparus être les principaux phénomènes responsables de l'impact de la stratégie d'injection sur le phasage de la combustion.Abstract -Nature of CAI Combustion and Air/Fuel Ratio Stratification Effects -The purpose of this study was to gain a better understanding of the fundamental aspects of the CAI combustion process in order to assess the possibilities of controlling CAI combustion through air/fuel mixture stratification. The experimental work wa...

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Visualisation of Gasoline and Exhaust Gases Distribution in a 4-Valve Si Engine; Effects of Stratification on Combustion and Pollutants

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Quantitative planar laser-induced fluorescence imaging of multi-component fuel/air mixing in a firing gasoline-direct-injection engine: Effects of residual exhaust gas on quantitative PLIF

Quantitative planar laser-induced fluorescence imaging of multi-component fuel/air mixing in a firing gasoline-direct-injection engine: Effects of residual exhaust gas on quantitative PLIF

Residual gas homogeneity measurements

Nature of CAI Combustion and Air/Fuel Ratio Stratification Effects

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