Benzinli motorlarda segman ve conta boşluğu hidrokarbonlarının silindir içi dağılımı

Abstract

İçlerine yanmamış yakıt-hava karışımı girebilen fakat alev giremeyen yanma odası içindeki boşluklar hidrokarbon emisyonlarının ana kaynağını oluştururlar. En önemlileri segmanlar arası bölge ile conta boşluğudur. Bu makale bu iki kaynağın difüzyonu ve taşınması ile ilgili teorik bir çalışmanın sonuçlarını içerir. Model, 3 alt modelden oluşur. Birincisi; yanma odası gazları için termodinamik model, segman ve conta boşluğu hidrokarbonları için ikincisi model ve türbülans modelini içeren akış alanının nümerik çözümü için sonuncu model. Nümerik modeli basitleştirmek için merkeze konumlandırılmış tek bir supap dikkate alınır. 2-boyutlu akış alanı sonlu hacim metoduyla çözülür. Conta boşluğu hidrokarbonları supaba yakın konumlarından dolayı silindiri daha önce terk ederler. Bu hidrokarbonlar 510°- 570° arasında supap kesitinde görünürken segman bölgesi hidrokarbonları 510°-660° gibi daha uzun sürede silindirden ayrılırlar. Segman bölgesi hidrokarbonlarının taşınımı silindir cidarlarına yakın iken conta boşluğu hidrokarbonları silindirin merkezine doğru yönelirler.

Crevices in the combustion chamber which are filled with unburned fuel-air mixture but flame can not propagate constitute main sources of the hydrocarbon emissions. The most important sources are ring crevices and head gasket crevice. This paper consist of the results of a theoretical study devoted to diffusion and removal of these two sources. The model composed of three submodels. First, thermodynamic model for combustion chamber gases, second, model for hydrocarbons of ring crevices and head gasket crevice and the last is the model for numerical solution of the flow field including turbulence model. Centrally oriented single valve is considered to simplify the numerical model. 2-D flow field has been solved for finite volume solution procedure. Due to their position nearer to exhaust valve, head gasket HC’s exit the cylinder earlier. They reach exhaust port at 510°-570° KMA while for ring crevice this extends to almost 660° KMA. It should also be noted that head gasket HC’s directs to central region of the cylinder, dissimilar to ring crevice HC’s as they creeps over the wall at least for a considerable period.