Đánh giá Hiệu ứng Đánh lửa trong Buồng Đốt Thể tích Không đổi Dựa trên Hiệu ứng Ghép nối Cao Thế (MEHV)

Energies - Tập 13 Số 19 - Trang 5084
Kwonse Kim1, Jaeyoung Han2, Seokyeon Im3
1Department of Automotive Engineering, Korea International University in Ferghana, Ferghana City 150100, Uzbekistan
2School of Automotive & Mechanical Design Engineering, Youngsan University, Yangsan 50510, Korea
3Department of Mechanical and Materials Engineering Education, Chungnam National University, 99 Daehak-ro, Daejeon 34134, Korea

Tóm tắt

Đặc điểm của việc đánh lửa bằng tia lửa điện trong buồng đốt thể tích không đổi (CVCC) được đánh giá nhằm mục đích kiểm tra hiệu suất của kỹ thuật đánh lửa hỗ trợ tụ điện (CAI), bao gồm các đặc tính phát triển hạt nhân tia lửa và sự phát triển của ngọn lửa. Phương pháp đánh lửa thông thường và hiệu ứng ghép nối cao thế (MEHV) được đánh giá để so sánh các đặc trưng phân bố sự phát triển của tia lửa. Để thực hiện nghiên cứu này, một hệ thống plasma được sử dụng bao gồm: nguồn điện, ba tụ điện, một biến áp, cáp cao thế, đầu bugi loại J, diode và CVCC. Thí nghiệm được thực hiện dưới các điều kiện hoạt động khác nhau, như 1 bar, nhiệt độ ban đầu 295 K, 50, 100, 150 V từ hộp đánh lửa, 400 V từ MEHV, thời gian tia lửa 0,7 ms, và điện trở đầu nối 0 kΩ. Kết quả cho thấy sự phát triển của tia lửa ở các điện áp ban đầu 100 V và 150 V có đặc điểm tương tự nhau, và diện tích bề mặt tăng lên 13 mm2 ở 150 V so với 100 V vì năng lượng điện dung được lưu trữ trong ba tụ điện đã được kích thích một cách hiệu quả nhờ vào hiệu ứng phân hủy điện môi và va chạm electron. Do đó, sự phát triển của tia lửa từ MEHV lan tỏa rộng rãi trong không khí hơn so với tia lửa thông thường, và nhiệt độ bên trong hạt nhân tia lửa có thể được giả định là chuyển từ plasma không nhiệt thành plasma nhiệt nhờ MEHV.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Poggiani, 2015, Experimental Characterization of a Multiple Spark Ignition System, Energy Procedia, 82, 89, 10.1016/j.egypro.2015.11.887

Bane, 2011, Statistical analysis of electrostatic spark ignition of lean H2/O2/Ar mixtures, Int. J. Hydrogen Energy, 36, 2344, 10.1016/j.ijhydene.2010.05.082

Hwang, 2016, Microwave-assisted plasma ignition in a constant volume combustion chamber, Combust. Flame, 167, 86, 10.1016/j.combustflame.2016.02.023

Cathey, 2007, Nanosecond Plasma Ignition for Improved Performance of an Internal Combustion Engine, IEEE Trans. Plasma Sci., 35, 1664, 10.1109/TPS.2007.907901

Park, 2001, Discharge phenomena of an atmospheric pressure radio-frequency capacitive plasma source, J. Appl. Phys., 89, 20, 10.1063/1.1323753

Kim, 2017, Ablation properties of plasma facing materials using thermal plasmas, Fusion Eng. Des., 124, 460, 10.1016/j.fusengdes.2017.01.019

Schmidt, 2018, Boltzmann approach to the longitudinal spin Seebeck effect, Phys. Rev. B, 98, 134421, 10.1103/PhysRevB.98.134421

Sun, 2018, Experiment and simulation calculation of micro-cavity dielectric barrier discharge, Results Phys., 11, 999, 10.1016/j.rinp.2018.11.002

Pickett, 2009, Diesel fuel jet lift-off stabilization in the presence of laser-induced plasma ignition, Proc. Combust. Inst., 32, 2793, 10.1016/j.proci.2008.06.082

Kim, 2019, Relationship between flame thickness and velocity based on thermodynamic three kernels in a constant volume combustion chamber, J. Mech. Sci. Technol., 33, 2459, 10.1007/s12206-019-0443-6

Yoon, 2018, Research on characteristics and effects of combustion performance by amplified ignition energy in CVCC system, J. Mech. Sci. Technol., 32, 5989, 10.1007/s12206-018-1149-x

Kim, 2018, Thermodynamic kernel, IMEP, and response based on three plasma energies, J. Mech. Sci. Technol., 32, 3983, 10.1007/s12206-018-0749-9

Kim, 2018, Research on the reaction progress of thermodynamic combustion based on arc and jet plasma energies using experimental and analytical methods, J. Mech. Sci. Technol., 32, 1869, 10.1007/s12206-018-0343-1

Kim, 2019, Understanding the Effect of Capacitive Discharge Ignition on Plasma Formation and Flame Propagation of Air–Propane Mixture, J. Energy Resour. Technol., 141, 082201, 10.1115/1.4042480

Kim, 2019, The application of ultrasonic waves and envelope energies in a closed chamber based on an air/methane mixture, Ultrasonics, 91, 92, 10.1016/j.ultras.2018.07.009

Gu, 2017, Capacitive Energy Storage, World Sci. Ser. Curr. Energy Issues, 4, 167

Morovatiyan, 2020, Effect of Argon Concentration on Laminar Burning Velocity and Flame Speed of Hydrogen Mixtures in a Constant Volume Combustion Chamber, J. Energy Resour. Technol., 143, 1

Morovatiyan, M., Shahsavan, M., Shen, M., and Mack, J.H. (2018, January 4–7). Investigation of the effect of electrode surface roughness on spark ignition. Proceedings of the Internal Combustion Engine Division Fall Technical Conference, San Diego, CA, USA.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Energies

Tập 13 Số 19

5084

Thông tin tác giả