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연구보고서
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저널정보
한국자동차공학회 한국자동차공학회 기타 간행물 한국자동차공학회 기타간행물(Proceedings of UK)
발행연도
1998.11
수록면
195 - 240 (46page)

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This comprises addresses the application of planar LIF to the measurement of mixture formation in a lean burn stratified charge engine, the work is in two parts. The first part per considers the time history of the mixture formation process and the second considers the effect of cycle to cycle fluctuations in mixture formation, including both fuel and residuals on, cyclic variability.
The mixture formation process in a stratified-charge spark-ignition engine under moderate load conditions has been determined from fuel concentration measurements obtained from planar laser-induced fluorescence(PLIF) of a fluorescence fuel marker, 3-pentanone. A one-cylinder 4-valve engine, specifically designed to provide optical access to the walls of the combustion chamber and through a piston window, was used. In order to gain insight into the processes influencing the fuel motion and mixing, average fuel concentrations were recorded in four different planes between 0.7 mm to 15mm below the spark plug for various crank angle positions during the inlet and compression stroke and for two different injection timings. These measurements give a quasi 3-dimensional picture of the time history of the fuel distribution. The results show the presence of an axial fuel stratification in the cylinder up to the time of ignition, the degree of this stratification was found to be a function of injection timing. Fuel impinging on the cylinder wall, opposite to the inlet valves, was found to have a important influence on the mixture formation process in this type of engine geometry.
The effect of local fuel concentration on cyclic variability in combustion and engine performance in a lean burn stratified charge engine has been investigated. Therefore the fuel concentration in a plane close to the spark plug was measured for a large number of cycles using laser-induced fluorescence(LIF) and simultaneous measurement of in-cylinder pressure in an one-cylinder optical research engine. It could be shown quantitatively that the fuel concentration in a small region close to the spark plug has a dominating effect on the subsequent pressure development for lean mixtures. Variations in the mixture concentration in the vicinity of the spark plug contribute significantly to cyclic variation in combustion. Measurement of the flame area in the same plane 20˚CA after ignition revealed that the direction of growth of the established flame in not significantly influenced by the stoichiometry.

목차

Abstract

PartⅠ: The crank-angle history of the mixture formation.

PartⅡ: The Influence of Local Fuel Concentration on Cyclic Variability.

Acknowledgements

References

Appendix A: Density and Temperature Normalisation

Appendix B: Calibration of Images

Appendix C: Gas Temperature during Inlet and Compression Stroke

Appendix D: The Sample Correlation Coefficient.

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