Cold Start Equipment for Diesel Direct Injection Engines

Lindl, Bruno; Schmitz, Heinz-Georg

doi:10.4271/1999-01-1244

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“…Moreover, the reduction of temperature and pressure at TDC with reduced CR tends to increase ignition delay [12], so as to be not compatible with the starting operation and to require further starting aid equipment (higher temperature and fast-response glow plug, etc.) [13], as we can see below.…”

Section: Blow-bysupporting

confidence: 53%

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Cold Start on Low Compression Ratio Diesel Engine: Experimental and 3D RANS Computation Investigations

Laget

Pacaud

Perrin

2009

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Démarrage à froid d'un moteur Diesel à bas taux de compression : investigations expérimentales et numériques RANS tridimensionnelles -Les futures normes d'émission concernant les moteursDiesel imposent une réduction importante des émissions polluantes à la source, avant les dispositifs de post-traitement. La réduction de "production" de NOx en maintenant de très bas niveaux d'émission de suie, de HC et de CO doit être effectuée sans dégrader le confort de conduite et en contrôlant la consommation de carburant et le bruit de combustion. La réduction du taux de compression (CR) est l'une des voies les plus prometteuses pour atteindre cet objectif. La contrepartie liée à la réduction de taux de compression des moteurs Diesel est qu'elle induit une dégradation des capacités au démarrage. En conséquence, une importante limitation à la réduction du taux de compression des moteurs Diesel réside dans l'exigence de démarrer par de basses températures. En effet, la réduction de la température ambiante pénalise la vaporisation du carburant et les capacités à l'auto-inflammation, d'autant plus à très basses températures (-20°C et inférieures). Ce papier présente le travail réalisé sur un moteur Diesel HSDI 4 cylindres doté d'un système d'injection "Common rail". Trois types d'investigation ont été utilisés. Des expériences ont été réalisées jusqu'à de très basses températures (-25°C) ; des visualisations dans la chambre de combustion (vidéoscope) ont été faites et des calculs de dynamique des fluides ont été effectués pour des conditions de démarrage à froid. La chambre de combustion a été adaptée afin d'abaisser le taux de compression (CR 13,7:1) en modifiant la forme du bol dans le piston. Dans un premier temps, les résultats expérimentaux obtenus avec le moteur à bas taux de compression sont comparés à ceux obtenus avec les moteurs originaux ayant un taux de compression conventionnel. Par la suite, les paramètres d'injection ont été totalement changés (masse de carburant, avance à l'injection, pression d'injection, etc.). Ceci permet de réduire de façon significative le délai de démarrage avec le moteur à bas taux de compression. Ainsi, les délais de référence obtenus avec le moteur ayant un taux de compression conventionnel peuvent être atteints. De plus, les effets liés aux différents paramètres géométriques de la chambre de combustion tels que la position des sprays par rapport à la bougie de préchauffage ont été étudiés et ont montré un large potentiel en ce qui concerne l'amélioration du comportement du moteur en conditions froides. Notamment, une réduction accrue des délais de démarrage peut être envisagée. Afin de compléter les essais moteurs, des calculs de mécanique des fluides (CFD) ont été réalisés pour des conditions de démarrage à froid (-20°C). Les résultats obtenus sont en bon accord avec les visualisations optiques et les mesures de pression cylindre. Des corrélations entre expériences et calcul

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Section: Blow-bysupporting

confidence: 53%

“…In this part of the paper various ways of impacting the start ability of a low CR Diesel engine in cold ambient conditions are described [13,16]: -preglowing duration (and subsequently glow plug temperature); -Nozzle Tip Protrusion (NTP); -injector spray orientation; -injector spray angle; -cranking speed.…”

Section: Ways To Improve Cold Start Operationmentioning

confidence: 99%

Cold Start on Low Compression Ratio Diesel Engine: Experimental and 3D RANS Computation Investigations

Laget

Pacaud

Perrin

2009

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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“…Such conditions lead to a very poor fuel air mixing process which, in addition to the poor vaporization, can inhibit fuel ignition under this particular and strongly transient engine situation provoking unburnt hydrocarbon emissions ( [1]). In order to promote ignition, air temperature within the combustion chamber is increased by means of ignition aids, as intake heaters or glow plugs [2,3]. For current automobile diesel engines these aids become necessary for temperatures below −11…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ignition and combustion development for high speed direct injection diesel engines under low temperature cold start conditions

Pastor

García-Oliver

Ramírez-Hernández

2011

Fuel

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Visualization results show that pilot ignition occurs in the vicinity of the glow plug, and strongly influences main combustion initiation. Main combustion starts from the pilot flame, and propagates to the rest of the combustion chamber showing a strong visible reaction zone. After end of main injection, the rapid leaning of the mixture suppresses the strong radiation, and OH radiation is observed to progress to the rest of the combustion chamber. The combustion process shows a strong scattering, which has been quantified

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“…Point estimati facilitates assessing E(T j ) as the arithmetic mean of realisations ) (m j t [10,11]. [2,15,21,22], the emission of sulphur compoun hydrocarbons (C n H m ), carbon oxide (CO), and nitrogen oxides (NO x ) in the exh much higher when the engine is in state s 2 than in state s 1 .…”

Section: Fig 10 Sample Realisation Of the Engine Operation Process mentioning

confidence: 99%

Identifying the Issue of Reducing the Emission of Harmful Compounds in the Exhaust Gas from Marine Main Engines and Description of the Emission Process of These Compounds in Probabilistic Approach

Łosiewicz

2017

Polish Maritime Research

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Cold Start Equipment for Diesel Direct Injection Engines

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Cold Start on Low Compression Ratio Diesel Engine: Experimental and 3D RANS Computation Investigations

Cold Start on Low Compression Ratio Diesel Engine: Experimental and 3D RANS Computation Investigations

Ignition and combustion development for high speed direct injection diesel engines under low temperature cold start conditions

Identifying the Issue of Reducing the Emission of Harmful Compounds in the Exhaust Gas from Marine Main Engines and Description of the Emission Process of These Compounds in Probabilistic Approach

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