Osittain esiseostettu poltto

Osittain esiseostettu poltto (englanniksi Partially Premixed Combustion, lyhyemmin PPC) on polttomoottorin prosessi, jossa hyödynnetään puristustahdin aikana muodostettua laihaa homogeenista seosta, polttoaineen suihkutusta lähellä männän yläkuolokohtaa juuri ennen työtahtia ja seoksen puristussytytystä. HCCI-moottorista (Homogeneous charge compression ignition) tämä poikkeaa siten, että sytytyshetki määräytyy suihkutuksen päättymisen ajoituksella, jolloin palamisprosessin ajoitus pysyy hallinnassa. Osittaisen esiseostamisen ansiosta päästään dieselmoottorille ominaiseen korkeaan hyötysuhteeseen ja ottomoottorille ominaiseen korkeaan tehoon, ja samalla pakokaasupäästöt pysyvät hallinnassa. Kuten dieselmoottorissa, tehoa ei säädetä kaasuläpällä vaan polttoaineen syötöllä. PPC eroaa dieselprosessista siksi, että dieselissä polttoaine syttyy, kun suihkutus alkaa, ja poltto jatkuu siitä eteenpäin, kunnes suihkutus loppuu ja kaikki sylinteriin suihkutettu polttoaine on palanut. PPC puolestaan toimii siten, että polttoaine suihkutetaan sylinteriin puristustahdin lopussa ja polttoaine syttyy lähellä yläkuolokohtaa viimeisen suihkutuksen lopussa.[1] PPC-moottorille sopiva polttoaine on esimerkiksi matalaoktaaninen bensiini. Myös dieselöljyn ja butanolin seoksesta on saatu hyviä tuloksia, butanolin osuuden ollessa enintään 70%.[2]

OminaisuuksiaMuokkaa

PPC-moottorista tiedetään jo useita edullisia ominaisuuksia:[3]

  • korkea hyötysuhde laajalla kuormitusalueella[4]
  • suuri teho
  • matalat päästöt
  • polttoaineiden vaihtoehdot

Haasteitakin on:[5]

  • tyhjäkäynti ja matala kuormitus korkeaoktaanisella polttoaineella
  • dieselmoottorin käyntiä muistuttava ääni

Katso myösMuokkaa

LähteetMuokkaa

ViitteetMuokkaa

  1. Johansson, 2016 (Fuels and Combustion). Luvussa 1.6.2 Partially Premixed Combustion, PPC. Lainaus: "The concept is based on injection rather late in the compression stroke and operation with a significant ignition delay. A crude definition of PPC is that all the fuel should be in the cylinder at the time of ignition. This means that start of combustion (SOC) should be after end of injection (EOI). Most often, multiple injections are used with PPC to generate a suitable stratification of fuel/air in the cylinder at the time of ignition."
  2. Leermakers et al., 2013. Lainaus: "From this research it can be concluded that moderate diesel-butanol blends (i.e. with 50, 60 or 70% butanol in diesel) is a viable approach to partially premixed combustion, with the added diesel increasing burn durations to acceptable values, and enabling stable operation. All such butanol-diesel blends have shown an extremely high soot reduction potential compared to diesel-only, even at moderate fuel pressures easily achieving EURO VI PM levels. At higher loads, all blends show a transition to more mixing-controlled combustion and the load at which this transition occurs depends on reactivity. For the butanol blends, this transition comes without a significant soot penalty."
  3. Tunér, 2015. Sivulla 37. PPC Pros.
  4. Sellnau 2017. Sivulla 18. GDCI-moottorissa 41 % hyötysuhde on jo saavutettu (2017) mutta 42 % hyötysuhdetta pidetään realistisena tavoitteena.
  5. Tunér, 2015. Sivulla 37. Challenges