EGSIMによるエンジン性能解析事例  [EGSIM画面へ]

 −排気2次空気導入システムのシミュレーション−

 燃焼の安定性や過渡性能を考慮して空燃比を理論混合気よりリッチ(過濃)にセットする場合、酸化触媒を用いて

HCCOを浄化するためには排気管の中に空気を送り込む必要があります。 排気管に空気を送り込むためのシステムを

「排気2次空気導入システム」と呼びます。 システムにエアポンプを利用することができますが小型エンジンではコストやサイズ上の制限から

排気管途中に空気通路(管)を分岐させ通路入り口にリードバルブを設けて大気と通路の差圧を利用して空気を取り込むシステム

が多く採用されています。このシステムを使用するためには所定の回転数で目標の空気量を取り込むために排気管の中で排気負圧が

発生する部位を探すとともに空気通路の長さや直径、さらにはリードバルブの諸元を最適化しなければなりません。

 今回はEGSIMを用いて「排気2次空気導入システム」における空気導入過程を解析します。

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【解析条件】

<エンジン>

  100cc 4サイクル 2バルブ

<運転条件>

  6000rpm WOT

<排気系>

排気管:Φ20mm 長さ 180mm

空気通路(Air Path): Φ10mm 長さ 80mm 排気管への取り付け位置 排気バルブから100mm

空気導入管(Air Inlet Pipe): Φ10mm 長さ60mm

リードバルブ室(Reed valve Chamber)30cc

蓄圧室(Accumlator)50cc

リードバルブ(Reed Valve)

膨張室1,2: 共に500cc

【解析結果】

1) システムの動作

                    <各部圧力、流量とリードバルブ先端リフトの変化>

空気通路と排気管の分岐部圧力Pbが負圧となることで蓄圧室圧Pdが負圧となりリードバルブ室Puとの差圧によって

リードバルブがリフト(Lt>0)し空気導入管入り口から空気Gintが導入されていることがわかります。

2) 空気導入の効果

                          <各部の新気濃度>

リードバルブが開き蓄圧室に空気が流入し空気通路を通って排気管に達し、膨張室の空気濃度が最大20%、平均10%

程度となっていることがわかります。

 さらにシステムの諸元を振って各諸元や因子の影響を調べ最適化することができます。

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