Combustion process control in system with semi-open combustion chamber for spark ignition engines

• Autorzy: Leżański T. , Sęczyk J. , Wolański P.

Warianty tytułu

PL

Kontrola procesu spalania w systemie półotwartej komory spalania dla silników z zapłonem iskrowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A few operation examples of combustion system with semi open combustion chamber for spark ignitron engines has been presented in this paper. This system has been designed in Aircraft Engine Department of Heat Engineering Institute of Warsaw University of Technology. The principal problem of operation this system is to assure that jet-stream commences to outflow from prechamber to main combustion chamber when the piston is at TDC and that it will have a sufficient energy quickly to displace all main chamber. This is a task for combustion control system. This can be obtained by correct selection of the system operating parameters: the volume ratio of prechamber to total combustion chamber, the hole diameter in partition, the igniter locations, the ignition advance angle. If this system has operate correctly it was obtained the shortening of combustion time about 2.2 time, growth of maximum cycle pressure 1.9 time and increase of combustion efficiency 1.4 time, in comparison to standard combustion chamber. This research results concern the test conducted using rapid compression machine.

PL

W artykule przedstawiono kilka przykładów pracy systemu z półotwartą komora spalania przeznaczonego dla silników o zapłonie iskrowym. System ten został opracowany w Zakładzie Silników Lotniczych Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej. Podstawowym problemem pracy tego systemu jest zapewnienie, że początek wypływu strumienia z komory wstępnej do zasadniczej nastąpi wówczas, kiedy tłok znajduje się w GMP i że energia strugi będzie wystarczająca, aby szybko przebyć całą komorę zasadniczą. Takie jest zadanie układu sterowania. Może to być osiągnięte przez właściwy dobór parametrów pracy systemu: proporcji objętości komory wstępnej do całej objętości komory spalania, średnicy otworu w przegrodzie, miejsca zapłonu oraz kąta wyprzedzenia zapłonu. Jeśli ten system działał prawidłowo, to uzyskiwano: skrócenie czasu spalania około 2.2 razy, zwiększenie ciśnienia maksymalnego cyklu 1,9 razy i wzrost sprawności spalania 1,4 razy, w porównaniu ze standardową komorą spalania. Wyniki te dotyczą badań, które były prowadzone z zastosowaniem maszyny pojedynczego sprężu.

Słowa kluczowe

EN

internal combustion engines; spark ignition engines; combustion process; combustion process control; visualization of combustion process

PL

silniki spalinowe; silniki o zapłonie iskrowym; proces spalania; kontrola procesu spalania; wizualizacja procesu spalania

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 52, nr 3
• Strony: 434--441
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Leżański T.

• Faculty of Power and Aeronautical Engineering Warsaw University of Technology

autor

Sęczyk J.

• Faculty of Power and Aeronautical Engineering Warsaw University of Technology

autor

Wolański P.

• Faculty of Power and Aeronautical Engineering Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. Gmurczyk G.W., Leżański T., Kessler M., Chomiak M., Rychter T., Wolański P., Singl Compression Machine Study of a Pulsed Jet Combustion (PJC). 24th Symposium International on Combustion . The Combustion Institute, Pittsburgh 1992
• 2. Glinka W., Leżański T., Wolański P., Badania procesu spalania w maszynie pojedynczego sprężu z wykorzystaniem szybkiej fotografii smugowej. Journal of KONES, Powertrain and Transport, Vol. 14, No. 4 2007
• 3. Leżański T., Badania system spalania w silniku ZI o półotwartej komorze spalania. Praca doktorska, Politechnika Warszawska, Wydz. MEiL. Warszawa 2011
• 4. Jankowski A., Studium wpływu ciśnienia, prędkości i rodzaju strugi gazów na przebieg procesu spalania. Prace naukowe ITWL. Zeszyt nr 28, Warszawa, 2010
• 5. Leżański T., Sęczyk J., Wolański P., Influence of ignition advance angle on combustion in internal combustion spark ignition engines with semi open combustion chamber. Combustion Engines - Silniki Spalinowe. No. PTNSS-2009-SC-169, 2009
• 6. Leżański T., Sęczyk J., Wolański P., Badania wpływu parametrów konstrukcyjnych na pracę systemu spalania dla silników o zapłonie iskrowym. Journal of KONES, Powertrain and Transport, Vol. 16, No. 4 2009
• 7. Leżański T., Sęczyk J., Siwiec S., Wolański P., Zastosowanie fotografii szybkiej w badaniach procesu zapłonu w silnikach o zapłonie iskrowym z półotwartą komorą spalania. Journal of KONES, Powertrain and Transport, Vol. 16, No. 4 2009
• 8. Leżański T., Sęczyk J., Wolański P., Badania systemu spalania z półotwartą komorą spalania w silniku produkcyjnym o zapłonie iskrowym. Journal of KONES, Powertrain and Transport, Vol. 16, No. 3 2009
• 9. Leżański T., Sęczyk J., Wolański P., Some Problems of Combustion System Operation with Semi-Open Combustion Chamber for Spark Ignition Engines. Journal of KONES, Powertrain and Transport, Vol. 17, No. 4 2010
• 10. Leżański T., Sęczyk J., Wolański P., Efekty zastosowania nowego systemu spalania w produkcyjnym silniku tłokowym o zapłonie iskrowym. Combustion Engines – Silniki Spalinowe, No. 3/2011 PTNSS–2011–SC–021
• 11. Leżański T., Sęczyk J., Wolański P., Research of Flame Propagation in Combustion System with Semi-Open Combustion Chamber for Gasoline SI Engines. Journal of KONES, Powertrain and Transport, Vol. 18, No. 3 2011
• 12. Leżański T., Sęczyk J., Wolański P., Control Strategy of Combustion System with Semi-Open Combustion Chamber of Spark Ignition Engines. Journal of KONES, Powertrain and Transport, Vol. 19, No. 4 2012
• 13. Rychter T., Teodorczyk A.: An Evaluation of Effectiveness of the Combustion Jet in Dual Chamber Configuration. Archivum Combustionis Vol. 4, No. 3 1984