A Design Concept of a Device for Measuring Air Flow Resistance in Vehicle Filters

• Autorzy: Misztuk Adrian

Identyfikatory

DOI

10.31648/ts.5881

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Internal combustion engines have to be supplied with adequate amounts of fuel and air. The required amount of fuel and air is determined by the engine controller to guarantee that the fuel reaching the cylinder is burned effectively and that the composition of exhaust gas meets standard requirements. The air supplied to an internal combustion engine has to be adequately filtered because impurities reaching the engine can accelerate the wear of engine components. The air intake system features a filtering partition which captures impurities and prevents them from reaching the engine. However, the filtering process decreases the rate at which cylinders are filled with fresh air, which can compromise engine performance. Therefore, effective solutions are needed to ensure that the flow of filtered air does not significantly decrease the volumetric efficiency of cylinders. This study presents a design concept of a device for measuring pressure in the air intake system in front of and behind the filtering partition. The proposed device can be useful for measuring filter wear. A prototype of the proposed device was built and tested on several air filters. To eliminate throttle valve impacts, the device was tested in a compression ignition engine. The results of the conducted tests demonstrated that the device correctly measured air flow. The conducted measurements also revealed that the presence of impurities in the air filter induced differences in pressure in the air intake system in front of and behind the filtering partition. The maximum air flow resistance in a clogged filter could be even 100% higher than in a brand new filter.

Słowa kluczowe

EN

internal combustion engine; filter; impurities; air flow resistance

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie
• Czasopismo: Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 23(2)
• Strony: 143--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Misztuk Adrian

• Student, Wydział Nauk Technicznych, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, ul. Michała Oczapowskiego 11, 10-719 Olsztyn

Bibliografia

• Bielski A., Ciuryło R. 2001. Podstawy metod opracowania pomiarów. UMK, Toruń, p. 32-37.
• BMP180 Digital pressure sensor. 2013. Datasheet, Document revision 2.5., Bosch. https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/BST-BMP180-DS000-09.pdf.
• BMP280 Digital Pressure Sensor, Datasheet. 2015. Document revision 1.14, Bosch. https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/BST-BMP280-DS001-11.pdf.
• Chłopek Z. 2012. Testing of hazards to the environment caused by particulate matter during use of vehicles. Eksploatacja i Niezawodność, 2: 160-170.
• Chłopek Z., Jakubowski A. 2009. Badania emisji cząstek stałych z układu hamulcowego pojazdu samochodowego Eksploatacja i Niezawodność, 4: 45-52.
• Chłopek Z., Jakubowski A. 2010. The examination of the reduction of particulate matter emission from motor vehicle braking system. Eksploatacja i Niezawodność, 4: 29-36.
• Dziubak T. 2003. Metodyka badań charakterystyk papierów filtracyjnych do filtru powietrza pojazdu eksploatowanego w warunkach dużego zapylenia powietrza. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn PAN, 4(136): 101-117.
• Dziubak T. 2006. Problemy filtracji powietrza zasysanego do spalinowych silników pojazdów mechanicznych. Biuletyn WAT, 60(3): 77-95.
• Dziubak T. 2016. Zanieczyszczenia płynów eksploatacyjnych i ich wpływ na zużycie elementów silnika spalinowego pojazdu mechanicznego. Archiwum Motoryzacji, 72(2): 43-72.
• Dziubak T., Borchet M. 2017. Badanie właściwości włókninowego wkładu filtracyjnego powietrza wlotowego silnika samochodu osobowego. Biuletyn WAT, 2: 148.
• Dziubak T., Szwedkowicz S. 2013. Badania eksperymentalne cyklonów przelotowych filtrów powietrza silników spalinowych. Biuletyn WAT, 62(2): 201-217.
• Dziubak T., Szwedkowicz S. 2014. Analiza porównawcza papierów i włóknin stosowanych do filtracji powietrza wlotowego silników pojazdów mechanicznych. Logistyka, 3: 1582-1591.
• Hutten I.M. 2016. Handbook of nonwoven filter media. Butterworth-Heinemann, Oxford.
• Kordziński C., Środulski T. 1968. Układy dolotowe silników spalinowych. WKiŁ, Warszawa.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).