Parameters of the combustion process in the Fiat 0.9 TwinAir engine, working under selected load characteristics and powered with LPG and CNG gas fuels

• Autorzy: Kurczyński D. , Łagowski P. , Warianek M.

Warianty tytułu

PL

Parametry procesu spalania w silniku Fiat 0,9 TwinAir pracującego według wybranych charakterystyk obciążeniowych oraz zasilanego paliwami gazowymi LPG i CNG

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of research on the combustion process of the Fiat 0,9 TwinAir engine powered by petrol, and LPG and CNG gas fuels. In order to use gas fuels for powering the internal combustion piston engines rationally, the essential knowledge about basic combustion process parameters of gas fuels in engine combustion chamber is required. This is dictated by the significant differences in physiochemical indicators of gas fuels in comparison with petrol fuels. In case of powering the internal combustion engine with a LPG gas fuel the maximum achieved pressure values in the cylinder are much higher in comparison with it been fuelled by petrol. The air and LPG gas mixture combustion process is much more intense, and achieved values of pressure increases in the cylinder while fuelling with this fuel were the biggest in comparison with the engine being fuelled with petrol or CNG gas. This causes an increase in the piston-connecting rod system load through the gas forces which are applied directly on to the piston head, it also causes an increase of the engine thermal load. While the engine was powered by the Compressed Natural Gas CNG, the combustion process was taking the largest amount of time in nearly every given range of engine speed-load conditions. The high delay of the initiation of the combustion process was also observed for the air and CNG fuel mixture.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu spalania w silniku Fiat 0,9 TwinAir zasilanego benzyną bezołowiową 95 oraz paliwami gazowymi LPG i CNG. W celu racjonalnego wykorzystania paliw gazowych do zasilania tłokowych silników spalinowych niezbędna jest znajomość podstawowych parametrów procesu spalania tych paliw w komorze spalania silnika. Proces spalania mieszanki składającej się z powietrza oraz gazu LPG przebiega gwałtownie, a osiągane wartości przyrostów ciśnienia w cylindrze w przypadku zasilania silnika tym paliwem były największe w porównaniu do uzyskanych przy zasilaniu silnika benzyną lub gazem CNG. Zasilając silnik gazem LPG osiągnięto najwyższe wartości ciśnienia maksymalnego w cylindrze silnika. Powoduje to wzrost obciążenia układu korbowo-tłokowego siłami gazowymi oddziaływującymi bezpośrednio na denko tłoka oraz znaczne obciążenie cieplne silnika. W przypadku zasilania silnika sprężonym gazem ziemnym CNG proces spalania przebiegał najdłużej przy zadanych warunkach prędkościowo obciążeniowych silnika. Wykazano również znaczne opóźnienie rozpoczęcia procesu spalania ładunku składającego się z powietrza i gazu CNG.

Słowa kluczowe

EN

spark ignition engines; alternative fuel; MultiAir Technology; combustion parameters; indicator diagram

PL

silniki o zapłonie iskrowym; paliwa alternatywne; Technologia MultiAir; parametry procesu spalania; wykres indykatorowy

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 1/115
• Strony: 81--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kurczyński D.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Łagowski P.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Warianek M.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

Bibliografia

• [1] Ambrozik A.: Analiza cykli pracy czterosuwowych silników spalinowych, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2010.
• [2] Ambrozik A., Ambrozik T., Kurczyński D., Łagowski P.: Conversion of Fiat 0.9 Multiair engine to multi-fuelling, Journal of Kones. Tom: 20, Zeszyt: 4, s. 9–15, 2013.
• [3] Ambrozik A., Kurczyński D., Łagowski P, Warianek M.: External speed – torque characteristics of Fiat 0,9 TwinAir petrol and CNG fuelled engine, Combustion Engines, 2017, 171(4).
• [4] Ambrozik A., AmbrozikT., Kurczyński D., Łagowski P.: Interpolacja rzeczywistego wykresu indykatorowego silnika o zapłonie samoczynnym za pomocą funkcji sklejanych, Autobusy, 2012, nr 4.
• [5] Chen D., Sun R., Wu Y., Wang B.: A research on compressed natural gas engine fuel supply system for prototyping based on AMEsim, Appl Energy Technol, 724–725, 2013.
• [6] Coney M.W., Linnemann C., Abdallah H. S.:A thermodynamic analysis of a novel high efficiency reciprocating internal combustion engine e the isoengine, Energy 2004, 29(12).
• [7] Gajek A., Juda Z.: Czujniki, WKiŁ, Warszawa 2015.
• [8] Kneba Z., Makowski S. S.: Zasilanie i sterowanie silników. WKiŁ, Warszawa 2004.
• [9] Mamalis S., Babajimopoulos A., Guralp O., Najt P. M., Assanis D. N.: The interaction between compression ratio, boosting and variable valve actuation for high load homogeneous charge compression ignition: a modeling study. Int J Engine Res 2014,15(4).
• [10] Mysłowski J., Kołtun J.: Elastyczność tłokowych silników spalinowych, WNT, Warszawa 2000.
• [11] Oppenheim A. K.: Combustion In Piston Engines, Technology, Evolution, Diagnosis and Control, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2004.
• [12] Paden B. A., Snyder S., Paden B. E.: Modeling and control of an electromagnetic variable valve actuation system. Ieee-Asme Trans Mechatronics, 2015, 20(6).
• [13] Romaniszyn K.: Alternatywne zasilanie samochodów benzyną oraz gazami LPG i CNG, WNT, Warszawa 2007.
• [14] Zervas E.: Comparative study of some experimental methods to characterize the combustion process in a SI engine, Energy, Volume 30, 2005, Pages 1803-1816.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).