Analysis of heat release in compression ignition engine

• Autorzy: Tutak W. , Gnatowska R. , Winczek J. , Gawrońska E.

Identyfikatory

DOI

http://dx.doi.org/10.16926/tiib.2017.05.05

Warianty tytułu

PL

Analiza wydzielania ciepła w silniku o zapłonie samoczynnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main goal of this research was to analyze the heat release in a compression ignition (CI) engine. Work contains description of the combustion process in the combustion chamber of CI engine with an explanation of the combustion stages. The research was conducted for wide range of load. At full load of engine achieved the highest value of pressure rise, temperature, fuel consumption and indicated mean effective pressure. The lowest values of these parameters were obtained for the smallest load. The full load of engine was characterized by the highest value of the heat release, and the longest combustion period due to the large share of diffusion combustion phase. The lowest load was characterized by 3.5 times less in value of heat release than in case of maximum load and heat release rate course was without visible diffusion combustion phase.

PL

Głównym celem badań było przeprowadzenie analizy wydzielania ciepła w silniku o zapłonie samoczynnym. Badana jednostka to sześciocylindrowy silnik z zapłonem samoczynnym o mocy 80 kW, poddany obciążeniom w szerokim zakresie. Dla obciążenia maksymalnego uzyskano największy przyrost ciśnienia, temperatury, godzinowego zużycia paliwa oraz ciśnienia indykowanego. Najmniejsze wartości powyższych parametrów zostały uzyskane dla najmniejszego obciążenia. Obciążenie maksymalne charakteryzuje się najwyższą ilością wydzielonego ciepła, a także najdłuższym procesem spalania za sprawą dużego udziału spalania dyfuzyjnego. Przy obciążeniu minimalnym wydzielania ciepła było 3,5- krotnie mniej niż dla maksymalnego, ponadto proces spalania trwał najkrócej, bez widocznego udziału spalania dyfuzyjnego.

Słowa kluczowe

EN

compression ignition engine; diffusion combustion; premixed combustion

PL

silnik o zapłonie samoczynnym; spalanie kinetyczne; spalanie dyfuzyjne

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Humanistyczno-Przyrodniczego im. Jana Długosza w Częstochowie
• Czasopismo: Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 5
• Strony: 67--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Tutak W.

• Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science Czestochowa University of Technology Al. Armii Krajowej 21, 42-200 Czestochowa

autor

Gnatowska R.

• Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science Czestochowa University of Technology Al. Armii Krajowej 21, 42-200 Czestochowa

autor

Winczek J.

• Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science Czestochowa University of Technology Al. Armii Krajowej 21, 42-200 Czestochowa

autor

Gawrońska E.

• Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science Czestochowa University of Technology Al. Armii Krajowej 21, 42-200 Czestochowa

Bibliografia

• [1] d’Ambrosio S., Ferrari A., Galleani L., In-cylinder pressure-based direct techniques and time frequency analysis for combustion diagnostics in IC engines. Energy Conversion and Management, 99, 2015, p. 299-312, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2015.03.080.
• [2] Ebrahimi R., Effect of specific heat ratio on heat release analysis in a spark ignition engine, Scientia Iranica, 18 (6), pp. 1236, 2011, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scient.2011.11.002.
• [3] Grab-Rogaliński K., Szwaja S., Tutak W., The Miller cycle based IC engine fuelled with a CNG/hydrogen. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 21, No. 4, p.137-144, 2014, DOI: http://dx.doi.org/10.5604/12314005.1130459.
• [4] Jamrozik A., Tutak W., Modelling of combustion process in the gas test engine. Perspective Technologies and Methods in Mems Design, MEMSTECH, Lviv - Polyana, Ukraine. s. 14-17, 2010.
• [5] Marvin C., Combustion Time in the Engine Cylinder and Its Effect on Engine Performance. N.A.C.A. Report No. 276, 1928, s. 391-406.
• [6] Mendera K.Z., Smereka M., On the influence of fuel type on optimal location of 50% mass fraction burned, Journal of KONES Powertrain and Transport, 13, 4, 2006, p. 334-342.
• [7] Rassweiler, G. M., Withrow, L., Motion Pictures of Engine Flames Correlated with Pressure Cards, SAE Transactions, Vol. 38, pp. 185-204, 1938.
• [8] Rychter T., Teodorczyk A., Teoria silników tłokowych, WKiŁ, Warszawa 2006.
• [9] Smereka M., Analiza procesu wydzielania ciepła w tłokowym silniku spalinowym o zapłonie iskrowym. Praca doktorska, Politechnika Częstochowska, 2009.
• [10] Staś M.J., Sposób oceny przebiegu wydzielania ciepła w silniku tłokowym o zapłonie samoczynnym z wtryskiem bezpośrednim. Journal of KONES, Internal Combustion Engines, 7, 1-2, 2000, p. 485-496.
• [11] Tutak W., Bioethanol E85 as a fuel for dual fuel diesel engine, Energy Conversion and Management 86, 2014, p. 39-48, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2014.05.016.
• [12] Tutak W., Determination of Ignition Delay in the Combustion Process of CI Engine. Proceedings of IXth International Conference in MEMS Design, MEMSTECH’2013, s.73-78, Lviv-Polyana, 2013.
• [13] Tutak W., Jamrozik A., Gruca M., CFD modeling of thermal cycle of supercharged compression ignition engine. Journal of Kones Powertrain and Transport, 19, 1, 2012, p. 465-472.
• [14] Tutak W., Modelling and analysis of some parameters of thermal cycle of IC engine with EGR. Combustion Engines 4/2011 (147). p. 43-49, 2011.
• [15] Tutak W., Numerical investigation on effects bioethanol fuel E85 on combustion process of dual-fuel diesel engine powered in PFI system. Logistyka 4, 2014.
• [16] Tutak W., Numerical investigation on effects bioethanol fuel E85 on combustion process of dual-fuel diesel engine powered in PFI system. Logistyka 4/2014, 2014.
• [17] Vibe I. I., Brennverlauf und Kreisproceß von Verbrennungs-motoren, VEB Technik, Berlin, 1970.

Uwagi

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