Zjawisko stuku w tłokowym silniku spalinowym

• Autorzy: Różycki A.

Warianty tytułu

EN

Knocking in internal combustion engines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zawarto opis zjawiska stuku w tłokowym silniku spalinowym. W pierwszej kolejności opisano to zjawisko w silniku o ZI, w którym jest ono zdefiniowane jako samozapłon mieszanki homogenicznej w strefie niespalonej. Zjawisko to nazywane jest również spalaniem stukowym. Opis spalania stukowe zilustrowano zdjęciami komory spalania, na których widać ognisko samozapłonu. Zawarte zostały także wykresy indykatorowe charakterystyczne dla cykli pracy silnika ze spalaniem stukowym oraz skutki dużej intensywności występowania tego zjawiska w postaci uszkodzeń tłoków. W drugiej części artykułu zdefiniowano zjawisko stuku w silniku o ZS zasilanym tylko ON i dwupaliwowo. W przypadku silnika zasilanego jednopaliwowo wystąpienie zjawiska stuku zdefiniowano jako efekt dużej szybkości narastania ciśnienia nazywając to zjawisko stukiem dieslowskim. W silniku zasilanym dwupaliwowo, na podstawie własnych badań, wykazano, że przy dużych udziałach energetycznych paliwa alternatywnego może wystąpić zjawisko spalania stukowego typowe dla silnika o ZI. Artykuł zawiera również informacje związane z możliwością wykorzystania zjawiska stuku w algorytmach sterujących praca silnika spalinowego.

EN

The present paper presents description of the knock phenomenon in a piston combustion engine. First, this phenomenon was described in a spark ignition engine, where it is defined as a self-ignition of the homogeneous air-fuel mixture in the unburned zone. This phenomenon is also called as knocking combustion. Description of the knocking combustion is illustrated with pictures taken in the combustion chamber, where the self-ignition centre can be seen. The paper presents indicator diagrams typical for engine operating cycles with a knocking combustion as well as effects of high intensity of occurrence of this phenomenon resulted in piston failures. The second part of the paper defines the knock phenomenon in a compression ignition engine fuelled with diesel oil and in a dual-fuel mode. In the case of a single-fuel operation, the occurrence of knock phenomenon was defined as a result of rapid pressure rise and this phenomenon was called as a diesel knock. In the case of a dual-fuel operation, it was stated, basing on the author's own research, that at high energy shares of the alternative fuel, it may occur knocking combustion typical for a spark ignition engine.

Słowa kluczowe

PL

tłokowy silnik spalinowy; spalanie stukowe; drgania głowicy

EN

knocking combustion; piston combustion engine; spark ignition engine

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 9179--9189
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., pełny tekst na CD3

Twórcy

autor

Różycki A.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Mechaniczny; 26-600 Radom; ul. Malczewskiego 29

Bibliografia

• 1. http://www-g.eng.cam.ac.uk/125/1900-1925/ricardo_engine.html
• 2. Kawahara N., Tomita E.: Vizualization of auto-ignition and pressure wave during knocking in hydrogen spark-ignition engine. International Journal Of Hydrogen Energy 34 (2009) 3156-3163.
• 3. Wendeker M.: Sterowanie zapłonem w silniku samochodowym, Lubelskie Towarzystwo Naukowe, Politechnika Lubelska, Lublin 1999.
• 4. http://bikeadvice.in/knock-hidden-peril-engine/.
• 5. Heywood J.B.: Internal combustion engines fundamentals. McGraw Hill Inc, New York 1988.
• 6. Li H., Karim G.A.: Experimental investigation of the knock and combustion characteristics of CH4, H2, CO and some of their mixtures. Proc. Inst. Mech. Eng., 220, 5, Part A: Journal Power and Energy, 2006.
• 7. Schelling H., Freier R., Geisselbrecht M.: Measurement of Various Influencing Factors on Piston Load During Knocking Combustion. Technical Information. MAHLE GMBH, Stuttga.
• 8. Charles K. Westbrook, William J. Pitz, and William R. Leppard, "The Autoignition Chemistry of Paraffinic Fuels and Pro-Knock and Anti-Knock Additives: A Detailed Chemical Kinetic Study," paper no. 912314, Proceedings of the SAE International Fuels and Lubricants Meeting and Exposition, Toronto, Canada, October 7-10, 1991.
• 9. http://www.circletrack.com/enginetech/ctrp_1204_enginology_investigating_detonation_pre_ignition/.
• 10. Chun K. M., Heywood J. B. Characterization of knock in a spark-ignition engine. SAE Paper 890156, 1989.
• 11. Pauzinauskas P. V. Examination of methods used to characterize engine knock. SAE Paper 920808, 1992.
• 12. Schmillen K. P., Rechs M. Different methods of knock detection and knock control. SAE Paper 910858, 1991.
• 13. Szwaja S., Bhandary K. R., Naber J. D. Comparison of hydrogen and gasoline combustion knock in spark ignition engine. Int. Journal of Hydrogen Energy, 32/18, 2007, 5076-5087.
• 14. Gu F., Li W., Ball A.D., Leung A.Y.T.. The condition monitoring of diesel engines using acoustic measurements part 1:acoustic characteristics of the engine and representation of the acoustic signals. SAE paper 2000-01-0730.
• 15. Wajand J., A.: Silniki o zapłonie samoczynnym, WNT, Warszawa 1980.
• 16. Ulugbek Azimov, Eiji Tomita and Nobuyuki Kawahara:Combustion and Exhaust Emission Characteristics of Diesel Micro-Pilot Ignited Dual-Fuel Engine.
• 17. Luft S., Dwupaliwowy silnik o zapłonie samoczynnym zasilany mieszaniną gazów propan-btan (LPG) i olejem napędowym, Politechnika Radomska, Wydawnictwo (2002).
• 18. Krisada Wannatong, Nirod Akarapanyavit, Somchai Siengsanorh: Combustion and Knock Characteristics of Natural Gas Diesel Dual Fuel Engine, JSAE 20077147, SAE 2007-01-2047.