Niektóre problemy sterowania samochodowego silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego dwupaliwowo

• Autorzy: Stelmasiak Z. , Larisch J. , Pietras D.

Warianty tytułu

EN

Some problems of controlling the cars diesel engine powered dual fuel

• Konferencja: International Congress on Combustion Engines (5 ; 24-26.06.2013 ; Bielsko-Biala, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia sterowania jakością ładunku w samochodowym silniku o zapłonie samoczynnym zasilanym dwupaliwowo. Głównym założeniem adaptacji silnika był dodatek niewielkiej ilości gazu ziemnego prowadzący do zmniejszenia zadymienia spalin. Przy takim założeniu podstawowym paliwem pozostawał olej napędowy, którego udział stanowił 0,70-0,85 całkowitej energii dostarczanej do silnika. W prowadzonych badaniach silnika dwupaliwowego stosowano oryginalny sterownik silnika Fiat 1.3 MJT sterujący dawką oleju napędowego. Wielkość dawki gazu regulowano czasem otwarcia wtryskiwaczy gazu przy stałym ciśnieniu w kolektorze gazowym. Analizowano podstawowe parametry wpływające na jakość ładunku takie jak, wpływ czasu otwarcia wtryskiwaczy na udział energetyczny gazu, podział dawki oleju napędowego, kąty początku wtrysku dawek częściowych, wydatek powietrza. Przeprowadzone badania pokazały niekorzystny podział dawki oleju napędowego i kątów początku wtrysku z punktu widzenia wymagań dla silnika dwupaliwowego. Dodatkowo zwiększanie dodatku gazu prowadzi do zmniejszenia wydatku powietrza sterowanego przez oryginalny sterownik silnika. Wpływa to na zmniejszenie współczynnika nadmiaru powietrza i pogorszenie warunków spalania oleju napędowego. Przeprowadzone analizy wskazują, że przy adaptacjach małych silników samochodowych do zasilania dwupaliwowego należy stosować specjalne algorytmy sterowania jakością ładunku i sterowniki przystosowane do tego typu zasilania.

EN

The paper presents issues of quality charge control in automotive diesel engine powered dual fuel. The basic premise of the engine adaptation was the addition of small quantities of natural gas leads to a reduction smoke exhaust. Under this assumption, the basic fuel remained diesel, which accounted 0,70-0,85 share of the total energy supplied to the engine. In this study of dual fuel engine used original controller of the Fiat 1.3 MJT that controlled dose of diesel fuel. The dose of gas was adjusted by gas injector opening time at a constant pressure in the gas manifold. In paper analyzed the basic parameters affecting on quality of charge such as: injector opening time impact on energy share of gas, diesel division dose, injection timing of part dose and air flow. The study showed a negative split division of diesel fuel and injection timing of part doses from the point of view of the requirements for dual fuel engine. Increasing the gas additive leads to a reduction in air flow controlled by the original engine control unit. This reduces the excess air ratio and deterioration of the burning diesel fuel. The analyzes show that, with adaptations small car engines to dual fuel fuelling, should be used a special charge quality control algorithms and controller units adapted to this type of fuelling.

Słowa kluczowe

PL

silnik dwupaliwowy; gaz ziemny sprężony; sterowanie silnika; zadymienie spalin; parametry użytkowe; toksyczność

EN

dual fuel engine; compressed natural gas; engine controlling; smoke; work parameters; toxicity

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 54, nr 3
• Strony: 1070--1081
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Stelmasiak Z.

• Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów Akademii Techniczno–Humanistycznej w Bielsku-Białej

autor

Larisch J.

• Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej

autor

Pietras D.

• Wydział Budowy Maszyn Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej

Bibliografia

• [1]. Barroso P, Ribas x, Domingues J, De Sella E, Garcia J M.: Study of dual-fuel (diesel+natural gas) particle mater and CO2 emissions of a heavy-duty diesel engine during transient operation. Combustion Engines; 2/2013 (153) ISSN 0138-0346: 28-39.
• [2]. Beroun S., Blażek J.: The possibility of the improvement of the combustion process stability in gas engines. VI Międzynarodowa Konferencja Gazowa "SILNIKI GAZOWE 2003", Częstochowa 2003.
• [3]. Beroun S., Martins J.: The Development of Gas (CNG, LPG and H2) Engines for Buses and Trucks and their Emission and Cycle Variability Characteristics. SAE Paper 2001-01-0144.
• [4]. Clark N N, Atkinson Chr M, Atkinson R J, McDaniel T, Park T.: Optimized Emission Reduction Strategies for Dual Fuel Compression Ignition Engines Running on natural Gas and Diesel. http://www.cemr.wvu.edu 2002: 1-6.
• [5]. Daisho Y., Takahashi K.: Controlling Combustion and exhaust emissions in a direct-injection diesel engine dual fueled with natural gas. SAE Paper 952436, 1995.
• [6]. Ehsan Md., Bhuijan Sh.: Dual Fuel performance of a Small Diesel Engine for Applications with Less Frequent Load Variations. International Journal of Mechanical & Mechatronics Engineering IJMME Vol. 9 No. 10, 2011.
• [7]. Friedeman Z.: Gasmotoren. Vogel Buchverlag Wurzburg, 2001.
• [8]. Gebert K, Beck J, Barkhimer R L, Wong H Ch.: Strategies to Improve Combustion and Emission Characteristics of Dual-Fuel Pilot Ignited Natural Gas Engines. SAE Paper 1997; 971712: 79-87.
• [9]. Kowalewicz A.: Adaptacja silnika wysokoprężnego do zasilania gazem naturalnym. Czasopismo Techniczne Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej 2008; 7-M/2008: 67-78.
• [10]. Kozak M.: Studium wpływu komponentów tlenowych oleju napędowego na emisję toksycznych składników spalin z silników o zapłonie samoczynnym. Monografia habilitacyjna, Wydawnictwo Politechniki Poznańskie, Poznań 2013.
• [11]. Matyjasik M.: Aktywizacja procesu spalania mieszaniny gaz-powietrze w silnikach dwupaliwowych przez podział dawki inicjującej oleju napędowego. Praca doktorska, Bielsko-Biała 2012.
• [12]. Merkisz J., Daszkiewicz P., Idzior M., Bajerlein M., Fuć P., Lijewski P.: Analiza ograniczenia emisji toksycznych składników spalin dwupaliwowego silnika o zapłonie samoczynnym. Logistyka, nr 6/2014, s. 7260-7269. p-ISSN: 1231-5478.
• [13]. Merkisz J., Pielecha J.: Emisja cząstek stałych ze źródeł motoryzacyjnych. - Poznań : Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej , 2014. - 309 s. Rok: 2014. ISBN: 978-83-7775-325-5
• [14]. Merkisz J., Pielecha J., Łabędź K. , Stojecki A.: Badania emisji spalin pojazdów o różnej klasie emisyjnej zasilanych gazem ziemnym. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport. - 2013, z. 98, s. 463-472. Rok: 2013.ISSN: 1230-9265.
• [15]. Pietras D, Sobieszczański M., Świątek A., Pajdowski P.: Dobór parametrów pracy silnika 1.3 multijet charakterystycznych dla testu jezdnego NEDC do badań rozwojowych. PTNSS P05-C065, PTNSS Kongres 2005.
• [16]. Stelmasiak Z.: Studium procesu spalania gazu w dwupaliwowym silniku o zapłonie samoczynnym zasilanym gazem ziemnym i olejem napędowym. Wydawnictwo ATH, Praca habilitacyjna, Bielsko-Biała 2003.
• [17]. Stelmasiak Z.: Dwupaliwowe silniki o zapłonie samoczynnym. Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji, Biblioteka problemów Eksploatacji, Radom 2013.
• [18]. Stelmasiak Z., Larisch J.: Dwupaliwowe zasilanie silnika Fiat 1.3 MultiJet. Logistyka 6/2014.
• [19]. Stelmasiak Z., Larisch J, Pietras D.: Wpływ dodatku gazu ziemnego na zadymienie spalin samochodowego silnika ZS. Combustion Engines no. 3/2015.
• [20]. Stelmasiak Z. Larisch J. Pietras D.: Wpływ dodatku gazu ziemnego na wybrane parametry pracy silnika Fiat 1.3 MultiJet zasilanego dwupaliwowo. Combustion Engines no. 3/2015.
• [21]. Stelmasiak Z., Larisch J, Pietras D.: Wybrane problemy adaptacji samochodowego silnika o zapłonie samoczynnym do zasilania dwupaliwowego. Combustion Engines no. 3/2015.
• [22]. Materiały firmy FIAT AUTO POLAND, 2014.
• [23]. Materiały techniczne firmy EuropeGAS, 2013.