Internal two-stroke combustion engine with pneumatic injection of liquid biofuel

• Autorzy: Marek W.

Warianty tytułu

PL

Dwusuwowy silnik spalinowy z pneumatycznym wtryskiem ciekłych biopaliw

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this article the possibilities of liquid biofuel injection control in two-stroke engines are presented. This is a low cost in-cylinder fuel injection system for stratified charge engines which is much simpler than alternatives. The author worked out a system of pneumatic fuel injection by means of hot exhaust gases (according to conception Prof. St. Jarnuszkiewicz) drawn from one cylinder during the working stroke and, following the addition of fuel, forced into another cylinder during the compression stage. Spraying and injection of fuel by means of hot exhaust gases give additional possibilities of complete evaporation of light fuels, alternative fuels with extended fraction and heavier fuels, such as diesel oil, kerosene and vegetable oil. In the combustion system presented the process of preparing liquid hydrocarbon fuel for combustion is one of the main factors influencing the efficiency of the conversion of chemical energy contained in the fuel to mechanical energy. The most significant is the fuel phase transition, and especially a repeatability of the fuel dose per cycle. This process is inseparably associated with the physical properties of fuel, and changes of rate of pressure in gas duct. In practice, a two-stroke internal combustion engine with spark ignition and pneumatic injection accomplished by means of exhaust gases successfully uses liquid fuels with very different fractional and group composition, which may be very beneficial from the viewpoint of practical realization of utilization processes. The results of tests shown it is possible to reach a high repeatability of the fuel dose per cycle and maintaining uniform fuel doses for each cylinder.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki prac dotyczących zagadnień sterowania wtryskiem ciekłego biopaliwa w dwusuwowych silnikach spalinowych o zapłonie iskrowym. Badania przeprowadzono na dwusuwowym silniku spalinowym o zapłonie iskrowym wyposażonym w prosty konstrukcyjnie system wtrysku pneumatycznego umożliwiający uwarstwienie ładunku. Istota działania tego systemu (oparta na koncepcji prof. St. Jarnuszkiewicza) polega na wykorzystaniu energii części gazów spalinowych jednego cylindra dla dokonania wtrysku paliwa do drugiego cylindra. Uzyskuje się w ten sposób znaczną poprawę rozpylenia i odparowania dawki paliwa, w stosunku do rozwiązań alternatywnych, co stwarza potencjalne możliwości stosowania ciekłych paliw o tzw. rozszerzonej frakcji oraz paliw alternatywnych na bazie olejów roślinnych. W prezentowanym systemie zasilania i spalania proces przygotowania ciekłego paliwa węglowodorowego jest jednym z głównych czynników wpływających na sprawność zamiany energii chemicznej paliwa na energię mechaniczną. Najbardziej znaczącym jest proces zmiany postaci fazowej paliwa oraz powtarzalność dawkowania paliwa na cykl roboczy. Zagadnienia te są nierozerwalnie związane z fizycznymi właściwościami biopaliwa oraz przebiegiem zmian ciśnienia w przewodzie gazowym systemu wtrysku pneumatycznego. W efekcie przeprowadzonych prac uzyskano zadawalającą powtarzalność dawkowania oraz rozdziału paliwa dla każdego cylindra. W praktyce eksploatacyjnej silnik z prezentowanym systemem wtrysku może być zasilany paliwami o zróżnicowanym składzie frakcyjnym i grupowym, co stwarza dodatkowe możliwości z punktu widzenia praktycznej realizacji procesów utylizacyjnych.

Słowa kluczowe

EN

biofuel; control; two-stroke combustion engine

PL

biopaliwo; silnik spalinowy dwusuwowy; sterowanie

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2008
• Tom: Nr 1
• Strony: 91--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz.,rys., wykr.,

Twórcy

autor

Marek W.

• Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] GHANDHI J.B.,FELTON P.G.,GAJDECZKO B.F., BARCCO F.Y.: Investigation of the Fuel Distribution In a Two-Stroke Engine with an Air-Assisted Injector, SAE Paper 940394, SAE International Congress and Exposition, Detroit, 1994.
• [2] YU L., CAMPBELL T., POLLOCK W.: A Simulation Model for Direct-Fuel- Injection of Two-Stroke Gasoline Engines. SAE Paper 970366, SAE International Congress & Exposition, Detroit, 1997.
• [3] MAREK W.: Wtrysk pneumatyczny paliw bazujących na olejach roślinnych do dwusuwowych silników z zapłonem iskrowym - wybrane zagadnienia z prac własnych. International Scientific Conference on Combustion Engines KONES' 97, Journal of KONES' 1997.
• [4] MERKLSZ J.: Ekologiczne problemy silników spalinowych, WPP, 1998.