Model KIVA-3V jedno- i dwustopniowego systemu spalania w tłokowym silniku ZI

• Autorzy: Sosnowski M. , Jamrozik A. , Kociszewski A. , Tutak W.

Warianty tytułu

EN

KIVA-3V model of single and two-stage combustion system in SI piston engine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono porównanie wyników modelowania obiegu silnika ZI zasilanego mieszanką homogeniczną i realizującego jednostopniowy system spalania z wynikami modelowania obiegu silnika ZI zasilanego mieszanką heterogeniczną i realizującego dwustopniowy system spalania. Do modelowania obiegu silnika wykorzystano program KIVA-3V. Wyniki modelowania wykazały, że w efekcie zubażania homogenicznej mieszanki palnej w silniku z jednostopniowym systemem spalania powyżej λ=1,2, obniżeniu ulegają maksymalne wartości ciśnienia i temperatury obiegu, a przebieg procesu spalania w tym silniku niekorzystnie odbiega od przebiegu spalania mieszanki heterogenicznej w silniku z dwustopniowym systemem spalania o takim samym średnim współczynniku nadmiaru powietrza. Uzyskane charakterystyki szybkości wydzielania ciepła w procesie spalania i sumarycznej ilości ciepła wydzielonego podczas spalania dowodzą, że pomimo znacznego zubożenia mieszanki palnej, dla λ=2,0, proces spalania w tym silniku z dwustopniowym systemem spalania przebiegał dostatecznie szybko, aby możliwe było osiągnięcie odpowiednich osiągów silnika.

EN

This paper compares numerical modelling results of SI engine work cycle powered by homogeneous mixture with single-stage combustion system and SI engine work cycle powered by heterogeneous mixture with two-stage combustion system. The numerical model of the engine work cycle was built using KIVA 3V code. Numerical modelling results of engine work with single stage combustion system and homogenous mixture of average excess air factor greater than λ = 1,2 show decrease in maximal pressure and temperature values of engine cycle. The combustion phenomenon in this engine unfavourably differs from heterogeneous mixture combustion in two-stage combustion system engine of the same average excess air factor. Characteristics of the heat release rate during combustion and the total amount of heat generated during combustion show that despite a significant depletion of fuel mixture for λ = 2,0, the combustion process in the engine with two-stage combustion system was fast enough to reach a suitable engine performance.

Słowa kluczowe

PL

silnik z dwustopniowym systemem spalania; komora wstępna; współczynnik nadmiaru powietrza; ciśnienie; temperatura; ciepło

EN

engine with two-stage combustion system; prechamber; pressure; excess air factor; temperature; heat

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Humanistyczno-Przyrodniczego im. Jana Długosza w Częstochowie
• Czasopismo: Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Edukacja Techniczna i Informatyczna
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 5
• Strony: 17--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Sosnowski M.

autor

Jamrozik A.

autor

Kociszewski A.

autor

Tutak W.

• Akademia im. Jana Długosza

Bibliografia

• [1] Abraham J., Magi V., General Mesh Viewer. Los Alamos National Laboratory, LA-UR-95-2986, March 1995.
• [2] Amsden A.A., KIVA-3V, A Block-Structured KIVA Program for Engines with Vertical or Canted Valve, Los Alamos National Laboratory, LA-UR-97-689, February 1997.
• [3] Amsden A.A., KIVA-3, A KIVA Program with Block-Structured Mesh for Complex Geometries, Los Alamos National Laboratory, LA-12503-MS, 1993.
• [4] Amsden A.A., O’Rourke P.J., Butler T.D., KIVA-II, A Computer Program for Chemically Reactive Flows with Sprays, Los Alamos National Laboratory, LA-UR-11560-MS (May 1989).
• [5] Cupiał K., Jamrozik A., Modelowanie procesu spalania w badawczym silniku ZI z dzieloną komorą spalania, Międzynarodowa Konferencja Motoryzacyjna, AUTOPROGRES - KONMOT 2002, Pasym k/Olsztyna 2002.
• [6] Cupiał K., Jamrozik A., SI engine with the sectional combustion chamber, „Journal of KONES. Internal Combustion Engines”, Vol 9, No 3-4, Warsaw - Gdansk 2002, 62-66.
• [7] Cupiał K., Jamrozik A., Spyra A., SingIe and two-stage combustion system in the 51 test engine, „Journal of KONES. Internal Combustion Engines”, Vol 9, No 3-4, Warsaw - Gdansk 2002.
• [8] Gatowski J.A., Balles E.N., Chun M., Nelson F.E., Ekchian J.A., Heywood J.B., Heat release analysis of engine pressure data, SAE Paper 841359, 1984.
• [9] Kowalewicz A., Luft S., Różycki A., Gola M., Wybrane aspekty zasilania silnika o ZI ubogimi mieszankami benzynowo-powietrznymi, „Journal of KONES. Internal Combustion Engines”, Vol 6, No 3-4, 1999.
• [10] Kowalewicz A., Różycki A., Analiza możliwości ubogiego spalania homogenicznych mieszanin paliwowo-powietrznych, Journal of KONES, Internal Combustion Engines, Vol 6, No 3-4, 1999.
• [11] Rychter T., Teodorczyk A., Sprawność silników o zapłonie iskrowym w zakresie ubogich ładunków-ograniczenia użytkowe, „Silniki spalinowe”, 1986, nr 1.