Application of interval interpolation for the description of compression-ignition engine performance characteristics

• Autorzy: Stoeck T. , Prajwowski K.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie interpolacji przedziałowej do opisu charakterystyk zewnętrznych silnika o zapłonie samoczynnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper is presented a calculation method based on Lagrange's interpolation formula which has been used for mathematical description of the performance characteristics of a compression-ignition engine of the 359 type of the Polish production. Its application allows simplification of experimental tests through preservation of a minimum number of measuring points and estimation of other data analytically. In order to minimise the interpolation error occurring with polynomials of high degrees and constant node distances, the characteristics were approximated by spline functions with both solutions being shown comparatively in the graphical form. As calculation examples, the curves of specific fuel consumption and infrared radiation absorption coefficient were chosen, which had been obtained during examinations on engine test bench for a drive unit fuelled with four types of fuel. In addition, results of the experiment required for their determination were tabulated. The presented method may be used in further tests of a given engine as well as on other experimental benches, aiding long-lasting and expensive optimisation of operating parameters when using fuels of plant origin. Description of any performance characteristics by means of interval interpolation is convenient from the practical side and does not cause greater calculation problems since polynomials of low degrees are being used in the procedure.

PL

W artykule przedstawiono metodykę obliczeniową bazującą na interpolacji wielomianowej Lagrange'a, którą wykorzystano do matematycznego opisu charakterystyk zewnętrznych silnika o zapłonie samoczynnym produkcji polskiej typu 359. Jej zastosowanie pozwala na uproszczenie badań doświadczalnych poprzez zachowanie minimalnej ilości punktów pomiarowych i oszacowanie pozostałych danych w sposób analityczny. W celu zminimalizowania błędu interpolacji występującego przy wielomianach wysokich stopni i stałych odległościach węzłów, charakterystyki przybliżano funkcjami sklejanymi, przy czym oba rozwiązania pokazano porównawczo w formie graficznej. Jako przykłady obliczeniowe wybrano krzywe jednostkowego zużycia paliwa i współczynnika absorpcji promieniowania podczerwonego, które uzyskano w badaniach na hamowni silnikowej dla jednostki zasilanej czterema rodzajami paliw. Wyniki eksperymentu wymagane do ich wyznaczenia dodatkowo stabelaryzowano. Prezentowana metodyka może być wykorzystana w dalszych badaniach danego silnika, jak również na innych stanowiskach doświadczalnych, wspomagając długotrwałą i kosztowną optymalizację parametrów roboczych przy stosowaniu paliw pochodzenia roślinnego. Opisanie dowolnych charakterystyk zewnętrznych za pomocą interpolacji przedziałowej jest wygodne od strony praktycznej i nie przysparza większych trudności obliczeniowych, gdyż w procedurze wykorzystuje się wielomiany niskich stopni.

Słowa kluczowe

EN

polynomial interpolation; performance characteristics; specific fuel consumption; exhaust gas smokiness

PL

silnik o zapłonie samoczynnym; charakterystyka zewnętrzna silnika; paliwo pochodzenia roślinnego; zużycie paliwa; optymalizacja; interpolacja przedziałowa; interpolacja Lagrange'a

• Wydawca: Warsaw University of Technology, Faculty of Transport
• Czasopismo: Archives of Transport
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 22, iss. 3
• Strony: 349--357
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stoeck T.

autor

Prajwowski K.

• West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Department of Automotive Vehicles Operation 19 Piastów Av., 70-310 Szczecin

Bibliografia

• 1. Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J.: Metody numeryczne. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2009.
• 2. Lewicki J.: Przewodnik do ćwiczeń laboratoryjnych z silników. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1989.
• 3. Majchrzak E., Mochnacki B.: Metody numeryczne - podstawy teoretyczne, aspekty praktyczne i algorytmy. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1994.
• 4. Stoeck T.: Aspekt ekonomiczny i ekologiczny stosowania paliw rzepakowych do zasilania silnika z zapłonem samoczynnym. Autobusy - Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe, nr 1-2, Radom, 2006.
• 5. Stoeck T.: Wpływ rodzaju paliwa na zadymienie spalin w transporcie miejskim. Autobusy - Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe, nr 1-2, Radom, 2002.