Investigation on the improoving of ICE energy conversion efficiency at different engine load

• Autorzy: Postrzednik S. , Żmudka Z.

Warianty tytułu

PL

Badania nad poprawą efektywność konwersji energii silnika spalinowego przy jego różnych obciążeniach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effective work of internal combustion engines, which are used as the driving source ofcars, occurs not only at the fuli load, but mostly at the part load, when the energy efficiency eta e is significant lower than in the optimal (nominal field) range of the performance parameters. One of the numerous reasons of this state is regular growing of the relative load exchange work of the IC engine. Using the worked out theoretical formulas it has been calculated that the relative load exchange work can achieve value up to 40% at the part load (e.g. idle run) of the IC engine, whereby in red systems the engine speed influences the results too. As consequence of the growing of the relative load eichange work is the significant drop of the engine efficiency; from ca. 45% down to ca. 25%. The solutions of this problem are based on the fully independent control of the motion of inlet and outlet valves, whereby the optimal internal recirculation ratio of flue gases should be taken into account. Thanks to the introduction of proposed solutions the energy efficiency of the all system can usually considerably eiceeds the energy efficiency of itself combustion engine, dealt individually, though will appear the necessity of carrying of necessary investment-issues.

PL

W pracy przedstawiono podstawowe ujęcie zagadnienia konwersji energii w układzie silnika spalinowego, co jest związane z racjonalną eksploatacją silnika spalinowego, szczególnie przy obciążeniach różnych (niższych) od nominalnych. W polu pracy każdego silnika spalinowego występuje podobszar jego optymalnej eksploatacji (najwyższa efektywna sprawność energetyczna ni e, najniższe jednostkowe zużycie paliwa be). Często się zdarza, że silnik spalinowy pracuje pod obciążeniem częściowym, a wtedy jego efektywna sprawność energetyczna r/e jest znacznie niższa, aniżeli w obszarze nominalnym. Wyrazem tego jest także obniżenie wartości stopienia doskonałości wewnętrznej eta oraz doskonałości mechanicznej eta,m silnika spalinowego. Jedną z głównych przyczyn tego stanu rzeczy, jest względny wzrost pracy wymiany ładunku. Przeprowadzone obliczenia wykazały, że względna (w stosunku do osiąganej pracy całego obiegu) praca wymiany ładunku może dochodzić do 40% (np. na biegu jałowym). W celu ograniczenia tych strat, proponuje się różne rozwiązania, np. elektroniczne, niezależne sterowanie ruchem zaworów dolotowych i wylotowych, lepszą organizację samego obiegu termodynamicznego. Dzięki wprowadzeniu proponowanych rozwiązań sprawność energetyczna całego układu może zwykle znacznie przewyższyć sprawność energetyczną samego silnika spalinowego, traktowanego indywidualnie, aczkolwiek wystąpi konieczność poniesienia niezbędnych nakładów inwestycyjnych.

Słowa kluczowe

EN

combustion engines; engine efficiency; engine excellence; operation criteria; load exchange work

PL

silniki spalinowe; efektywność pracy; stopnie doskonałości; kryteria eksploatacji

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 16, No. 4
• Strony: 375--384
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Postrzednik S.

autor

Żmudka Z.

• Silesian University of Technology, Institute of Thermal Technology Konarskiego Street 18, 44-100 Gliwice, Poland tel: [phone],fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Benson, R. S., Horlok, J. H., Winterbone, D. E., The thermodynamics and gas dynamics of internat combustion engines, Oxford University Press, 1982.
• [2] Ferguson, C. R., Interna! Combustion Engines, Applied Thermosciences, John Wiley, 1986.
• [3] Grohe, H., Otto- und Dieselmotoren, Vogel Verlag, Wurzburg 1982.
• [4] Postrzednik, S., Żmudka, Z., Advanced Thermodynamic Cycle of Interna! Eco-Engine, Proceedings of the 28th International Symposium on Combustion, Work in Progress, Edinburgh, Scotland 2000.
• [5] Postrzednik, S., Żmudka, Z., Basic procedur es of independent ICE valves steerage, Journal of KONES, Vol. 13, No. 3. Warsaw 2006.
• [6] Postrzednik, S., Żmudka, Z., Basic aspects and main procedures of independent IC engine valves actuation, Proceedings of the International Congress on Combustion Engines, Kraków, Poland 2007.