Arrangement of combustion system in experimental variable compression ratio engine

• Autorzy: Lejda K. , Woś P.

Warianty tytułu

PL

Konfiguracja systemu spalania w eksperymentalnym silniku o zmiennym stopniu sprężania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Development work on the innovation, experimental design of variable compression ratio combustion engine are continued (comp. PTNSS-2009-SC-062 paper). Their goal is four-cylinder, VCR direct injection engine, where compression ratio alteration will be performed due to shifting and positioning cylinder head assembly relatively to the fixed crankshaft position. One of the crucial matter is the selection of elements and parameters in the combustion system in order to provide a diversity and wide range of prospective research. The factors like the range of compression ratio variability, combustion bowl shape, number and distribution of fuel sprays and fuel injection rate are fundamental here. These parameters directly affects the combustion process, which is chracterized by the heat release rate, cylinder pressure rate and its maximum value, harmful exhaust emission. The paper presents the selection criteria for design factors of combustion system and the analysis of their effects on combustion process characteristics. For this aim a computer simulation model of the VCR engine has been used.

PL

Prace rozwojowe nad konstrukcją innowacyjnej, badawczej jednostki napędowej o zmiennym stopniu sprężania są kontynuowane (por. PTNSS-2009-SC-062). Ich celem jest opracowanie czterocylindrowego silnika tłokowego typu VCR (variable compression ratio) z wtryskiem bezpośrednim, w którym zmiana stopnia sprężania odbywać się będzie poprzez przesuwanie i odpowiednie pozycjonowanie zespołu cylinder-głowica względem ustalonego położenia wału korbowego. Jedną z zasadniczych kwestii jest odpowiedni dobór elementów i parametrów roboczych systemu spalania celem zapewnienia różnorodności i możliwie szerokiego zakresu przyszłych prac badawczych. Istotnymi parametrami są tutaj: zakres zmienności stopnia sprężania, kształt komory spalania, liczba i rozkład strug wtryskiwanego paliwa oraz przebieg wtrysku. Parametry te mają bezpośredni wpływ na proces spalania, którego charakterystycznymi cechami są przebieg wydzielania ciepła, szybkość narastania i maksymalna wartość ciśnienia w cylindrze, emisja szkodliwych składników spalin. Artykuł przedstawia kryteria doboru i analizę wpływu wybranych cech konstrukcyjnych systemu spalania na charakterystykę procesu spalania. W tym celu wykorzystano komputerowy model symulacyjny silnika o zmiennym stopniu sprężania.

Słowa kluczowe

EN

combustion systems; compression ratio; direct fuel injection; air-fuel mixture formation; rate of heat release; cylinder pressure

PL

systemy spalania; stopień sprężania; wtrysk bezpośredni paliwa; tworzenie mieszanki palnej; przebieg wydzielania ciepła; ciśnienie w cylindrze

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 50, nr 3
• Opis fizyczny: Pełny tekst na DVD, Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Lejda K.

autor

Woś P.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics at Rzeszów University of Technology

Bibliografia

• [1] Abramek K.F.: Zmiana stopnia sprężania i jej wpływ na właściwości rozruchowe silników z zapłonem samoczynnym. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie, nr 10/2006.
• [2] Kuleshov A.S., Multi-Zone DI Diesel Spray Combustion Model and its application for Matching the Injector Design with Piston Bowl Shape, SAE Paper, No 2007-01-1908, SAE, Warrendale, PA, 2007.
• [3] Lejda K., Woś P., A Preliminary Project of Multi Cylinder, Variable Compression Ratio (VCR) Engine for Research Purposes, Combustion Engines, vol. SC2, Paper No PTNSS-2009-062.
• [4] MCE-5 Development Tech Newsletters: http://www.mce-5.com.
• [5] Shaik A., Shenbaga Vinayaga Moorthi N., Rudramoorthy R.: Variable compression ratio engine: a future power plant for automobiles - an overview. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers (IMechE); Part D: Journal of Automobile Engineering, Vol. 221, No D9, 2007.
• [6] Woś P., Kuszewski H., Ustrzycki A.: Exhaust emission features of variable compression ratio (VCR) diesel engine. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 17, No. 3, 2010.
• [7] Zabłocki M.: Wtrysk i spalanie paliwa w silnikach wysokoprężnych. WKiŁ, Warszawa 1976.