The impact of kinematics of the airflow on the efficiency of combustion process in piston engines

• Autorzy: Piątkowski P.

Warianty tytułu

PL

Oddziaływanie kinematyki ładunku napływającego do komory spalania na efektywność procesu spalania w silnikach tłokowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The technical possibility of decreasing engine emissions and fuel consumption in relation to the increase in the usable engine parameters has been presented in the paper. The above problem relates to the dynamic and kinematic properties of airflow into the combustion chamber. The effect of swirl in the intake manifold that refers to the achieved engine operating parameters and emission level was presented in the paper. The included results of the experimental research of airflow swirl in the air intake model allowed getting answers related to the issues of flow resistance. The analysis of literature and the analysis of the modeling results led to conclusions about the theoretical and practical possibilities of flexible intake duct implementation.

PL

W artykule przedstawiono możliwości technicznej realizacji pracy silnika z uwagi na ograniczenie emisji spalin oraz zmniejszenie zużycia paliwa w odniesieniu do wzrostu wartości parametrów użytkowych silnika. Problem ten związano z modyfikacją oraz dynamicznymi zmianami właściwości kinematycznych ładunku napływającego do komory spalania silnika. W pracy przedstawiono zagadnienia związane z możliwością wykorzystania zjawiska zawirowania ładunku na tle uzyskiwanych wartości parametrów pracy oraz emisji składników spalin. Zamieszczone wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzone na stanowisku modelowym pozwoliły uzyskać odpowiedź na zagadnienia oporów przepływu oraz pozwoliły określić możliwe do uzyskania wartości parametrów opisujących zawirowanie osiowo-wzdłużne ładunku w kanale dolotowym silnika. Na podstawie analizy wyników badań modelowych oraz analizy literatury przedstawiono wnioski dotyczące technicznej możliwości implementacji do silnika badawczego oraz spodziewanych zmian w jego parametrach pracy.

Słowa kluczowe

EN

kinematics of airflow; intake manifold; combustion process; gaseous fuel

PL

dynamika ładunku; układ dolotowy; spalanie; paliwo gazowe

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 50, nr 2
• Strony: 82--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Piątkowski P.

• Faculty of Mechanical Engineering at Koszalin University of Technology,

Bibliografia

• [1] Algifri A.H., Bhardwaj R.K., Rao Y.V.N.: Heat transfer in turbulent decaying swirl flow in a circular pipe. Int J Heat Mass Transfer 1988, 31(8) pp. 1563-8.
• [2] Alkidas A.C.: Combustion advancements in gasoline engines, Energy Conversion&Management, 48/2007, pp. 2751-61.
• [3] Friedl H., Kapus P.: Kierunki rozwoju silników ZI, Silniki Spalinowe 2/2002.
• [4] Fuerhapter A., Piock W.F., Fraidl G.K.: CSI - controlled auto ignition - The best solution for the fuel consumption - versus emission tradeoff? SAE Paper No. 2003-01-0754; 2003.
• [5] Goto Y., Narusawa K.: Combustion stabilization of spark ignition natural gas engine, JSAE Review 17 (1996) pp. 251-8.
• [6] Loosley D.J.: Heat transfer from a centrally located source in a vortex flow, MSThesis, AFIT, WPAFB, 1961.
• [7] Mc Kelvey R.: Heat transfer from a heated cylinder in vortex type flow, MSThesis, AFIT, WPAFB, 1960.
• [8] Piątkowski P.: Wpływ parametrów zasilania w układach dwupaliwowych na efektywność energetyczną tłokowego silnika spalinowego, rozprawa doktorska, Koszalin 2007.
• [9] Piątkowski P., Lewkowicz R.: Wpływ kinematyki ładunku napływającego do komory spalania na efektywność procesu spalania w silnikach tłokowych, Motrol nr 12/2010, s. 115-121.
• [10] Yilmaz M., Comakli O., Yapici S.: Enhancement of heat transfer by turbulent decaying swirl flow. Energy Conversion Manage 1999;40:1365-76
• [11] Zhang D., Hill P.G.: Effect of swirl on combustion in a short cylindrical chamber, Combustion and Flame 106/1996, p. 318-332.
• [12] http://australian-clean-energy-facts.com.