Badania procesu tworzenia mieszanki w silniku o zapłonie iskrowym zasilanym wtryskiem gazu propan-butan

• Autorzy: Grabowski Ł.

Warianty tytułu

EN

Research on the mixture formation process in an engine fuelled by a propane-butane injection

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przestawiono wyniki badań procesu tworzenia mieszanki paliwo-powietrznej w silniku zasilanym wtryskiem gazu propan-butan. Obiektem badań był czterocylindrowy silnik, wyposażony w asymetryczny układ dolotowy. Analizie poddano wpływ odległości dyszy wtryskowej od osi zaworu dolotowego oraz kąta początku wtrysku na stężenie składników toksycznych spalin i równomierność rozkładu paliwa w cylindrach. Powyższą analizę oparto o wyniki badań stanowiskowych wykonanych na hamowni silnikowej oraz o wyniki badań symulacyjnych z zastosowaniem numerycznej mechaniki płynów (CFD). Wykazano, że w odniesieniu do zmierzonych stężeń składników spalin (CO, HC, NOx) oddalenie dyszy wtryskowej od osi zaworu dolotowego spowodowało większe różnice w składzie spalin niż modyfikacja kąta początku wtrysku. Przyczyną zwiększenia toksyczności spalin okazała się zmiana procesu napełniania poszczególnych cylindrów silnika i zróżnicowanie składu mieszanki w cylindrach.

EN

The article presents the research results of the air-fuel mixture formation in a propane-butane injected engine. The research object was a four-cylinder engine with an asymmetrical inlet system. The issues analysed included the impacts of the distance of a nozzle from an inlet valve axis and of an injection start angle on the concentration of toxic components in exhaust gases and the uniformity of fuel distribution in cylinders. The analysis is based on the results of the bench tests and of simulations using computational fluid dynamics (CFD). It was demonstrated that the distance between a nozzle and an inlet valve axis caused greater discrepancies in the composition of exhaust gases (CO, HC, NOx) than the modification of an injection start angle. The increased toxicity of exhaust gases was due to the changed filling process of each cylinder and the resultant varied mixture in these cylinders.

Słowa kluczowe

PL

silnik spalinowy; zasilanie gazem propan-butan; kąt początku wtrysku; modelowanie przepływów ściśliwych

EN

internal combustion engine; propane-butane supply system; injection start angle; compressible flow modeling

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 50, nr 3
• Opis fizyczny: Pełny tekst na DVD, Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Grabowski Ł.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

Bibliografia

• [1] AEGPL Europe: Strategy to reduce CO2 emissions from cars, AEGPL response to Commission's consultation, Reducing CO2 from passenger cars and light-commercial vehicles, Final Report, Brussels, 2007.
• [2] Almkvist G., Denbratt I., Josefsson G., Magnusson I.: Measurement of fuel film thickness in the inlet port of an SI engine by laser induced fluorescence. SAE Technical Paper nr 952483, 1995.
• [3] Bass E., Bailey B., Jaeger S.: LPG Conversion and HC Emission Specification of Light -Duty Vehicle. SAE Technical Paper nr 932447, 1993.
• [4] Bedford F., Hu X., Schmidt U.: In-cylinder combustion modeling and validation using Fluent. 14th Annual International Multidimensional Engine Modeling User's Group Meeting, Detroit, 2004.
• [5] Deur J. M., Jonnawthuta S.: The Combination of Detailed Kinetics and CFD in Automotive Applications. Eleventh International Engine Combustion Multi-Dimensional Modeling Conference, Detroit, 2001.
• [6] Grabowski Ł., Wendeker M.: The Mixture Formation Process In The Gas Fuelled Engine. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, 2010.
• [7] Hawryluk B.: Stochastyczny model samochodowego silnika benzynowego w aspekcie stechiometrycznego składu mieszanki paliwowo-powietrznej. Rozprawa doktorska, Politechnika Lubelska, 2001.
• [8] Jakliński P., Czarnigowski J., Wendeker M.: The Effect of Injection Start Angle of Vaporized LPG on SI Engine Operation Parameters, SAE 2007-01-2054, 2007.
• [9] Jakliński P., Czarnigowski J., Wendeker M.: The effect of injection start angle of vaporized LPG on SI engine operation parameters. SAE Technical Paper nr 2007-01-2054, 2007.
• [10] Jakliński P., Grabowski Ł., Wendeker M., Czarnigowski J., Szczęsny P., Barański G., Sochaczewski R.: Analiza wpływu umieszczenia wtryskiwacza LPG na parametry pracy silnika o zapłonie iskrowym, Silniki Spalinowe 4/2007, str. 33-41.
• [11] Jaworski Z.: Numeryczna mechanika płynów w inżynierii chemicznej i procesowej. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2005.
• [12] Lee D., Cho S., Lee B., Ko S., Choi J.: Intake flow observation with gaseous LPG injection in a SI engine. ILASS-Asia 2005, Oct. 13-14, 2005, Seoul, Korea.
• [13] Lee D., Cho S., Lee B., S. Ko, Park J., Choi J.: Enhancement of volumetric efficiency in a gaseous LPG injection engine. The 13th International Pacific Conference on Automotive Engineering, Gyeongju, South Korea, 2005.
• [14] Lee J., Farrell P. V.: Intake Valve Flow Measurements of an IC Engine Using Particle Image Velocimetry. SAE Paper No. 930480, 1993.
• [15] Smith W. J., Timoney D. J., Lynch D. P.: Emissions and Efficiency Comparison of Gasoline and LPG Fuels in a 1.4 Litre Passenger Car Engine. SAE Technical Paper nr 972970, 1997.