Kierunki rozwoju silników ZI

• Autorzy: Friedl H. , Kapus P.

Warianty tytułu

EN

Trends in gasoline engines technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój układów napędowych pojazdów w coraz większym stopniu uwarunkowany jest wymaganiami ochrony środowiska i minimalizacji zużycia paliwa. Spełnienie tych wymagań wymaga ciągłego doskonalenia istniejących konstrukcji i opracowania zupełnie nowych generacji silników spalinowych. Najistotniejszym zadaniem w dziedzinie silników ZI jest obniżenie zużycia paliwa. Dla osiągnięcia tego celu można wykorzystać dużą różnorodność możliwych technologii od prostego zawirowania ładunku i taniego układu rozrządu o zmiennych fazach do bardzo skomplikowanych, w pełni kontrolowanych układów sterowania rozrządem czy samozapłonem mieszanek jednorodnych (HCCI). Układy bezpośredniego wtrysku benzyny I generacji (zawirowanie kierowane ścianką komory) czy nawet bardziej II generacji (wtrysk do zawirowanego powietrza) pozwalają na zmniejszenie zużycia paliwa, jednak wymagają kosztownych układów obróbki spalin w celu zmniejszenia emisji NOx. W trybie pracy z pełnym obciążeniem korzystnym rozwiązaniem jest bezpośredni wtrysk benzyny (DGI), który pozwala uzyskać odpowiednie osiągi, a w powiązaniu z turbodoładowaniem jest sposobem na realizacje koncepcji "downsizingu". Połączenie turbodoładowania, bezpośredniego wtrysku i zmiennych faz rozrządu jest obiecującym sposobem osiągnięcia jednocześnie niewielkiego zużycia paliwa i przyjemności z jazdy. W celu spełnienia różnorodnych szczególnych wymagań w zależności od zastosowania stosowane muszą być wykorzystane różne konstrukcje i technologie silników o ZI. Nie rezygnując z osiągów można ciągle zmniejszać zużycie paliwa i spełniać normy czystości środowiska. Jednak należy się liczyć ze skomplikowaniem układów i wzrostem kosztów ich wykonania.

EN

The development of vehicle powertrains is increasingly challenged by emission legislation and by the end-users' fuel-economy demands. In order to meet these requirements it is necessary to continuously improve existing powertrains and to develop totally new generations of engines. For Gasoline engines in passenger cars the most important task is to improve fuel efficiency. Therefore, a big variety of different technologies potentially can be applied. The system range from simple variable charge motion and low cost variable valve timing devices up to highly sophisticated systems like fully variable valve actuation systems and also combustion with auto ignition (HCCI). Direct Gasoline Injection systems of Generation 1 (wall guided systems) and even more the systems of Generation 2 (spray guided systems) improve fuel efficiency, but the significant on costs for NOx exhaust aftertreatment have to be taken into consideration. Due to its full load benefits homogeneous DGI is a preferred solution for high performance engines as well as in combination with turbocharging for downsizing/downrating concepts. The combination of turbocharging, direct injection and cam phase shifter has proven to be a highly attractive package combining good fuel economy with fun to drive. The different gasoline engines technologies will have to be applied according to the specific needs of their application and brand specific requirements. Even keeping high performance characteristics, fuel consumption will be reduced continuously and future legislative limits can be met. However, system complexity and cost will increase.

Słowa kluczowe

PL

silniki o ZI; trendy w budowie silników o ZI; wymiana ładunku; bezpośredni wtrysk benzyny; turbodoładowanie; downsizing

EN

gasoline engines; trends in SI engines; gas exchange; direct gasoline injection; turbocharging; downsizing

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 44, nr 2
• Strony: 3--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Friedl H.

• Zespół Silników o Zapłonie Iskrowym, AVL Powertrain Systems – Samochody Osobowe

autor

Kapus P.

• Specjalistyczny Zespół Rozwoju Silników o Zapłonie Iskrowym, AVL Powertrain Systems – Samochody Osobowe

Bibliografia

• [1] Kapus P., Denger D., Holland T.: Intelligent Simplification-Ways Towards Improved Fuel Economy, SAE 2002-01-0236.
• [2] Borgmann K, Hofmann R. Liebl J., Melcher T.: Der BMW 4-Zylinder Motor; Das erste Mitglied derneuen Ottomotoren-Generation. 22. Internationales Wiener Motorensymposium, April 2001.
• [3] Piock W., Fraidl K.G.: Ottodirekteinspritzung ohne Denox-Kat?. 23. Internationales Wiener Motorensymposium, April 2002.
• [4] Piock W., Fraidl K.G.: Gasoline Direct Injection – Quo Vadis?. FISITA 2002, F02V096.
• [5] Fiorenza R., Pirelli M., Torella E., Kapus P., Kokalj G. Lebenbauer M.: VVT+Port Deactivation Application on a Small Displacement SI 4 Cylinder 16V Engine: An Effective Way to Reduce Vehicle Fuel Consumption. SAE 2003.
• [7] Beer M., Held W., Kerkau M., Rehr A.: Der neue Motor des Porsche 911 Turbo. MTZ 61, 2000.
• [8] Egger K.: Einspritzsysteme und Motormanagement Ottomotor; Fachkongress Antriebstechnik – Gegenwart und Zukunft, 100 Jahre Werk Untertürkheim. 30.6.–1.7.2004, Stuttgart, Deutschland.