Analiza spalania jednorodnych ubogich mieszanek benzyny z powietrzem poprzez wtrysk zapalającej dawki oleju napędowego

• Autorzy: Cisek J.

Warianty tytułu

EN

Analysis of lean homogeneous gasoline combustion through ignition by diesel fuel injection

• Konferencja: Międzynarodowy Kongres Silników Spalinowych (3 ; 22-24.06.2009 ; Opole, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym celem analizy wyników badań przedstawionych w artykule jest poznanie procesu zapalania i spalania jednorodnych ubogich mieszanek benzyny z powietrzem poprzez wtrysk do cylindra silnika zapalającej dawki oleju napędowego. Praktycznie sprowadza się to do stworzenia tą metodą możliwości jakościowej regulacji mocy silnika benzynowego w szerokim zakresie zmian współczynnika nadmiaru powietrza, bez konieczności uwarstwienia ładunku. Przedmiotem badań objętych projektem jest silnik o następujących cechach charakterystycznych: - zasilanie jednorodną mieszanką benzyny z powietrzem, wytwarzaną poza cylindrem silnika w suwie ssania, - wtryskiwanie do cylindra, pod koniec suwu sprężania, małej zapalającej dawki oleju napędowego inicjującej zapłon i spalanie ubogich mieszanek benzynowo-powietrznych, - jakościowa regulacja mocy silnika poprzez zmiany składu sprężonej mieszanki benzyny z powietrzem. Analizie poddano parametry energetyczne, współczynnik nadmiaru powietrza oraz toksyczność i zadymienie spalin dla obu trybów pracy silnika, dla trzech prędkości obrotowych zmodyfikowanego, badawczego silnika SB3.1. Przedstawione zastosowanie spalania homogenicznej mieszaniny benzynowo-powietrznej, przy zapłonie od żagwi płomienia wynikającego z samozapłonu dawki zapalającej oleju napędowego, stanowi duży potencjał, nawet w porównaniu z najnowszymi rozwiązaniami benzynowych silników spalających uwarstwione mieszaniny benzynowo-powietrzne.

EN

The main goal of the research presented in this article was to gain knowledge on the ignition process, by means of diesel fuel injection, and lean homogeneous combustion process. In a practical sense this allows for the qualitative control of gasoline engine power for a wide band of lambda values, without the need of stratifying the charge. The object of the research in this project is an engine with the following characteristics: - homogeneous mixture of air and gasoline produced outside of the cylinder in the inlet valve area - injection of a small amount of ignitable diesel fuel during the end of the compression stroke initiating ignition and combustion of the lean air-fuel mixture - qualitative control of gasoline engine power by means of regulating the compressed air fuel mixture. The presented application of combusting a homogeneous air-fuel mixture with the ignition source a selfigniting diesel fuel, shows a large potential even when compared with the newest homogeneously charged gasoline engines.

Słowa kluczowe

PL

ubogie mieszaniny benzynowo-powietrzne; mieszanki homogeniczne; jakościowa regulacja mocy; proces zapłonu; proces spalania; paliwo zapalające; toksyczność spalin

EN

lean air-fuel mixture; homogeneous mixture; qualitative engine control; combustion process; ignition process; igniting fuel; exhaust gas emissions

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, SC2
• Strony: 294--305
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr.

Twórcy

autor

Cisek J.

• Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Spicher U., Spiegel L., Haug M., Roosen P., von Adrian S. – „Gemischbildung und Verbrennung im Ottomotor mit Direkteinspritzung.“ Motortechnische Zeitschrift 56 (1995) Nr 12, str. 750-756.
• [2] Kume T., Iwamoto Y., Lida K., Murakami M., Akishino K., Ando H. – „Combustion control strategies for direct injection SI Engine.” SAE Paper 960600, 1996.
• [3] Zao F.-Q., Lai M.-C. – „A review of mixture preparation and combustion control strategies for spark-ignited, direct-injection gasoline engines.” SAE Paper 970627, 1997.
• [4] Wirth M., Zimmermann D., Friefeldt R., Caine J., Schamel A., Storch A., Ries-Müller K., Gansert K.-P., Pilgram G., Ortmann R., Würfel G., Gerhardt J. - „Die nächste Generation der Benzin-Direkt-einspritzung – gesteigertes Potential bei optimierten Systemkosten.“ 12. Aachener Kolloquium „Farzeug- und Motorentechnik.“ Tom I. str.239-270. Akwizgran, 2003.
• [5] Kollmann K., Bargende M. – “DI-Dieselmotor und DI-Ottomotor – Wohin geht die Pkw-Motorenentwicklung?“ Sympozjum „Dieselmotorentechnik 98.“ Ostfildern-Stuttgart, 1998. Wyd. Expert-Verlag ISBN 3-8169-1583-3, str. 234-253.
• [6] Bozelie P., Baumgarten H., Weinowski R. – „Fahrzeuguntersuchungen an einem 1,8 l Ottomotor mit Direkteinspritzung.“ Sympozjum “Direkteinspritzung im Ottomotor III.” Karlsruhe 2001. Wyd. Expert-Verlag ISBN 3-8169-2014-4, str. 375-395.
• [7] Harada J., Tomita T., Mizuno H., Mashiki Z., Ito Y. – „Development of direct injection gasoline engine.” SAE Paper 970540, 1997.
• [8] Maass J., Zoller J., Leyh B., TschökeH. – „Einflussfaktoren auf die Gemischbildung in einem DI-Otto-Motor: Computersimulation und LIEFUntersuchungen.“ Sympozjum “Direkteinspritzung im Ottomotor II.” Karlsruhe 1999. Wyd. Expert-Verlag ISBN 3-8169-1822-0, str. 79-108.
• [9] Schamel A., Limbach S., Sweet T., Wölfle M., Tielkes U. - “Development and potential of a small direct injection gasoline engine.“ Sympozjum “Direkteinspritzung im Ottomotor II.” Karlsruhe 1999. Wyd. Expert-Verlag ISBN 3-8169-1822-0, str. 211-236.
• [10] Menne R.J., Limbach S., Brinkmann B., Hohage C., Skipp D., Sweet T. – „Tuning and integration of gasoline engines with direct injection.“ 24. Internationales Wiener Motorensymposium. Fortschritt-Berichte VDI, Reiche 12, Nr 539. Tom 1, str. 81-103. Wiedeń, 2003.
• [11] Lippert M., El Tahry S.H., Huebler M.S., Parrish S.E., Inove H., Noyori T., Nakama K., Abe T. – „Development and optimization of a small displacement SIDI Engine – Stratified Operation.” 12. Aachener Kolloquium „Farzeug- und Motorentechnik.“ Tom I. str. 181-217. Akwizgran, 2003.
• [12] Cisek J. – „Możliwości i ograniczenia wizualizacji procesu wtrysku i spalania w cylindrze silnika wysokoprężnego”. AUTOPROGRESKONMOT 2002. Przemysłowy Instytut Motoryzacji. Politechnika Krakowska. Polskie Towarzystwo Naukowe Motoryzacji. Pasym 2002.
• [13] Cisek J. – „Badanie wpływu procesu rozpylenia i spalania paliwa w silniku wysokoprężnym za pomocą metod optyczno-cyfrowych na emisje toksycznych składników spalin”. Sprawozdanie z realizacji projektu badawczego nr 8 T12D 035 20. Politechnika Krakowska. Kraków, 2004.
• [14] Cisek J. – „Badania wpływu wtrysku paliwa zapalającego na proces spalania ubogich mieszanek benzynowo-powietrznych w celu określenia możliwości jakościowej regulacji mocy silnika w szerokim zakresie zmian współczynnika nadmiaru powietrza”. Sprawozdanie z realizacji projektu badawczego nr 4 T12D 059 28. Politechnika Krakowska. Kraków, 2008.