Aspects of combustion chamber geometry modifications in modern HSDI Diesel engines

• Autorzy: Bueschke W. , Wisłocki K.

Warianty tytułu

PL

Modyfikacja wymiarów komór spalania w nowoczesnych szybkoobrotowych silnikach spalinowych o zapłonie samoczynnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper contents a discussion about combustion chambers of compression ignition engines and their influence on pollutants emission. In a first chapter combustion system and CFD possibilities in researches were characterized. Second chapter is short review about types of combustion chambers from past and recently use. Third chapter presents influence of combustion chamber geometry on engine efficiency by example of heat loss and fuel consumption. In next part an influence of piston bowl geometry on emission of pollutant compounds in diesel engine is shown. In this chapter is comparison of different combustion chambers dimensions and results of reached emission for each type. Compare values are nitrous oxides, soot and fuel consumption. The last chapter presents subject of spray targeting and influence on emission and indicators.

PL

W artykule omówiono konstrukcję komór spalania silników o zapłonie samoczynnym oraz jej wpływ na emisję toksycznych składników spalin. W pierwszej części scharakteryzowano system spalania i podkreślono zalety symulacyjnych metod badawczych, takie jak oszczędność czasu i kosztów. Silniki spalinowe o zapłonie samoczynnym mają obecnie niedzielone komory spalania (wtrysk bezpośredni), o czym przesądziły względy ekonomiczne i ekologiczne. Zmiana parametrów geometrycznych komory ma istotny wpływ na emisję związków toksycznych oraz na wskaźniki pracy silnika, co podkreślono w dalszej części artykułu. Zwrócono uwagę na dopasowanie parametrów geometrycznych komory i rozpylacza (tzw. spray-targeting) w celu właściwego doboru toru przemieszczania paliwa w komorze spalania, który ma wpływ na emisję związków toksycznych i wskaźniki pracy.

Słowa kluczowe

EN

internal combustion engine; combustion system; piston geometry; fuel injection; injection; spray targeting

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Journal of Mechanical and Transport Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 67, No. 1
• Strony: 15--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Bueschke W.

• Institute of Combustion Engines and Transport, Poznan University of Technology

autor

Wisłocki K.

• Institute of Combustion Engines and Transport, Poznan University of Technology

Bibliografia

• [1] Genzale C.L., Reitz. R.D., Musculus M.P.B., Optical diagnostics and multidimensional modling of spray targeting effects in late-injection low-temperature diesel combustion, SAE Technical Paper, 2009-01-2699.
• [2] Inagaki K., Low emissions and high-efficiency diesel combustion using highly dispersed spray with restricted in-cylinder swirl and squish flows, SAE Technical Paper, 2011-01-1393.
• [3] Lee S., Reitz R. D., Spray targeting to minimize soot and CO formation in premixed charge compression ignition (PCCI) combustion with a HSDI diesel engine, SAE Technical Paper, 2006-01-0918.
• [4] Mendez S., Formation of unburned hydrocarbons in low temperature diesel combustion, SAE Technical Paper, 2009-01-2729.
• [5] Merkisz J., Ekologiczne aspekty stosowania silników spalinowych, Poznań, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 1995.
• [6] Mobasheri R., Peng Z., Analysis of the re-entrant combustion chamber geometry on combustion process and emission formation in a HSDI diesel engine, SAE Technical Paper, 2012-01-0144.
• [7] Shi Y., Reitz R. D., Assessment of optimization methodologies to study the effects of bowl geometry, spray targeting and swirl ratio for a heavy-duty diesel engine operated at high-load, SAE Technical Paper, 2008-01-0949.
• [8] Wajand J. A., Wajand J. T., Tłokowe silniki spalinowe średnio- i szybkoobrotowe, Warszawa, WNT 2005.