Analiza rozprzestrzeniania paliwa w cylindrze silnika z wtryskiem bezpośrednim o zmiennym stopniu sprężania

• Autorzy: Woś P. , Balawender K. , Jakubowski M. , Jaworski A. , Kuszewski H. , Lejda K. , Ustrzycki A.

Warianty tytułu

EN

Analysis of in-cylinder fuel distribution in DI variable compression ratio (VCR) engine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W procesie projektowania silnika o zmiennym stopniu sprężania dokonano doboru komory spalania i wysokociśnieniowego systemu wtrysku paliwa typu common-rail. Korzystając z dostępnych komponentów silnikowych, uzyskano acentryczną pozycję komory spalania względem osi cylindra a także asymetryczne usytuowanie strug wtryskiwanego paliwa względem osi cylindra, jak również względem płaszczyzny prostopadłej do osi cylindra. Zadanie badawcze polega na określeniu dystrybucji wtryskiwanego paliwa wewnątrz cylindra dla różnych odległości denka tłoka od płaszczyzny głowicy, zgodnie z przyjętą technologią zmiany stopnia sprężania. Parametrem zmiennym w przedstawionej analizie jest także kąt wyprzedzenia wtrysku paliwa. W badaniach określano m.in. ilość paliwa osiadającego na ściankach tulei cylindrowej, głowicy, denku oraz ściankach komory spalania w tłoku. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem programu do symulacji cyklu roboczego silnika tłokowego. Celem prowadzonych prac jest ustalenie strategii zasilania silnika przy różnych stopniach sprężania tak, aby przede wszystkim zminimalizować zjawisko osiadania ciekłego paliwa na ściankach tulei cylindrowej.

EN

Designing variable compression ratio engine resulted with selection of combustion chamber and high pressure common rail fuel injection components. Using available engine aftermarket parts, an eccentric position of combustion chamber, and relatively to its shape and cylinder axes an asymmetric location of the fuel sprays has been obtained. Research task is to determine the distribution of vapor and liquid fuel injected into the cylinder for various distances of the piston plane and the cylinder head, according to the set way for changing the compression ratio. The other variable parameter in the analysis is fuel injection timing. During research the amount of fuel reaching the walls of the cylinder liner, head surface, piston plane and piston bowl surface has been analyzed. Studies were conducted using a simulation software of piston engine working cycle. The aim of this work is to determine the strategy of fuel supplying for different levels of compression ratio to avoid particularly the phenomenon of cylinder wall wetting.

Słowa kluczowe

PL

dystrybucja paliwa w komorze spalania; zwilżanie ścianek cylindra; bezpośredni wtrysk paliwa; silnik o zmiennym stopniu sprężania

EN

in-cylinder fuel distribution; wall wetting; direct fuel injection; variable compression ratio engine

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 52, nr 3
• Strony: 654--662
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Woś P.

• Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej

autor

Balawender K.

• Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej

autor

Jakubowski M.

• Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej

autor

Jaworski A.

• Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej

autor

Kuszewski H.

• Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej

autor

Lejda K.

• Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej

autor

Ustrzycki A.

• Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej

Bibliografia

• [1] Chłędowski M.: Wykłady z automatyki dla mechaników. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2003.
• [2] EUCAR R&D for Europe, The European Council for Automotive R&D Conference, 2006, www.eucar.be.
• [3] Habermann K.: Demonstration Vehicle with Continuously Variable Compression Ratio (VCR). FEV Magazine “Spectrum”, Issue 22, 2003: www.fev.com.
• [4] Heywood J. B.: Internal Combustion Engine Fundamentals. McGraw-Hill, New York 1988.
• [5] Kuleshov A. S.: Use of Multi-Zone DI Diesel Spray Combustion Model for Simulation and Optimization of Performance and Emissions of Engines with Multiple Injection. SAE Technical Paper No. 2006-01-1385, SAE International, Warrendale, PA, USA, 2006.
• [6] Kuleshov A. S.: DIESEL-RK Engine Simulation Software User Manual. Moscow 2004.
• [7] MCE-5 Development Tech Newsletters: www.mce-5.com.
• [8] Rault A.: Mid and Long Term Powertrains Evolution. Presentation at EUCAR Conference, 2002.
• [9] Woś P., Balawender K., Jakubowski M., Kuszewski H., Lejda K., Ustrzycki A.: Design of Affordable Multi-Cylinder Variable Compression Ratio (VCR) Engine for Advanced Combustion Research Purposes. SAE Technical Paper No. 2012-01-0414, SAE International, Warrendale, PA, USA, 2012.
• [10] Woś P., Jakubowski M.: Silnik tłokowy o zmiennym stopniu sprężania. Zgłoszenie patentowe nr P.389951 z dnia 18-12-2009 r. Biuletyn Urzędu Patentowego RP, nr 13/2011 (978), Warszawa 2011.
• [11] Woś P.: Procesy spalania niskotemperaturowego w silnikach tłokowych. [w:] Lejda K. (red.): Systemy i środki transportu samochodowego – wybrane zagadnienia. Seria: Transport, nr 3, Oficyna Wyd. Politechniki Rzeszowskiej, str. 229-234, Rzeszów 2012.
• [12] Xiaoping B., Minggao Y., Shu H., Zhixiong M.: A Multi-Zone Model for Diesel Spray Combustion. SAE Technical Paper No. 1999-01-0916, SAE International, Warrendale, PA, USA, 1999.
• [13] Zabłocki M.: Wtrysk i spalanie w silnikach wysokoprężnych. WKiŁ, Warszawa 1976.
• [14] Zhao H., Ladommatos N.: Engine Combustion Instrumentation and Diagnostics. SAE International, Warrendale, PA, USA 2001.