Pośrednia metoda generowania ruchu wirowego typu swirl w cylindrze silnika spalinowego

• Autorzy: Piątkowski P.

Warianty tytułu

EN

Indirect method of in-cylinder swirl generation

• Konferencja: International Congress on Combustion Engines (5 ; 24-26.06.2013 ; Bielsko-Biala, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy literatury oraz badań własnych dotyczących metod generowania ruchu wirowego typu swirl w cylindrze silnika spalinowego. Problem ten przedstawiono poprzez prezentację znanych metod generowania ruchu wirowego ładunku typu swirl i jego wpływ na wybrane wskaźniki pracy tłokowych silników spalinowych o zapłonie iskrowym i o zapłonie samoczynnym. Tematykę tą uzupełniono o wyniki badań własnych dotyczących możliwości zastosowania i efektywności własnego rozwiązania pozwalającego uzyskać ruch wirowy typu swirl. W opracowaniu przedstawiono uzyskane wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzonych w środowisku aplikacji ANSYS . Zakres badań numerycznych obejmował zastosowanie elementu podatnego w kanale dolotowym stanowiącym kierownicę dla napływającego ładunku w przypadku równoległego usytuowania osi kanału dolotowego względem cylindra. Następnie na podstawie analizy zmian odkształcenia elementu podatnego oraz zmian prędkości przepływu ładunku przez kanał dolotowy, analizowano wpływ tych parametrów na zmianę energii kinetycznej turbulencji, rozkład prędkości przepływu w cylindrze oraz prędkość ruchu wirowego typu swirl. Analizę efektywności zastosowania wsparto poprzez zastosowanie powierzchniowego współczynnika wypełnienia ładunku w ruchu wirowym (Swirl Area). Na podstawie analizy wyników badań numerycznych oraz analizy literatury przedstawiono wnioski dotyczące technicznej możliwości implementacji proponowanego rozwiązania do silnika badawczego oraz spodziewanych zmian w parametrach pracy silnika.

EN

The technical possibilities in-cylinder swirl generation for decrease in exhaust gas emission and fuel consumption which refer to the increase in useable engine parameters were presented in this article. This issue concerned to the dynamic and kinematic properties of airflow through the inlet canal. The examples of swirl effect which have an impact on engine work parameters and emission level was presented to. There were included results of numerical research of airflow swirl in the intake’s canal which allowed to get an answers about the issues of flow resistance, average airflow and local velocity, swirl velocity and turbulence kinetic energy. Analysis of the results of model’s and literature’s research enabled to put conclusions about theoretical and practical possibilities of implementation a flexible element inside of intake canal.

Słowa kluczowe

PL

silnik spalinowy; układ dolotowy; swirl; spalanie

EN

kinematics of airflow; intake manifold; combustion process; gaseous fuel

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 54, nr 3
• Strony: 712--718
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Piątkowski P.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Koszalińskiej

Bibliografia

• [1] Ambrozik A: Analiza cykli pracy czterosuwowych silników spalinowych, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach, Kielce 2010.
• [2] Benny P., Ganesan V.: Flow field development in a direct injection diesel engine with different manifolds, International Journal of Engineering, Science and Technology, Vol. 2, No. 1, 2010, p. 80-91.
• [3] Dembinski H.W.R., Ångström H.-E.: Optical study of swirl during combustion in a CI engine with different injection pressures and swirl ratios compared with calculations, SAE paper 2012-01-0682.
• [4] Gis M., Gis W.: Selected issues related to the reduction of CO2 emission form combustion engines fitted in vehicles of the M and N categories, Combustion Engines 1/2012, p. 53-61.
• [5] Heywood J.B.: Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill, Singapore, 1988.
• [6] Johnson T.: Diesel emissions and their control, Corning Environmental Technologies, Corning Incorporated, HP-CB-2-4, Corning, NY 14831, U.S.A, Platinum Metals Review 2008 No. 52(1) page 23-37.
• [7] Merkisz J., Pielecha J., Radzimirski St.: New Trends in Emission Control in the European Union, Combustion Engines Springer Tracts on Transportation and Traffic, vol. 4/2014.
• [8] Niewczas A., Gil L., Ignaciuk P.: Chosen aspects of biofuel usage on example of camelina oil methyl ester, Combustion Engines 1/2012.
• [9] Piątkowski P.: Wybrane zagadnienia kinematyki ładunku w cylindrze silnika spalinowego, Monografia, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2013.
• [10] Piątkowski P.: The impact of kinematics of the airflow on the efficiency of combustion process in piston engines, Combustion Engines 2/2011.
• [11] Piątkowski P.: The impact of intake canal geometry on kinematics of load in combustion chamber, TEKA vol.12 no. 1, Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa PAN, Lublin 2012. p. 89-94.
• [12] Piątkowski P., Bohdal T.: Testing of Ecological Properties of Spark Ignition Engine Fed with LPG Mixture, Annual Set The Environment Protection, vol.XIII 2011, str. 607-618.
• [13] Piątkowski P., Heese T., i inni.: Implementacja zadania rozwoju transportu publicznego przez wprowadzenie ekologicznych minibusów podczas realizacji działań w ramach projektu CiViTAS Renaissance w Szczecinku, LOGISTYKA, 3/2011 / str. 2177-2184.
• [14] Piątkowski P., Lewkowicz R.: Wpływ kinematyki ładunku napływającego do komory spalania na efektywność procesu spalania w silnikach tłokowych, Motrol 12, Lublin 2010.
• [15] Rokosh U.: Układy oczyszczania spalin i pokładowe systemy diagnostyczne samochodów OBD, WKŁ, Warszawa 2007.
• [16] Stone R., Ball J.K.: Automotive Engineering Fundamentals, SAE USA, Warrenadale 2004.
• [17] Walsh M.: Global trends in motor vehicle pollution control: a 2011 update, Combustion Engine 2-4/2011.