The simulation research of the induction process of a fourcylinder spark ignition engine fuelled by LPG sequential injection

• Autorzy: Grabowski Ł. , Wendeker M. , Pietrykowski K. , Jakliński P. , Czarnigowski J. , Sochaczewski R.

Warianty tytułu

PL

Badania symulacyjne procesu napełniania czterocylindrowego silnika zasilanego sekwencyjnym wtryskiem gazu propan butan

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

Abstrakty

EN

The paper presents the simulation research of the air-fuel mixture formation and induction process inside particular cylinders in an propane-butane internal combustion engine. As a research object the authors chose C20LE Holden which is a 4-stroke spark ignition internal combustion engine of four cylinders with two valves per cylinder, fuelled by a sequential intake-manifold injection system. The test was done by numerical calculations using the CFD method for three-dimentional numerical model including four cylinders, cylinder heads and a manifold. The analysis deals with a mixture composition distribution in the whole model during a single engine cycle time, taking a fuel portion remained in a manifold from previous engine cycle under consideration. The article proves that the part of air-fuel mixture flows back from inlet pipes to a manifold when such a mixture is formed. The phenomenon influences the mass and distribution of the mixture composition in the cylinders. The relevant numerical data is given in the paper.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych procesu napełniania mieszanką paliwowopowietrzną poszczególnych cylindrów silnika zasilanego wtryskiem gazu propan-butan. Obiektem badań był silnik C20LE Holden - czterocylindrowy, czterosuwowy silnik o zapłonie iskrowym z 2 zaworami na cylinder wyposażony w sekwencyjny wtrysk paliwa gazowego do kolektora dolotowego. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem trójwymiarowego modelu obejmującego cylindry, głowice oraz kolektor dolotowy z wykorzystaniem programu STAR–CD klasy CFD (Computational Fluid Dynamics). Analizie poddano rozkład mieszanki w całym układzie w czasie pojedynczego, pełnego cyklu pracy silnika ze szczególnym uwzględnieniem udziału paliwa pozostającego w kolektorze z poprzedniego cyklu pracy. W artykule wykazano, że podczas procesu tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej część paliwa wydostaje się z rur dolotowych i wpływa do kolektora zbiorczego. Zjawisko to powoduje zróżnicowanie składu mieszanki dopływającej do cylindrów. W artykule przedstawiono liczbowe wielkości tej różnicy. Przedstawiono także różnice w masie mieszanki dopływającej do cylindrów.

Słowa kluczowe

EN

computational fluid dynamics CFD; CFD; internal combustion engine; propane-butane; induction process

PL

numeryczna mechanika płynów; CFD; silnik spalinowy; propan-butan; proces napełniania

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, SC2
• Strony: 136--144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Grabowski Ł.

• Faculty of Mechanical Engineering at the Lublin University of Technology

autor

Wendeker M.

• Department of Thermodynamics, Fluid Mechanics and Aviation Propulsion Systems in the Faculty of Mechanical Engineering at the Lublin University of Technology

autor

Pietrykowski K.

• Faculty of Mechanical Engineering at the Lublin University of Technology

autor

Jakliński P.

• Faculty of Mechanical Engineering at the Lublin University of Technology

autor

Czarnigowski J.

• Faculty of Mechanical Engineering at the Lublin University of Technology

autor

Sochaczewski R.

• Faculty of Mechanical Engineering at the Lublin University of Technology

Bibliografia

• [1]. Regulation No 83 of the Economic Commission for Europe of the United Nations (UNECE) — Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to the emission of pollutants according to engine fuel requirements”, European Community Official Journal L (legislation) no 119 of 6 May 2008, pp. 1—181.
• [2]. Jakliński P., Grabowski Ł., Wendeker M., Czarnigowski J., Szczęsny P., Barański G., Sochaczewski R.: Analiza wpływu umieszczenia wtryskiwacza LPG na parametry pracy silnika o zapłonie iskrowym, Silniki Spalinowe 4/2007, str. 33-41.
• [3]. Fontana G., Galloni E., Palmaccio R., Strazzullo L., Vittorioso G.: Development of a New Intake System for a Small Spark-Ignition Engine. Modeling the Flow Through the Inlet Valve, SAE 2003-01-036.
• [4]. Sung N. W., Song J. W.: Flow analysis for a chamber. Type Intake Manifold Engine, SAE, 961824.
• [5]. Peters H., Worret R., Spicher U.: Numerical Analyses of the Combustion Process in a Spark-Ignition Engine, The Japan Society of Mechanical Engineers, No.01-204(20010701) p. 41.
• [6]. Seok Y. Lee, Kang Y. Huh, Y. M. Kim, J. H. Lee,: Analysis of In-cylinder Fuel-Air Mixture Distribution in a Heavy Duty CNG Engine, International journal of automotive technology Vol. 2 No. 3, 2001. 9, pp. 93-101.
• [7]. Lippert A.M., El Tahry S. H., Huebler M. S., Parrish S. E., Inoue H., Noyori T., Nakama K, Abe T.: Development and Optimization of a Small-Displacement Spark-Ignition Direct-Injection Engine – Stratified Operation, SAE transactions ISSN 0096-736X, 2004, vol. 113, no 3, pp. 42-66.
• [8]. Barański G., Wendeker M., Czarnigowski J., Jakliński P., Pietrykowski K., Grabowski Ł., Rola M.: Badania symulacyjne tworzenia mieszanki w silniku z sekwencyjnym wtryskiem gazu CNG o ZI, PTNSS CONGRESS-2007 P07-C163, Silniki Spalinowe PTNSS-2007-SC2, pp. 35-43.