Knock combustion in dual fuel turbocharged compression ignition engines

• Autorzy: Róźycki A.

Warianty tytułu

PL

Spalanie stukowe w turbodoładowanym dwupaliwowym silniku o zapłonie samoczynnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes some results of examination of dual fuel turbocharged compression ignition engine, which verify possibility of occurring of knock combustion. The first stage of examination was done with the use of standard fuel system. Dual fuel system was used in the second stage. Diesel provided by common rail system was used for ignition of natural gas, which was treated as a main fuel. The fluctuation of the cylinder pressure and engine head vibration was registered for characteristic points of engine run (maximum torque, maximum power, maximum engine efficiency). The spectrum of vibration of engine head was analyzed. Analysis is based on application of Fast Fourier Transform for calculation of characteristic frequency and maximum values of module of transform. Moreover the factors of knock intensity were calculated. The results ofanalysis confirmed previous results which shown that during combustion in CI engine fluctuation of pressure appear. The fluctuation cause vibration of engine head but frequency of the vibration is characteristic for knock combustion. Characteristic frequency doesn 't depend on gas fuel rate in total fuel, which is provided to the cylinder. The magnitude, which changes is maximum of amplitude of vibration. The results of calculation of knock combustion intensity factor, which is based on maximum of amplitude of engine head vibration shown its suitability for identification of knock combustion.

PL

W artykule opisano wyniki badań weryfikujących możliwość wystąpienia spalania stukowego Drży dwupaliwowym zasilaniu pelnogabarytowego turbodoładowanego silnika o ZS. Pierwszy etap badań przeprowadzony był przy standardowym zasilaniu silnika. W drugim etapie badań silnik zasilany był układem dwupaliwowym. Paliwem inicjującym samozapłon ładunku był olej napędowy podawany przez układ common rail. Paliwem podstawowym był gaz ziemny (CNG). Rejestrowane były zmiany ciśnienia w cylindrze i drgania głowicy w charakterystycznych punktach pracy silnika (maksymalny moment, maksymalna moc i maksymalna sprawność silnika). Analizie poddano widma drgań głowicy w okresie spalania. Analiza polegała na zastosowaniu szybkiej transformaty Fouriera do obliczenia charakterystycznych częstotliwości i wartości maksymalnych modułu transformaty. Ponadto wykonano obliczenia wskaźników intensywności stuku. Wyniki analiz potwierdziły wcześniejsze badania, z których wynikało, że w silniku o zapłonie samoczynnym w okresie spalania występują pulsacje ciśnienia wywołujące drgania głowicy o częstotliwości charakterystycznej dla spalania stukowego. Częstotliwość ta występuje niezależnie od udziału paliwa gazowego w ładunku dostarczanym do cylindra. Wielkością, która ulega zmianie jest maksymalna amplituda pulsacji. Wyniki obliczenia wskaźnika intensywności spalania stukowego opartego na maksymalnej amplitudzie drgań głowicy wykazały jego przydatność do identyfikacji spalania stukowego.

Słowa kluczowe

EN

knocking combustion; gaseous fuel; dual-fuel compression ignition engine; cylinder head vibrations

PL

spalanie stukowe; silnik dwupaliwowy o zapłonie samoczynnym; amplituda drgań głowicy; sprężony gaz ziemny

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 16, No. 4
• Strony: 393--400
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Róźycki A.

• Radom Technical University Institute of Maintenance of Vehicles and Machines Chrobrego Av. 45, 26-600 Radom, Poland tel: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Szwaja, S., Jamrozik, A., Analysis of combustion knock in the SI engine, III Międzynarodowy Kongres Silników Spalinowych – PTNSS KONGRES 2009, PTNSS–2009–SC–046, Opole 2009.
• [2] Różycki, A., Knocking combustion intensity index in a dual-fuel compression ignition engine, III Miedzynarodowy Kongres Silników Spalinowych – PTNSS KONGRES 2009, PTNSS–2009–SC–04, PTNSS–2009–SC–165, Opole 2009.
• [3] Różycki, A., Metoda identyfikacji spalania stukowego w dwupaliwowym silniku o zapłonie samoczynnym, Journal of KONES, Vol. 15, Warsaw 2008.
• [4] Różycki, A., Granica spalania stukowego w dwupaliwowym silniku o zapłonie samoczynnym, Międzynarodowa Konferencja Motoryzacyjna KONMOT - Autoprogres 2008 Motoryzacja w Dobie Zrównoważonego Rozwoju Świata, Szczawnica 2008.
• [5] Różycki, A., Microkomputer system for measurement of high speed parameters for IC engines, 8th EAEC Congres, paper No. SAITS 01196, Bratislava 2001.
• [6] Brunt, F., et. al., Gasoline Engine Knock Analysis using Cylinder Pressure Data, SAE 980896.
• [7] Millo, F., Ferraro, C. V., Knock in S.I. Engines: A Comparison between Different Techniques for Detection and Control, SAE 982477, 1998.