Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Particulate matter emission from dual fuel diesel engine fuelled with natural gas

Stelmasiak Z., Larisch J., Pielecha J., Pietras D.

Polish Maritime Research

|

2017

|

nr 2

96--104

EN

The paper presents the results of examination of particulate matter emission from the Diesel engine FPT 1.3 MJT simultaneously fuelled with diesel oil and natural gas CNG. The basic premise for engine adaptation was the addition of a small amount of CNG to reduce exhaust gas opacity and particulate matter emission. At this assumption, diesel oil remained the basic fuel, with contribution amounting to 0,70-0,85 of total energy delivered to the engine. The dual fuel engine was examined using an original controller installed in the Diesel engine FPT 1.3 MJT which controlled the diesel fuel dose. The dose of the injected natural gas was controlled by changing the opening time of gas injectors at constant pressure in the gas collector. The examined issues included the exhaust gas opacity, and the total number and fractional distribution of the emitted particles. The measurements were performed at twenty selected measuring points corresponding to the New European Driving Cycle (NEDC) test. The performed tests have demonstrated a positive effect of gas addition on exhaust gas opacity and particulate matter emission. Depending on test conditions, the exhaust gas opacity was reduced by 10÷92%, and the total number of particles by 30÷40%. The performed tests have revealed that a small addition of gas can reduce the load of the DPF filter, extend its lifetime, and increase engine reliability. Longer time intervals between successive DPF filter regenerations improve ecological properties of the engine.

2

Selection of an algorithms controlling operation of supercharged compression ignition engine with additional fueling with CNG gas

Stelmasiak Z., Larisch J., Pietras D.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 3

42--48

EN

The article presents an issues concerning selection of controlling algorithms for operation of supercharged compression ignition engine fueled additionally with CNG gas, including implemented control procedures, adjustment algorithms and operational algorithms. As the result, the engine which is run in dual fuel system operates under control of two controllers, factory ECU controller, governing fueling with the base fuel (Diesel oil) and all fueling parameters, and the second controller for gaseous fuel supply. Priority of operation of the controllers relates to fueling with Diesel oil, while the gas is treated as supplementary fuel. Due to possibility of usage of factorymade original ECU controller as used with Diesel oil supply; it has been presented proposal of its software in form of array algorithms.

3

Stelmasiak Z., Larisch J., Pietras D.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 2

24--31

EN

The study presents results of a research work on two various Diesel engines adapted for dual fuel feeding with CNG gas and diesel oil. The first engine is naturally aspirated, medium-sized engine, corresponding to engines mounted as power units in trucks and buses. Natural gas was used as the main fuel to this engine, and amount of diesel oil was reduced to minimum according to criterion of correct operation of injection system and reliable ignition of gaseous mixture. The second engine was a high-speed, supercharged engine of Fiat 1.3 MJT type, destined to powering of passenger cars. This engine is equipped with modern engine technologies, high-pressure injection system of Common Rail type with division of fuel dose and recirculation of exhaust gases, with catalytic converter and DPF filter. To fueling of this engine was used small additive of gas, aimed at reduction of smokiness of exhaust gases. Performed research has shown beneficial effect of gas on engine efficiency, reduction of concentration of nitrogen oxides, smokiness of exhaust gases and emission of particulate matter. Simultaneously, however, emissions of carbon monoxide and hydrocarbons had increased, especially in area of partial engine loads. Results of the study are pointing at possibility of installation of dual fuel system in traction engines with different size.

4

Wybrane problemy adaptacji samochodowego silnika o zapłonie samoczynnym do zasilania dwupaliwowego

Stelmasiak Z., Larisch J., Pietras D.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

1021--1029

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac związanych z adaptacją silnika Fiat 1.3 MultiJet do zasilania dwupaliwowego – sprężonym gazem ziemnym CNG i olejem napędowym. Podstawowym celem prac była realizacja badań dotyczących wpływu niewielkiego dodatku gazu ziemnego na zadymienie spalin w zmiennych warunkach pracy silnika. Wymagało to oprócz zmian konstrukcyjnych związanych z instalacją systemu zasilania gazem, również korekcji parametrów recyrkulacji spalin i ilości powietrza doprowadzonego do silnika. Badania przeprowadzono w punktach pracy silnika odwzorowujących test jezdny NEDC. Dobór punktów pomiarowych został dokonany wg kryterium największego udziału w teście homologacyjnym NEDC, obejmujących całe pole pracy silnika wykorzystywane przy realizacji testu wykonywanego na hamowni podwoziowej. W badaniach stosowano udziały energetyczne gazu w wynikające z czasu otwarcia wtryskiwaczy gazu – 2ms. Analizowano zadymienie spalin w skali masowej [mg/m3].

EN

The paper presents the results of work related to the adaptation of the Fiat 1.3 MultiJet engine for dual fuel supplying - compressed natural gas CNG and diesel. The primary objective of this work was to perform research on the effect of a small additive of natural gas for smoke opacity in variable operating conditions of the engine. It required in addition to the construction changes associated with the installation of the gas supply system, the correction parameters of exhaust gas recirculation and air volume. Research was carried out in the operating points characteristic for the NEDC driving test. Selection of measurement points was made by the criterion of the highest share in the NEDC homologation test covering the entire field of engine operation during the performance test on a chassis dynamometer. The studies used the energy share of gas due to gas injector opening time – 2ms. Smoke opacity were analyzed in a mass scale [mg/m3].

5

Wpływ dodatku gazu ziemnego na wybrane parametry pracy silnika Fiat 1.3 MultiJet zasilanego dwupaliwowo

Stelmasiak Z., Larisch J., Pietras D.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

672--682

PL

W pracy przedstawiono analizę wpływu energetycznego udziału gazu ziemnego na parametry użytkowe, ekologiczne i hałaśliwość pracy samochodowego silnika o zapłonie samoczynnym. Badania przeprowadzono na nowoczesnym silniku Fiat 1.3 MultiJet zasilanym dwupaliwowo – gazem ziemnym CNG i olejem napędowym. Gaz ziemny był dostarczany przez sekwencyjny wtrysk do kolektora, w okolicę zaworu dolotowego. Zmiany udziału gazu realizowano przez różne czasy otwarcia wtryskiwaczy. Mierzone w czasie badań udziały energetyczne gazu wynosiły 10÷45%. Analizie poddano stężenia toksycznych składników spalin (CO, THC, NOx, zadymienie), hałaśliwość pracy i wybrane parametry użytkowe silnika. Wyniki badań mogą być wykorzystane w adaptacjach silnika do zasilania CNG.

EN

The paper presents an analysis of the impact the energy share of natural gas on operating parameters, environmental and acoustic noise automotive diesel engine. The study was conducted on a modern engine Fiat 1.3 MultiJet dual fuelling, CNG and diesel oil. Natural gas was supplied by sequential injection in the collector in the area of the intake valve. Changes in the share of gas was carried out by the different opening times of the gas injectors. The measured during the tests of gas energy shares amounted from 10 to 45%. Analyzed the concentration of toxic components of exhaust gases (CO, THC, NOx, smoke), acoustic noise and selected operating parameters of the engine. The test results can be used in the engine adaptations to CNG fuelling.

6

The influence of natural gas additive on the smoke level generated by diesel engines

Stelmasiak Z., Larisch J., Pietras D.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 2

78--88

EN

The paper presents the results of investigations performed on a Fiat 1.3 MultiJet engine fueled with natural gas (CNG) and diesel oil. The primary aim was to determine the influence of a small additive of natural gas on the exhaust gas opacity under variable engine operating conditions. The tests were performed for the engine work points n–Mo (engine speed– torque) reproducing the NEDC cycle. The selection of the work points was carried out according to the criterion of greatest share in the NEDC homologation test, covering the entire engine field of work used in the realization of the test on a chassis dynamometer. In the tests, the authors applied different energy shares of natural gas in the range 15–35.6%. The smoke opacity was analyzed in the FSN and mass scales [mg/m3]. The results of the investigations may be used in the design of electronic controllers for natural gas engines and in the adaptation engines to CNG fueling.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań silnika Fiat 1.3 MultiJet zasilanego dwupaliwowo – gazem ziemnym CNG i olejem napędowym. Podstawowym celem badań było określenie wpływu niewielkiego dodatku gazu ziemnego na zadymienie spalin w zmiennych warunkach pracy silnika. Badania przeprowadzono w punktach pracy silnika n–Mo (prędkość obrotowa – moment obrotowy) odwzorowujących test jezdny NEDC. Doboru punktów pomiarowych dokonano według kryterium największego udziału w teście homologacyjnym NEDC, obejmujących całe pole pracy silnika wykorzystywane przy realizacji testu wykonywanego na hamowni podwoziowej. W badaniach stosowano różne udziały energetyczne gazu w zakresie 15–35,6%. Analizowano zadymienie spalin w skali FSN i masowej [mg/m 3]. Wyniki badań mogą być wykorzystane przy budowie elektronicznych sterowników silników gazowych i adaptacjach silnika do zasilania CNG.

7

Niektóre problemy sterowania samochodowego silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego dwupaliwowo

Stelmasiak Z., Larisch J., Pietras D.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

1070--1081

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia sterowania jakością ładunku w samochodowym silniku o zapłonie samoczynnym zasilanym dwupaliwowo. Głównym założeniem adaptacji silnika był dodatek niewielkiej ilości gazu ziemnego prowadzący do zmniejszenia zadymienia spalin. Przy takim założeniu podstawowym paliwem pozostawał olej napędowy, którego udział stanowił 0,70-0,85 całkowitej energii dostarczanej do silnika. W prowadzonych badaniach silnika dwupaliwowego stosowano oryginalny sterownik silnika Fiat 1.3 MJT sterujący dawką oleju napędowego. Wielkość dawki gazu regulowano czasem otwarcia wtryskiwaczy gazu przy stałym ciśnieniu w kolektorze gazowym. Analizowano podstawowe parametry wpływające na jakość ładunku takie jak, wpływ czasu otwarcia wtryskiwaczy na udział energetyczny gazu, podział dawki oleju napędowego, kąty początku wtrysku dawek częściowych, wydatek powietrza. Przeprowadzone badania pokazały niekorzystny podział dawki oleju napędowego i kątów początku wtrysku z punktu widzenia wymagań dla silnika dwupaliwowego. Dodatkowo zwiększanie dodatku gazu prowadzi do zmniejszenia wydatku powietrza sterowanego przez oryginalny sterownik silnika. Wpływa to na zmniejszenie współczynnika nadmiaru powietrza i pogorszenie warunków spalania oleju napędowego. Przeprowadzone analizy wskazują, że przy adaptacjach małych silników samochodowych do zasilania dwupaliwowego należy stosować specjalne algorytmy sterowania jakością ładunku i sterowniki przystosowane do tego typu zasilania.

EN

The paper presents issues of quality charge control in automotive diesel engine powered dual fuel. The basic premise of the engine adaptation was the addition of small quantities of natural gas leads to a reduction smoke exhaust. Under this assumption, the basic fuel remained diesel, which accounted 0,70-0,85 share of the total energy supplied to the engine. In this study of dual fuel engine used original controller of the Fiat 1.3 MJT that controlled dose of diesel fuel. The dose of gas was adjusted by gas injector opening time at a constant pressure in the gas manifold. In paper analyzed the basic parameters affecting on quality of charge such as: injector opening time impact on energy share of gas, diesel division dose, injection timing of part dose and air flow. The study showed a negative split division of diesel fuel and injection timing of part doses from the point of view of the requirements for dual fuel engine. Increasing the gas additive leads to a reduction in air flow controlled by the original engine control unit. This reduces the excess air ratio and deterioration of the burning diesel fuel. The analyzes show that, with adaptations small car engines to dual fuel fuelling, should be used a special charge quality control algorithms and controller units adapted to this type of fuelling.

8

Dwupaliwowe zasilanie silnika Fiat 1.3 MultiJet

Stelmasiak Z., Larisch J.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

10033--10044

PL

W pracy przedstawiono adaptację nowoczesnego silnika trakcyjnego o zapłonie samoczynnym stosowanego w pojazdach samochodowych do dwupaliwowego zasilania gazem ziemnym sprężonym CNG. We współczesnych silnikach o zapłonie samoczynnym powszechnie stosuje się zasobnikowe systemy wtryskowe typu Common Rail, podział dawki inicjującej, zmienny stopień doładowania i recyrkulacji spalin. Wszystkie te parametry zostały uwzględnione w pracach adaptacyjnych. Do adaptacji wybrano aktualnie produkowany silnik o zapłonie samoczynnym Fiat 1.3 MJT, stosowany w wielu europejskich samochodach. Do zasilania gazem zastosowano komercyjny układ CNG OSCAR-N Diesel SAS firmy EuropeGAS. Zaprojektowano prototypowy kolektor dolotowy z wielopunktowym wtryskiem gazu na każdym cylindrze. Gaz doprowadzony jest przewodami od wtryskiwacza do kanałów dolotowych w okolicę zaworów dolotowych. Wykonana adaptacja nie zwiększa gabarytów zewnętrznych silnika, a tym samym nie powinna pogorszyć warunków montażu silnika w samochodach. Również koszty adaptacji silnika, z wyłączeniem butli CNG nie są wysokie, co nie powinno zniechęcać do stosowania zasilania gazowego. Badania wstępne pokazały poprawną pracę silnika w całym zakresie zmian prędkości obrotowych i obciążenia. Uzyskano poprawę mocy użytecznej i momentu obrotowego w obszarach najczęstszej pracy silnika. W zakresie dużych prędkości obrotowych powyżej 4000 obr/min celowo zmniejszono maksymalne parametry użytkowe silnika aby poprawić jego trwałość przy zasilaniu gazem. Na dwupaliwowym silniku Fiat 1.3 MJT prowadzone są obecnie badania optymalizacyjne a ich wyniki będą publikowane.

EN

The paper presents the adaptation of a modern diesel engine used in vehicles to dual fuelling by compressed natural gas CNG. In the modern compression ignition engines are commonly used common rail injection system, the distribution of dosage, changes of supercharging and exhaust gas recirculation. All these parameters are included in the adaptation of the engine. Adaptation concern the currently selected manufactured diesel engine Fiat 1.3 MJT, used in many European cars. Gas supply system used commercial CNG OSCAR-N Diesel SAS EUROPEGAS. Prototype of designed intake manifold with multiple gas injection at each cylinder. The gas is delivered by wires to the injectors and next to the intake ports in the area of the intake valves. Made adaptation does not increase the external dimensions of the engine, and therefore should not worsen the conditions of the engine mounting in cars. Also the costs of adapting the engine, with the exception of CNG cylinders are not high, which should not discourage the use of the gas supply. Preliminary studies have shown the correct operation of the engine over changes in speed and load. Achieved improvements in power output and torque in the most common areas of the engine. In terms of high speeds above 4000 rpm deliberately reduced the maximum engine operating parameters to improve the durability of engine by the gas supply. For a dual fuel engine Fiat 1.3 MJT, experiments has been carried out and the results will be published.

9

Badania porównawcze hałaśliwości pracy dwupaliwowego silnika Fiat 1.3 MultiJet zasilanego CNG

Stelmasiak Z., Larisch J.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

10024--10032

PL

W pracy przedstawiono badania porównawcze hałaśliwości pracy silnika o zapłonie samoczynnym Fiat 1.3 MJT przystosowanego do zasilania dwupaliwowego gazem ziemnym sprężonym CNG. Przy budowie instalacji gazowej wykorzystano komercyjną instalację Oskar–N Diesel SAS wraz z oprogramowaniem. Do sterowania silnika wykorzystano dane z fabrycznego sterownika silnika zasilanego tradycyjnie. Do oceny hałaśliwości silnika wykorzystano sygnały czujnika stuku zamocowanego w centralnej części kadłuba. W analizie wykorzystano wartości przyspieszeń obliczanych na podstawie maksymalnej i minimalnej amplitudy drgań uśrednione w zadanym czasie pomiaru. Badania wykazały, że przy udziałach gazu większych od 30% hałaśliwość silnika dwupaliwowego maleje. Powinno to korzystnie wpływać na trwałość silnika i komfort pasażerów. Równocześnie jednak stwierdzono, że przy mniejszych udziałach gazu może ulec pogorszeniu równomierność pracy silnika, co wynika z niestabilnego spalania ubogiej mieszaniny gazowej. Z tego powodu adaptacje silników dwupaliwowych wymagają zastosowania czujników stuku i specjalnych sterowników dla obydwu paliw co pozwoli na utrzymanie prawidłowego składu ładunku i poprawę parametrów pracy silnika.

EN

The paper presents a comparative study of operating noise of the compression ignition engine Fiat 1.3 MJT adapted to bi-fuel mode and fuelling with compressed natural gas CNG. In the construction of the gas system used commercial installation Oscar-N Diesel SAS with the software. By controlling the motor system based on data from a factory motor controller. For the evaluation of engine noise used signals of knock sensor in the central part of the engines body . For the analysis, the acceleration values calculated on the basis of the maximum and minimum vibration amplitude averaged over a specified time measurement. Studies have shown that by the share of gas greater than 30% dual fuel engine noise decreases. This should favorably affect the durability of the engine and passenger comfort. At the same time, however, been found that when smaller proportions of gas may deteriorate uniformity of operation, due to the unstable combustion lean gas mixture. For this reason adaptations of dual fuel engines require the use of knock sensors and special controllers for both fuels which will allow for the maintenance of normal composition of the charge and improve the performance of the engine.

10

Elektromechaniczny siłownik zmian faz rozrządu w silniku spalinowym

Larisch J.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

1019--1024

PL

W Katedrze Silników Spalinowych i Pojazdów Akademii Techniczno Humanistycznej w Bielsku-Białej prowadzone są prace dotyczące rozwoju silników spalinowych zarówno w zakresie badań jak i konstrukcji z dużym udziałem dyplomantów . W artykule przedstawiono koncepcję urządzenia sterowanego elektromechanicznie przeznaczonego do zmian kątowego położenia wałka rozrządu, a tym samym sterowania fazami rozrządu. Projekt wstępny urządzenia powstał przy udziale studentów. Proponowany mechanizm do sterowania chwilowym kątowym położeniem wałka rozrządu wykorzystuje elektromagnes przyciągająco-odpychający. Zaprojektowane urządzenie zgodnie z założeniami cechuje się małymi gabarytami. Zastosowanie tego mechanizmu nie wymaga istotnych ingerencji w konstrukcję silnika i w układ rozrządu takich jak, drążenie kanałów olejowych w wałku rozrządu. Urządzenie przewyższa szybkością działania większość opisanych rozwiązań zmiany faz rozrządu Zaprezentowana w pracy koncepcja mechanizmu ma charakter szkiców konstrukcyjnych. Rozwiązanie jest ciągle optymalizowane pod względem kinematycznym, dynamicznym i wytrzymałościowym.

EN

The Department of Internal Combustion Engines and Automotive Technical University of Bielsko-Biala, work is underway on the development of internal combustion engines, both in research as well as the construction with a large share of graduates. This paper presents the concept of controlled electromechanical device designed to change the angular position of the camshaft and thus control valve timing. A preliminary draft of the device was made with the participation of students. The proposed mechanism for controlling the instantaneous angular position of the camshaft uses an electromagnet. Designed in line with the assumption features a small size. This mechanism does not require significant intervention in engine construction and the timing system such as drilling oil channels in the camshaft. The device can outperform time of operation most of described solutions of actuators. Presented in the work of the mechanism is a concept design sketches. The solution is continuously optimized in terms of kinematic, dynamic and endurance.

11

Dwupaliwowe zasilanie silnika o zapłonie iskrowym z udziałem mieszalnika alkoholu i benzyny

Larisch J., Stelmasiak Z.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

1011--1018

PL

W Katedrze Silników Spalinowych i Pojazdów Akademii Techniczno Humanistycznej w Bielsku-Białej prowadzone są prace dotyczące wykorzystania paliw alternatywnych w ramach dwupaliwowego zasilania silników ZI. W artykule przedstawiono koncepcję dwupaliwowego zasilania silnika o zapłonie iskrowym z wielopunktowym wtryskiem alkoholu i benzyny za pomocą mieszalnika paliw. Przedstawione rozwiązanie polega na mieszaniu paliw (benzyny i alkoholu) przed kolektorem paliwowym, co zapewnia zmienne udziały alkoholu w paliwie zależnie od warunków pracy silnika (prędkości obrotowej i obciążenia) oraz jego stanu cieplnego. Paliwa dostarczane są do mieszalnika, który umożliwia odpowiedni dobór proporcji alkoholu i benzyny. Przygotowana wstępnie mieszanina paliw wtryskiwana jest przez oryginalne wtryskiwacze silnika do kolektora, w okolice zaworu dolotowego. W niniejszej pracy przedstawiono wstępną analizę algorytmu sterowania silnikiem zasilanym dwupaliwowo za pomocą proponowanego mieszalnika paliw.

EN

The Department of Internal Combustion Engines and Vehicles, Technical University of Bielsko-Biala are carried out work on alternative fuels in the area of feeding of dual-fuel SI engines. The article presents the concept of dual fuel engine with MPI injection of alcohol and gasoline fuels using a mixing device. The solution consists in mixing fuel (gasoline and alcohol) close the fuel manifold which provides variable share of alcohol in fuel, depending on engine operating conditions (engine revolution and load), and its thermal state. Fuels are delivered to the mixer which allow the suitable selection of the proportion of alcohol and gasoline. Pre-prepared mixture is injected through the original injectors to engine manifold, around the inlet valve. This paper presents a preliminary analysis of the control algorithm, for a spark ignition engine fueled by the proposed mixing device.

12

Dual fuelling SI engine with alcohol and gasoline

Larisch J., Stelmasiak Z.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 2

73-81

EN

The Department of Internal Combustion Engines and Vehicles, Technical University of Bielsko-Biala has carried out work on alternative fuels in the area of dual-fueling of SI engines. The paper presents the concept of dual fuel (alcohol and gasoline) MPI injected spark-ignition engine using a fuel mixing device. The solution consists in mixing the fuel (gasoline and alcohol) before or in the fuel rail, which ensures a variable share of alcohol in the mixture in the range from 0-100%, depending on the engine operating conditions (engine revolutions and load), and its thermal state. The fuels are delivered to the mixing chamber through the solenoid valves that allow a proper selection of the proportion of alcohol and gasoline. The pre-prepared mixture is injected through the original injectors to the intake manifold, around the intake valve. This paper presents the prototype of the mixer that allows mixing of the gasoline and alcohol in any proportion using a PWM.

PL

W Katedrze Silników Spalinowych i Pojazdów Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej prowadzone są prace dotyczące wykorzystania paliw alternatywnych w ramach dwupaliwowego zasilania silników ZI. W artykule przedstawiono koncepcję dwupaliwowego zasilania silnika o zapłonie iskrowym z wielopunktowym wtryskiem alkoholu i benzyny za pomocą mieszalnika paliw. Przedstawione rozwiązanie polega na mieszaniu paliw (benzyny i alkoholu) przed kolektorem paliwowym lub w kolektorze, co zapewnia zmienne udziały alkoholu w zakresie od 0-100%, zależnie od warunków pracy silnika (prędkości obrotowej i obciążenia) oraz jego stanu cieplnego. Paliwa dostarczane są do komory mieszania i za pomocą zaworów elektromagnetycznych umożliwiają odpowiedni dobór proporcji alkoholu i benzyny. Przygotowana wstępnie mieszanina wtryskiwana jest przez oryginalne wtryskiwacze silnika do kolektora, w okolice zaworu. W niniejszej pracy przedstawiono badania prototypowego mieszalnika umożliwiającego mieszanie benzyny i alkoholu w dowolnych proporcjach za pomocą sterowania impulsami PWM.

13

Wstępne badania monitorujące poziom drgań silnika zasilanego systemem common-rail

Larisch J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 3

225-228

PL

W publikacji przedstawiono badania wstępne silnika o zapłonie samoczynnym wyposażonego w układ wtryskowy Common Rail, który również jest, coraz szerzej stosowany w dużych stacjonarnych silnikach. System wtrysku sterowanego elektronicznie, typu Common Rail, z uwagi na możliwości wieloparametrowej regulacji w zakresie stosowanych procedur strategicznych i operacyjnych, silnie wpływa na przebieg spalania w silnikach o zapłonie samoczynnym, a tym samym wpływa na zmiany poziomu drgań i hałasu emitowanego przez te silniki. Badania wykonano, w celu oceny przydatności monitorowania poziomów drgań silnika wyposażonego w elektronicznie sterowany system wtryskowy. Przeprowadzone badania, o charakterze diagnostycznym i regulacyjnym, były badaniami rozpoznawczymi, w trakcie, których stwierdzono znaczący wpływ wybranych parametrów regulacyjnych systemu wtryskowego, na charakter zmian sygnału wibroakustycznego, wynikającego z procesu spalania w silniku o zapłonie samoczynnym. Parametrami regulacyjnymi były: ciśnienie wtrysku, zmiany charakteru dawki wtrysku, kąt wyprzedzenia wtrysku, oraz recyrkulacja spalin. Wyniki badań wstępnych dają podstawę do opracowania koncepcji systemu diagnostycznego, dla silników stacjonarnych.

EN

Pre-examinations of a diesel engine with the common rail injection system are presented in the paper. The common rail system is more and more extensively used in big stationary engines. It influences strongly the combustion process in diesel engines and, thus, changes of the vibration and noise level caused by these engines due to possibilities of multi-parameter control within the strategic and operating procedures applied. Investigations aimed at estimation of usefulness of the common rail diesel engine vibration level monitoring. The carried out experiments of diagnostic and operation aspect showed the significant influence of selected operational parameters of the injection system, namely: the injection pressure, change of character of the injection dose, the injection timing and EGR, on the character of changes of the accelerometer signal of combustion process in the compression ignition engine. The pre-examination results can be a basis for elaboration of an idea of the diagnostic system for stationary engines.

14

Sterownik do badań silników z systemem wtrysku Common Rail

Stelmasiak Z., Knefel T., Larisch J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 3

217-220

PL

W Katedrze Silników Spalinowych i Pojazdów Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej opracowano i wykonano sterownik do badań silników o zapłonie samoczynnym wyposażonych w układy zasilania typu Common Rail. W niniejszej publikacji przedstawiono opis sterownika oraz na przykładzie menu jego sposób działania i możliwości badawcze. Sterownik umożliwia na pracującym silniku zmianę kąta wyprzedzenia i ciśnienia wtrysku, wielkości dawki i jej podział na pięć dawek częściowych o dowolnym profilu wtrysku. Umożliwia to prowadzenie badań związanych z analizą i optymalizacją procesu spalania w silniku. W publikacji przedstawiono również wybrane algorytmy sterowania silnika. W oparciu o doświadczenia zdobywane na hamowni silnikowej sterownik ten jest w dalszym ciągu rozwijany w zakresie optymalizacji procedur strategicznych, operacyjnych i regulacyjnych, których celem jest wdrożenie elektronicznego układu sterującego dla zastosowań trakcyjnych.

EN

In the Chair of Internal Combustion Engines and Vehicles of the Technical University in Bielsko-Biała the programmer for examina-tions Diesel engines equipped with Common-Rail was made. It is presented in the paper. Operation and options of the controller are showed on the example of the menu. Executed and put into practice controller of the system Common-Rail makes it possible to examine and analyse the combustion process in the engine. The aim of the tests there is the change of the character of the dose of the injection and other parameters of the injection. Some algorithms of the control of the engine speed were also restated. Basing on this experience the engine test bench controller has been developed, allowing the optimization of strategy, operation and regulating procedures. Next the optimal solution of the electronic steering setup could be put into practice also for traction applications. Device parameters and features of the driver are shown on the example of the menu.

15

Analysis of a chosen combustion parameters of dual fuel SI engine fuelled with alcohol and gasoline

Stelmasiak Z., Larisch J., Semikow J.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, nr 2

26-36

EN

The paper presents comparison of a selected combustion parameters of dual fuel, spark ignited engine run on gasoline and methyl alcohol. To the testing was used a four cylinder Fiat 1100 MPI engine with multipoint injection of gasoline and alcohol to area of inlet valve. Preliminary tests of the engine pointed at significant differences of its performance when the engine was run on alcohol only and on gasoline only [1]. In connection with it an indicator tests were performed in order to determine, on their base, a differences present in runs of combustions of the both fuels. The paper presents comparison of maximal pressure, rate of pressure rise, average temperature of working medium, heat release rate, total angle of combustion and indicated efficiency. These parameters were analyzed both in function of crankshaft rotation angle as well as engine load. Obtained results show at different course of methanol combustion comparing to gasoline. Run of methanol combustion is more rapid, what leads to growth of engine efficiency and increase of maximal cylinder pressures. Growth of working medium temperatures during combustion, what can lead to growth of thermal load of the engine, can be included to disadvantageous phenomena. Performed tests point at necessity of engine tuning modification during feeding with methanol, what would enable to take full benefits of advantageous properties of that fuel. Simultaneously, optimization tests have enabled to restrict disadvantageous effects of combustion of methanol.

PL

W artykule przedstawiono porównanie wybranych parametrów spalania dwupaliwowego silnika o zapłonie iskrowym zasilanego alkoholem metylowym oraz benzyną. Do badań wykorzystano 4-cylindrowy silnik Fiat 1100 MPI z wielopunktowym wtryskiem alkoholu i benzyny w okolice zaworu dolotowego. Badania wstępne silnika wykazały istotne różnice jego parametrów zewnętrznych przy zasilaniu samym alkoholem i samą benzyną [1]. W związku z tym przeprowadzono badania indykatorowe, aby na ich podstawie określić różnice występujące w przebiegu spalania obydwu paliw. W artykule przedstawiono porównanie ciśnienia maksymalnego, szybkości narastania ciśnienia, średniej temperatury czynnika, szybkości wydzielania ciepła, całkowitego kąta spalania oraz sprawności indykowanej. Parametry te analizowano zarówno w funkcji kąta obrotu wału korbowego, jak i obciążenia silnika. Otrzymane wyniki wskazują na odmienny przebieg spalania metanolu w stosunku do benzyny. Przebieg spalania metanolu jest szybszy, co prowadzi do wzrostu sprawności silnika oraz podwyższenia maksymalnych ciśnień w cylindrze. Do niekorzystnych zjawisk należy zaliczyć wzrost temperatur czynnika podczas spalania, co może prowadzić do wzrostu obciążenia cieplnego silnika. Przeprowadzone badania wskazują na konieczność zmian regulacji silnika przy zasilaniu metanolem, które pozwoliłyby w pełni wykorzystać korzystne właściwości tego paliwa. Równocześnie badania optymalizacyjne pozwoliłyby ograniczyć niekorzystne skutki spalania metanolu.

16

Preliminary tests on dual fuel spark ignition engine fuelled with methanol and gasoline

Stelmasiak Z., Larisch J., Semikow J.

Silniki Spalinowe

|

2008

|

R. 47, nr 3

24-33

EN

The paper presents a fuel system of a dual fuel spark ignition engine with a multipoint methanol and gasoline injection into the inlet valve area. The engine is fitted with double electronically controlled injectors. The system allows the engine operation on gasoline and methanol separately as well as combustion of the mixture of both fuels of any given alcohol content. The preliminary tests have been performed on a 4-cylinder spark ignition engine - Fiat 1100. The paper presents comparative results of the tests of an engine fuelled with gasoline and methanol. The performed tests showed an advantageous effect on the engine efficiency, the level of NOx and hydrocarbons in the exhaust. A quick combustion of methanol increases the thermal load of the engine, which in turn may lead to an improper operation of the ignition system.

PL

W artykule przedstawiono system zasilania dwupaliwowego silnika o zapłonie iskrowym z wielopunktowym wtryskiem alkoholu i benzyny w okolice zaworu dolotowego. Silnik wyposażono w podwójne wtryskiwacze sterowane elektronicznie. Opracowany system umożliwia zasilanie silnika samą benzyną lub alkoholem oraz spalanie równoczesne mieszaniny obydwu paliw o dowolnym udziale alkoholu. Badania wstępne wykonano na 4-cylindrowym silniku o zapłonie iskrowym Fiat 1100. W artykule przedstawiono porównawcze wyniki badań silnika zasilanego benzyną i alkoholem metylowym. Wykonane badania pokazały korzystny wpływ alkoholu metylowego na sprawność i stężenie tlenków azotu oraz węglowodorów w spalinach. Szybki przebieg procesu spalania metanolu zwiększa równocześnie obciążenie cieplne silnika, które może prowadzić do zakłócenia pracy aparatury zapłonowej.

17

Reasons Of A Thrust Ring Damage In Oil-Cooled Piston Head In A Dual Fuel Ci Engine Fuelled With Gas And Diesel Oil

Stelmasiak Z., Wencelis J., Larisch J.

Journal of Polish CIMAC

|

2008

|

Vol. 3, no 2

9-13

EN

The paper presents a test results explaining reasons of thrust ring damage in piston head’s cooling system of the Caterpillar 3516A engine run in dual fuel system. Task of the ring is to stop the oil injected by oil nozzles and to improve uniformity of piston head cooling. In the engine run on mine gas occurred two breakdowns in the pistoncylinder assembly; probably reason of these breakdowns was a fracture of the thrust ring. In connection with it, damaged rings were tested metallographicaly and dimensionally to find reasons of the fracture. Performed tests showed that the most probably reason of the breakdowns is wrong mounting of the ring in the piston head, causing its bending during engine operation by inertia forces and fatigue fracture in overstrained cross-section, in area of oil holes.

18

The influence of the time break of the fuel divided dose on the work parameters of the injector common rail system

Stelmasiak Z., Knefel T., Larisch J.

Silniki Spalinowe

|

2007

|

R. 46, nr SC2

173-180

EN

Results of concerning some problems connected with the selection of the divided dose of injection, resulting from differences between electric parameters set on the CR controller with the real division of the injection dose realized through CR injectors were introduced in the paper. The problem of the fuel dose division in the time of engine examinations has been causing certain problems in the assessment of the fuel consumption of the research engine. It is determining bigger problem during verification of models of burning processes with the multi-phase injection dose. One should take this problem into consideration during selection of CR injectors for future applications of a research engine. The preliminary research of delay time between two-stage doses of injection on the impact of changes injection parameters and comparison in this area between the first and the second generation of CR injectors was an aim of the this work.

19

Analiza przyczyn pękania pierścieni osadczych w układzie olejowego chłodzenia denka tłoka dwupaliwowego silnika zasilanego gazem kopalnianym

Stelmasiak Z., Wencelis J., Larisch J.

Silniki Spalinowe

|

2007

|

R. 46, nr SC3

361-368

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań przyczyn uszkodzeń pierścienia osadczego w układzie chłodzenia silnika Caterpillar 3516A. Zadaniem pierścienia jest zatrzymywanie oleju natryskiwanego przez dyszę olejową i poprawa równomierności chłodzenia denka tłoka. W silniku zasilanym gazem kopalnianym wystąpiły dwie awarie układu tłok cylinder, których prawdopodobną przyczyną było pęknięcie pierścienia osadczego. W związku z tym uszkodzone pierścienie poddano badaniom metalograficznym i wymiarowym w celu ustalenia przyczyn ich pękania. Przeprowadzone badania wykazały, że najbardziej prawdopodobną przyczyną uszkodzeń jest nieprawidłowe zamocowanie pierścienia w tłoku, powodujące jego zginanie siłami bezwładności w czasie pracy silnika i zmęczeniowe pękanie w wysilonym przekroju w okolicach otworów olejowych.

20

Some aspects of control charge quality in a dual fuel diesel engine fuelled with CNG and diesel oil

Stelmasiak Z., Larisch J.

Journal of KONES

|

2004

|

Vol. 11, No. 3-4

226-233

EN

In the paper some results connected with pro-ecological charge control of the dual fuel Diesel engine have been shown. Control conception of charge quality that is a mixture of air, natural gas and Diesel oil was formed as a result previous model analysis and carried out experiments. Basing those results the control system of charge parameters and composition in suitable lambda range has been presented. The control system includes active changes of Diesel oil pilot dose, injection timing and air quantity, corresponding with an engine load down. Such operational system allows maintaining correct composition gas-air mixture and restricts disadvantageous phenomena connected with combustion excessive lean gas mixtures. In the paper single cylinder direct injection research Diesel engine adapted to the technical accomplishment of charge control has been presented. The research engine was equipped with air-flow mass control electronic throttle control sequentional indirect gas injection and Diesel oil, separately propelled common rail system.