Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Challenges and solutions for modern gasoline engine applications

Friedl H., Fraidl G., Kapus P.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 3

EN

Future CO2 scenarios raise the need for a systematic view on the best fitting solution for the whole drivetrain. A wide range of different technical solutions are available to suit the individual demands. Out of this large variety, short-termed this may be a direct injected downsized turbocharged gasoline engine as one of the most promising solutions to be applied in large volume production. On the other extreme there may be an electric powertrain, considered to be more long-termed. For both approaches and for all solutions in between there are challenges which have to be overcome. This paper deals with specific challenges of named two powertrain applications and describes the technical solutions for it: - For the gasoline direct injected engine (GDI) the forthcoming EURO 6 emission standards, especially with respect to particulate number PN emissions, is considered to be a challenge. - For electric vehicles the limited operation range due to battery weight and cost is a hard trade-off which has to be matched. So called Range Extender RE units with combustion engines may be a solution for this. By systematical evaluation of potential solutions and by means of appropriate development tools and methodology the challenges for development of future leading powertrain can be overcome.

2

Irregular ignition events in TC GDI engines: phenomenology, analysis and engine development

Hirsch A., Kapus P., Philipp H., Winklhofer E.

Silniki Spalinowe

|

2010

|

R. 49, nr 4

23-30

EN

Gasoline engine development has to respond to requirements for fuel efficient and clean combustion. In meeting such targets, the automotive industry has responded with the introduction and continuous improvement of turbocharged gasoline direct injection (TC GDI) combustion systems. Specific challenges to such engines include irregular ignition and combustion events which are rarely met in conventional engines. The paper describes ignition phenomena and mechanisms relevant for the development of such TC GDI engines. Focus then is given to combustion measurement techniques applied for the identification of these spontaneous and riskfull combustion events. As analysis of such ignition events must be done in real, high load multicylinder engine operation, suitable sensors together with measurement and analysis procedures are described. The paper concludes with analysis examples derived from various engine testing situations.

PL

Rozwój silników benzynowych musi podążać za zmieniającymi się wymaganiami dotyczącymi efektywności i czystości spalania. Aby sprostać tym wymaganiom przemysł samochodowy wprowadza ciągłe zmiany i ulepszenia procesów spalania w silnikach benzynowych z wtryskiem bezpośrednim i z turbodoładowaniem. Szczególnym wyzwaniem w konstruowaniu tych silników są zjawiska nieregularnego zapłonu i spalania stukowego rzadko występujące w silnikach konwencjonalnych. Ten artykuł opisuje zjawiska towarzyszące zapłonowi oraz inne mechanizmy istotne z punktu widzenia rozwoju tych silników. Dużo uwagi poświecono technikom pomiaru spalania stosowanym do opisu przypadków niebezpiecznych ze względu na ryzyko niekontrolowanego spalania stukowego. Analiza takich przypadków nieprawidłowego zapłonu musi być dokonana podczas rzeczywistej pracy wielocylindrowego silnika przy dużych obciążeniach. W artykule opisano odpowiednie do tego celu czujniki wraz z metodami pomiaru i analizy danych. W części końcowej artykułu przedstawiono analizę przykładów zaczerpniętych z różnych badań silnikowych.

3

Kierunki rozwoju silników ZI

Friedl H., Kapus P.

Silniki Spalinowe

|

2005

|

R. 44, nr 2

3--19

PL

Rozwój układów napędowych pojazdów w coraz większym stopniu uwarunkowany jest wymaganiami ochrony środowiska i minimalizacji zużycia paliwa. Spełnienie tych wymagań wymaga ciągłego doskonalenia istniejących konstrukcji i opracowania zupełnie nowych generacji silników spalinowych. Najistotniejszym zadaniem w dziedzinie silników ZI jest obniżenie zużycia paliwa. Dla osiągnięcia tego celu można wykorzystać dużą różnorodność możliwych technologii od prostego zawirowania ładunku i taniego układu rozrządu o zmiennych fazach do bardzo skomplikowanych, w pełni kontrolowanych układów sterowania rozrządem czy samozapłonem mieszanek jednorodnych (HCCI). Układy bezpośredniego wtrysku benzyny I generacji (zawirowanie kierowane ścianką komory) czy nawet bardziej II generacji (wtrysk do zawirowanego powietrza) pozwalają na zmniejszenie zużycia paliwa, jednak wymagają kosztownych układów obróbki spalin w celu zmniejszenia emisji NOx. W trybie pracy z pełnym obciążeniem korzystnym rozwiązaniem jest bezpośredni wtrysk benzyny (DGI), który pozwala uzyskać odpowiednie osiągi, a w powiązaniu z turbodoładowaniem jest sposobem na realizacje koncepcji "downsizingu". Połączenie turbodoładowania, bezpośredniego wtrysku i zmiennych faz rozrządu jest obiecującym sposobem osiągnięcia jednocześnie niewielkiego zużycia paliwa i przyjemności z jazdy. W celu spełnienia różnorodnych szczególnych wymagań w zależności od zastosowania stosowane muszą być wykorzystane różne konstrukcje i technologie silników o ZI. Nie rezygnując z osiągów można ciągle zmniejszać zużycie paliwa i spełniać normy czystości środowiska. Jednak należy się liczyć ze skomplikowaniem układów i wzrostem kosztów ich wykonania.

EN

The development of vehicle powertrains is increasingly challenged by emission legislation and by the end-users' fuel-economy demands. In order to meet these requirements it is necessary to continuously improve existing powertrains and to develop totally new generations of engines. For Gasoline engines in passenger cars the most important task is to improve fuel efficiency. Therefore, a big variety of different technologies potentially can be applied. The system range from simple variable charge motion and low cost variable valve timing devices up to highly sophisticated systems like fully variable valve actuation systems and also combustion with auto ignition (HCCI). Direct Gasoline Injection systems of Generation 1 (wall guided systems) and even more the systems of Generation 2 (spray guided systems) improve fuel efficiency, but the significant on costs for NOx exhaust aftertreatment have to be taken into consideration. Due to its full load benefits homogeneous DGI is a preferred solution for high performance engines as well as in combination with turbocharging for downsizing/downrating concepts. The combination of turbocharging, direct injection and cam phase shifter has proven to be a highly attractive package combining good fuel economy with fun to drive. The different gasoline engines technologies will have to be applied according to the specific needs of their application and brand specific requirements. Even keeping high performance characteristics, fuel consumption will be reduced continuously and future legislative limits can be met. However, system complexity and cost will increase.