Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Engine flexibility for SI engines fueled by liquid gas with dimethyl ether blend

Fabiś Paweł

Transport Problems

|

2023

|

T. 18, z. 2

5--16

EN

The aim of the study is to present the changes in the vehicle dynamics that occur in connection with the use of various fuels that power the engine. The article presents the effect of gaseous fuels being mixtures of LPG and BioDME on the flexibility of the vehicle. In previous studies, not much attention has been paid to the problem of changing the performance of the vehicle with the use of various fuels supplying the engine. It is a new approach that allows to determine the advantages and disadvantages of using alternative fuels, including mixtures using BioDME. The study was conducted for a four-cylinder SI engine with a displacement of 1.6 dm3, installed in a passenger vehicle. The mixture of LPG and DME was assessed, and the results compared to the parameters obtained for the LPG-powered engine. Received results have been made it possible to determine changes in the value of the engine flexibility for selected engine loads and various DME shares in the mixture. The thesis that DME can be considered as an activator of the combustion process and may have an impact on the vehicle dynamics is confirmed.

2

Combustion comparative analysis of pyrolysis oil and diesel fuel under constant-volume conditions

Szwaja Magdalena, Szymanek Arkadiusz

Combustion Engines

|

2023

|

R. 62, nr 4

90--96

EN

The article discusses the research results on the combustion of pyrolysis oil derived from the pyrolysis of HDPE plastics after its distillation. The tests were carried out in a constant-volume combustion chamber in conditions similar to those in a compression-ignition engine with a compression ratio of 17.5:1. The phases of premixed and diffusion combustion and the ignition lag were determined. Then, diesel fuel combustion tests were performed under similar pressure-temperature conditions. Comparative analysis was used to draw conclusions as follows: the percentage fraction of heat released from the premixed combustion phase to total heat for pyrolysis oil was nearly 22%, whereas this parameter is 15% for diesel fuel, the maximum combustion rate for the premixed combustion phase for pyrolysis oil was approximately 27% higher than the premixed combustion rate for diesel fuel, the ignition lag for pyrolysis oil was slightly longer compared to that for diesel fuel. The presented parameters have a significant impact on both the development of combustion and the thermal efficiency of the internal combustion engine. Summing up, one can conclude, that pyrolysis oil can be applied as a substitute for diesel fuel both as a single fuel or blend component with it.

3

The impact of parameter modifications in the Diesel engine power system on the emissions of harmful compounds

Merkisz Jerzy, Bajerlein Maciej, Zieliński Bartłomiej

Combustion Engines

|

2020

|

R. 59, nr 1

36--40

EN

The article presents the results of emission tests and vehicle operation indicators fueled with diesel oil. The tests were carried out for a passenger vehicle equipped with a diesel engine meeting Euro 3 emissions standard, moving in urban traffic. The measurements were carried out using modern PEMS (Portable Emission Measurement System) enabling the emission of gaseous components from exhaust systems of the tested object. On the basis of the conducted tests, the load characteristics were determined using the torque values obtained along with the engine speeds. The measurement route included two cycles: urban driving and fast acceleration. The aim of the study was to assess the impact of modifications to the control maps on CO, CO2, PM and NOx exhaust gas emissions under real operating conditions.

4

Zastosowanie siłowni ORCvdo zwiększenia mocy elektrycznej gazowego silnika wysokoprężnego zasilanego biogazem z oczyszczalni ścieków

Borsukiewicz A., Mocarski S.

Instal

|

2018

|

nr 3

12--15

PL

W artykule zaprezentowano podstawowe informacje dotyczące siłowni typu ORC, technologii, której celem jest konwersja ciepła odpadowego na prąd elektryczny. Główną zaletą tego typu układów jest możliwość stosowania technologii w małej skali, do tak zwanej generacji rozproszonej, w dość szerokim zakresie temperatur i mocy źródła ciepła napędowego. W pierwszej części pracy przedstawiono wyniki obliczeń teoretycznych efektywności pracy podkrytycznej niskotemperaturowej siłowni ORC zasilanej ciepłem odpadowym powstałym w procesie chłodzenia silnika wysokoprężnego służącego do wytwarzania energii elektrycznej. Źródłem energii napędowej (paliwem) dla tego silnika jest biogaz wytwarzany w oczyszczalni ścieków. W dalszej części artykułu przedstawiono podstawowe informacje o praktycznym znaczeniu: przykładowe parametry układów ORC dostępnych w ofercie komercyjnej, takie jak: zakres mocy, parametry źródła ciepła napędowego, przykładowe ceny jednostkowe układów ORC.

EN

In the article are presented the most essential information about ORC power plants. The purpose of using this technology is conversion of waste thermal heat (of renewable) to electricity. The main advantage of this type of systems is the ability to use in small scale – so called distributed generation, in quite a wide range of temperatures and power of waste heat sources. In the first part of the work are present the results of a theoretical analysis of the efficiency of low-temperature subcritical ORC power plant powered with waste heat emitted from IC gas engine. Source of propulsion energy (fuel) for this engine is biogas produced in the waste water treatment plant. Later in this article are shown the information with practical sense: sample parameters of ORC systems available in commercial offerings such as the range of power parameters of the heat source, power output of ORC and the sample unit prices of ORC systems.

5

Improving the environmental performance of the internal combustion engine by the use of in-cylinder catalyst

Andrych-Zalewska M.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 1

129--132

EN

The problems of using the inner surfaces of a combustion chamber as catalytic converters in order to reduce the harmful exhaust emissions were discussed in this paper. The proper choice of the catalyst is one of the most important issues. The interaction between the burned mixture and the catalyst is not limited by the kinetics of the chemical reactions but depends primarily on the flow rate of the reactants to the catalyst surface during combustion. The lifespan of a catalytic layer is determined by the application technique, where plasma spraying is the most popular and most accessible method. However, when it comes to the catalytic coating durability, it is not an efficient option, as ion implantation is indicated shows greater potential in this respect. In this research the coating of aluminum titanium and chromium-nickel have been applied to the engine head and the piston crown. Then the modified catalytic parts were used in a CI combustion engine and the obtained emission results were compared with the reference results. Another set of tests was performed for an SI engine, powered with gasoline and methane, where the piston crown was covered with a thermal layer of zirconium oxide and a catalytic layer of platinum. The beneficial effects of these in-cylinder catalysts on exhaust emissions and the possible problems in the wide spread use of such solutions have been presented.

6

Bio-oil blended butanol as a fuel to the spark ignition internal combustion reciprocating engine

Chwist M., Szwaja S., Grab-Rogaliński K., Pyrc M.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 2

93--96

EN

The article presents results on combustion of the bio-oil blended butanol in the spark ignition engine. Bio-oil is a mixture of hydro-carbons condensing to liquified phase while cooling it down to ambient temperature. In general, the liquid called bio-oil is a byproduct of the pyrolysis process of organic matter. Results from analysis presented in the manuscript include the following: in-cylinder pressure traces and toxic exhaust emissions. Finally, comparison of these results with results from combustion of n-butanol reference fuel were provided. Obtained results indicate satisfactory, eco-friendly possibility for utilization of bio-oil in the internal combustion engine.

7

Optical identification of the combustion of air-fuel mixture surrounded by non-combustible gas in a rapid compression machine

Cieślik W., Pielecha I., Wisłocki K.

Archivum Combustionis

|

2017

|

Vol. 37 nr 2

93--106

EN

The influence of non-combustible gas injection on combustion rates in an engine cylinder with centrally positioned ignition point has been discussed. The flame temperature distribution and its changes were taken into account in this research. The analysis of the influence of exhaust gas content in the cylinder on the combustion process has been based on the interpretation of high speed camera images for the period from the ignition start to full flame coverage of the combustion chamber. Authors performed a comparative analysis of the combustion process thermodynamic parameters based on the obtained characteristics. In order to demonstrate the charge stratification influence and the proportion of flue gas in the cylinder, a flame propagation analysis was performed through high frequency image sampling and using the flame temperature distribution in the combustion volume. The two-color method was used for determining this temperature. A flame temperature distribution example at selected combustion process stages was presented as well as for the entire combustion process. A significant reduction in the area covered by the flame was shown to be the result of an increase in the flue gas proportion in the cylinder. The flame area reduction was found to be 46% when using a 25% EGR share, while with an EGR contribution of 40%, the flame area was decreased by 78%. The flame covered area reduction was the result of "fencing" of the flame from the cylinder walls by an exhaust gas layer. According to changes in the flame area, the largest share of high temperatures, in the range 1800-2000 K, has also decreased from around 19% to 23%.

8

Influence of the F-34 unified battlefield fuel with bio components on usable parameters of the IC engine

Karczewski M., Szczęch L.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 3

358--366

EN

The problem of the military vehicles engines fuelling increases with the growth of the amount of vehicles in the armies. At the same time, another problem with fuel supply in modern engines is the use of bio component additives, which changes characteristics (quality) of the used fuels. Therefore, it is important to take actions to adapt engines to powering with fuels coming from renewable sources. The aim of the research was to define the influence of an engine supplying fuel on work parameters and exhaust gases composition in the G9T Renault diesel engine. The tests were conducted during fuelling of the engine with six kinds of fuels: basic fuel (diesel oil), NATO code F-34 fuel, as well as fuel mixtures: F-34 and RME with different ratio. In the result of the research it was concluded that the parameters of the G9T Renault engine with the common rail fuel system in terms of F-34 and RME consumption (using) decreased in comparison to diesel oil basic fuel.

PL

Problemy zasilania silników pojazdów wojskowych narastają wraz ze wzrostem liczby pojazdów w armiach. Silniki tłokowe i turbinowe wykorzystują paliwa różniące się zakresem temperatury destylacji. Dodatkowym problemem przy zasilaniu współczesnych silników spalinowych jest konieczność stosowania biokomponentów, które mogą zmieniać właściwości paliw podstawowych i wpływać na pogorszenie przebiegu spalania. Dlatego też konieczne jest podejmowanie działań prowadzących do zbadania wpływu paliw pochodzących ze źródeł odnawialnych na parametry pracy silników. Celem badań było ocena wpływu zastosowanego paliwa na parametry użyteczne i skład spalin tłokowego silnika o zapłonie samoczynnym Renault G9T. Badania przeprowadzono podczas zasilania silnika sześcioma rodzajami paliwa: paliwem podstawowym, jakim był olej napędowy, paliwem lotniczym o kodzie NATO F-34, mieszaninami paliw: F-34 i estrów metylowych wyższych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że parametry silnika Renault G9T z wysokociśnieniowym układem wtrysku, zasilanego paliwem F-34 i biokomponentami uległy pogorszeniu w stosunku do podstawowego paliwa, jakim był olej napędowy, co może mieć znaczenie przy wykorzystaniu tego rodzaju paliw w silnikach pojazdów wojskowych.

9

Main conditions and effectiveness of gas fuel use for powering of dual fuel IC self-ignition engine

Postrzednik S., Przybyła G., Żmudka Z.

Transport Problems

|

2015

|

T. 10, z. 3

99--111

EN

Internal combustion engines are fuelled mostly with liquid fuels (gasoline, diesel). Nowadays the gaseous fuels are applied as driving fuel of combustion engines. In case of spark ignition engines the liquid fuel (petrol) can be totally replaced by the gas fuels. This possibility in case of compression engines is essentially restricted through the higher self-ignition temperatures of the combustible gases in comparison to classical diesel oil. Solution if this problem can be achieved by using of the dual fuel system, where for ignition of the prepared fuel gas - air mixture a specified amount of the liquid fuel (diesel oil) should be additionally injected into the combustion chamber. For assurance that the combustion process proceeds without mistakes and completely, some basic conditions should be satisfied. In the frame of this work, three main aspects of this problem are taken into account: a. filling efficiency of the engine, b. stoichiometry of the combustion, c. performance of mechanical parameters (torque, power). A complex analysis of these conditions has been done and some achieved important results are presented in the paper.

PL

Silniki spalinowe są zwykle zasilane paliwami ciekłymi (benzyna, ON). Aktualnie do napędu tych silników często wykorzystywane są paliwa gazowe, przy czym zazwyczaj stosowany jest zapłon iskrowy. W przypadku silników z zapłonem samoczynnym wymagane jest użycie podwójnego systemu paliwowego (tzw. systemu dualnego), w ramach którego łącznie z paliwem gazowym podawana jest nieduża dawka paliwa ciekłego, inicjująca zapłon przygotowanej gazowo-powietrznej mieszanki palnej. W celu zapewnienia, że proces spalania będzie przebiegać prawidłowo, a pracujący silnik osiągnie wymagany moment obrotowy (moc efektywną), wiele uwarunkowań powinno być ściśle dotrzymanych. W artykule przeprowadzono teoretyczno-obliczeniową analizę uwarunkowań związanych z prawidłowym funkcjonowaniem silnika spalinowego, wyposażonego w dwupaliwowy układ zasilania w aspekcie uwarunkowań stechiometrycznych oraz pozyskiwanego momentu obrotowego.

10

Experimental study on performance and emission characteristics of lean burn SI engine fuelled with hydrogen methane blends

Przybyła G., Nagaraja S.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

556--562

EN

An experimental study on the performance and exhaust emissions of a spark ignition engine fueled with methane(CH4)-hydrogen (H2) blends was carried out at a constant speed of 1500 rpm and fixed excess air ratio (λ) of 1.5. The tests were carried out for pure methane and 2 blends (93% (by vol.) CH4 + 7% (by vol.) of H2, 77% (by vol.) CH4 + 23% (by vol.) of H2) at part load conditions in a naturally aspirated, three cylinder engine with a compression ratio of 9.3:1. The effects of hydrogen addition was studied at various spark timing and it is observed that the Maximum Brake Torque timing (MBT) retarded with increase in concentration of hydrogen. The coefficient of variation in indicated mean effective pressure (COVimep) decreases in blends, indicating stable combustion with hydrogen enrichment. A decrease in burn duration is observed and the crank angle at which peak pressure occurred, is tending towards top dead center (TDC) with increase in concentration of hydrogen due to higher laminar flame speed of the mixture enriched with hydrogen. In case of blends, specific emissions of carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons (HC) decreases. However, there is considerable increase in specific emissions of oxides of nitrogen (NOx).

PL

Przeprowadzono badania eksperymentalne energetycznych parametrów pracy silnika spalinowego ZI oraz jego oddziaływania na środowisko naturalne podczas zasilania mieszaniną metanu z wodorem. Analizowano pracę silnika podczas spalania mieszanki ubogiej (λ = 1,5) przy stałej prędkości obrotowej wynoszącej 1500 obr/min. Badania wykonano dla zasilania czystym metanem oraz dwiema mieszankami o różnym udziale objętościowym wodoru tj. 7% H2, 93% CH4 oraz 23% H2, 77% CH4. Badano wpływ kąta wyprzedzenia zapłonu na przebieg procesu spalania. Zaobserwowano, że optymalna wartość kąta wyprzedzenia zapłonu zmniejsza się dla wyższej zawartości wodoru w mieszance palnej. Ponadto wskaźnik sygnalizujący poziom niepowtarzalności pracy indykowanej w kolejnych cyklach roboczych osiąga niższe wartości dla mieszanek wzbogaconych wodorem, co oznacza stabilniejszy przebieg procesu spalania. Spalanie mieszanek metanu z wodorem prowadzi do nieznacznego ograniczenia emisji CO oraz HC, natomiast wielkość emisji NOx rośnie za sprawą wyższej temperatury spalania dla mieszanki CH4 , H2.

11

Wpływ metody sterowania zespołem silnik spalinowy-generator na zużycie energii w hybrydowym napędzie szeregowym

Hajduga A., Roszczyk P.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

4434-4435

PL

W artykule przedstawiono badania symulacyjne hybrydowego napędu szeregowego. Opisano dwie możliwe strategie sterowania silnikiem spalinowym. Rozważono pracę silnika spalinowego ze stałym momentem oraz ze stałą prędkością. Dodatkowo wzięto pod uwagę również pracę przerywaną silnika spalinowego dla obu rozpatrywanych strategii. Została przeprowadzona analiza porównawcza zużycia paliwa i stanu naładowania baterii.

EN

This paper presents a simulation study of series hybrid drive. Two control strategies for internal combustion engine (ICE) were described. IC Engine operation for constant torque and constant speed were considered. Additionally the interrupted IC Engine operation for both conditions was taken into account. Finally comparison of fuel consumption and state of charge (SOC) of the battery has been done.

12

Analysis of parameters variability of compression ring and cylinder liner collaboration during engine operation

Serdecki W., Krzymień P.

Journal of Polish CIMAC

|

2014

|

Vol. 9, no 1

121--128

EN

Construction of piston-rings-liner assembly of contemporary engines of low and medium power secures a long time reliable operation. In the case of engines of higher output, e.g. marine and railway ones still occur failures caused by improper collaboration of piston rings and cylinder liner. One can mention variations in collaboration surface and difficulties with supply and proper distribution of lubricating oil over the entire surface of cylinder liner among the most important ones. Changes in value of parameters characteristic for compression ring and cylinder liner collaboration that occur during engine run have been analyzed in the following study. Attention has been paid to the ability of ring contact with the liner, especially those features that cause the formation of light slots between ring face and liner surface. Drafts presented in the paper show the results of compression ring pressure distribution and the geometry of light slots carried out for technical data of the earth moving machine engine. Simulation computations take into account both the effect of engine operation cycle phase and selected stages of its run as well.

13

Cybernetyczny model strat mechanicznych silnika spalinowego

Wrona Jan, Wrona Rafał

Zeszyty Naukowe WSEI. Seria Transport i Informatyka

|

2013

|

T. 3, nr 1

59--66

PL

W opracowaniu sformułowano matematyczny model oporów mechanicznych tłokowego silnika spalinowego, który uwzględnia parametry konstrukcyjne i eksploatacyjne silnika wraz z osprzętem. Wstępna weryfikacja opracowanego modelu wskazuje na poprawność przyjętych zależności, zaś uzyskane wyniki zachęcają do analizy strat mechanicznych zwłaszcza w zakresie częściowych obciążeń silnika i sugerują możliwość poprawy sprawności ogólnej silnika spalinowego poprzez zmniejszenie oporów mechanicznych.

EN

The paper presents effects of the exploitation I. C. engine wear on its internal mechanical losses balance. The influence of geometric modifications in the frictional associations as well as assembly plays of the chosen kinematic pairs which strongly affect mechanical losses was analyzed. Specific elements of the losses and total values were shown as functions of the variable parameters. Results complemented by some experimental data create useful background for designers and users of the I. C. engines.

14

Sztuczna inteligencja w sterowaniu silnikiem spalinowym

Sitnik L. J.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

1062--1068

PL

Artykuł przedstawia dane potwierdzające, że sterowanie silnikiem spalinowym z wykorzystaniem sztucznej inteligencji jest możliwe. Pokazano to na przykładzie doboru wielkości dawki paliwa oraz kąta wyprzedzenia wtrysku indywidualnie w każdym cylindrze. Sztuczna inteligencję oparto na sieciach neuronowych o radialnych funkcjach bazowych (RBF). Optymalizacja tychże jest stosunkowo prosta gdyż ogranicza się w istocie do wyboru liczby neuronów w jedynej warstwie pośredniej sieci. Pokazano, że tego typu sieci nadają się zarówno do sterowania kątem wyprzedzenia wtrysku jak i czasem trwania wtrysku. Uzyskana predykcja danych pomiarowych modelem matematycznym jest zadziwiająco dobra.

EN

Paper shows, that using of artificial intelligence in diesel engine control is possible on the example of fuel injection time (fuel dose) control as well as the injection advance angle in each of cylinders separately. It was proved that for the engine run control it is possible to use Radial Basis Function (RBF) neuronal network. Applying of these networks is easy. The optimization of their structure is also simple. It does not have also the necessity of selection of the function of transformations. It is a big advantage. It was shown that the RBF network is suitable both to modeling of the advance angle of fuel injection and the fuel injection time. In both applications the predictions of values of object responses are with high efficiencies.

15

Analiza możliwości zwiększania mocy tłokowych silników spalinowych

Olczyk A.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2012

|

nr 141

41-60

PL

W artykule przedstawiono analizę czynników wpływających na moc tłokowego silnika spalinowego. Wyprowadzono zależność pozwalającą wyrazić moc jednostkową silnika jako funkcję kilku zmiennych (parametrów), które poddano szczegółowej analizie w kolejnych podrozdziałach. Stwierdzono, iż wymierny wzrost mocy silnika o określonych wymiarach głównych można uzyskać głównie dzięki dwóm czynnikom: poprawie sprawności napełnienia oraz wzrostowi gęstości powietrza na wlocie do cylindrów. Szczególnie ten drugi sposób cechuje duża skuteczność, a dodatkowo pozwala on na kształtowanie charakterystyk zewnętrznych silnika w sposób korzystny z punktu widzenia sposobu jego użytkowania (np. właściwości trakcyjnych napędzanego pojazdu).

EN

The paper presents an analysis of parameters impacting the power of an IC engine. A relationship expressing the engine unit power as a function of some variables (parameters) had been found and those parameters had been thoroughly examined in successive subsections. It was found that - for a fixed engine size - a substantial increase of the engine power can be primarily attributed to two parameters: volumetric efficiency and air density at the engine inlet. The second parameter is particularly efficient in increasing the engine power and, additionally, it allows enhancing the shape of the engine characteristics from the point of view of its operating conditions (e.g. traction properties of a driven vehicle.)

16

Emisja CO i NOx pochodzących z silników spalinowych pojazdów samochodowych na tle norm euro

Kwaśniak U., Janicki M., Kolanek C.

Transport Miejski i Regionalny

|

2012

|

nr 8

22-25

PL

Dynamiczny rozwój komunikacji samochodowej jest wyraźnie odczuwalny przez środowisko naturalne, jak również przez człowieka (zarówno w aspektach pozytywnych, jak i negatywnych). W wyniku spalania paliw w silnikach spalinowych powstaje emisja zanieczyszczeń mająca negatywny wpływ na otoczenie. Mając na uwadze ideę zrównoważonego rozwoju w zakresie transportu drogowego, na etapie planowania i podejmowania decyzji, konieczne jest wykonanie ocen wpływu przedsięwzięcia na środowisko, uwzględniając stan tła, będący jej odniesieniem. W niniejszym opracowaniu opisano analizę emisji CO i NOx pochodzących z pojazdów samochodowych, wyznaczoną za pomocą obowiązujących wskaźników emisji oraz zarejestrowanego (rzeczywistego) składu jakościowo-ilościowego ruchu drogowego dla wybranego odcinka drogi krajowej we Wrocławiu. Wyniki obliczeń przedstawiono i porównano w podziale na zarejestrowane kategorie pojazdów, a także wyznaczając udział wartości emisji określonej za pomocą wskaźników emisji w wartości emisji wyznaczonej za pomocą norm Euro. Najmniejszą różnicę emisji, w rozbiciu na grupy pojazdów, obserwuje się dla samochodów osobowych i busów do transportu osób, natomiast największa rozbieżność, względem wyników obliczonych omawianymi sposobami, występuje w przypadku samochodów ciężarowych. Należy jednak zwrócić uwagę, że opracowywane wskaźniki emisyjne określają w sposób uśredniony każdą z grup pojazdów poruszających się w kraju. Natomiast wartości emisji obliczone za pomocą wartości granicznych - europejskiego standardu emisji spalin, uwzględniają grupę rzeczywiście poruszających się pojazdów po analizowanym odcinku drogi i odpowiadający im najwyższy dopuszczalny poziom emisji.

EN

The dynamic expansion of road transport is clearly noticeable by natural environment and by human being (with its positive and negative aspects). Pollution emission with its negative impact on the environment results from fuel combustion in motor engine. Taking into consideration the sustainable statement in scope of road transport, it is necessary to prepare the Environmental Impact Assessment (considering state of environmental background) during the stages of planning and taking decison. This thesis describes CO and NOx emission from road vehicle estimated by current valid emission indicators and noting down traffic quantitative-qualitative composition for the selected section of roads in Wrocław. Results of calculation were presented in terms of elass of vehicles and compared to each other. The least difference in emission, considering different groups of vehicles, is observable for passenger cars and small buses (passenger vans). The biggest discrepancy - in regard to results achieved by aforementioned emission estimation - was noticed for lorries (trucks, heavy duty vehicles). It is important to pay attention to the fact that emission indicators show averaged results for all groups of vehicles moving around a country. At the same time European emission standards are based on more strict estimation methods that take into account number of cars from a specific group moving within an analyzed section of the road and their highest allowed emission level (approved limits of their emission).

17

Current trends in measurement and control of particle emissions from engines : perspectives from the 1st Workshop on Particulate Matter Emissions from Engine and Automobile Sources, 2 July 2012, Bielsko-Biala, Poland

Bielaczyc P., Czerwinski J., Woodburn J.

Silniki Spalinowe

|

2012

|

R. 51, nr 3

89-98

EN

BOSMAL recently hosted the 1st Workshop on Particulate Matter Emissions from Engine and Automobile Sources, entitled Current trends in measurement and control of particle emissions from engines, which featured a series of specially-selected presentations from experts on emissions of particulate matter from automotive sources, with both industry and academia represented. The workshop's technical programme consisted of one keynote address, five presentations and an expert panel discussion. In common with the emissions symposium hosted by BOSMAL somewhat earlier in the year, the Particulate Matter Workshop formed part of a series of events to commemorate BOSMAL's 40th anniversary. The event built upon and the achievements of BOSMAL's three emissions symposia hosted to date, but altered the format somewhat to cover a concrete subject in great depth. Some of the most important trends mentioned during the symposium included: problems encountered in accurately measuring particle emissions from vehicles, the particle mass and particle number metrics and the relationship between them, particle size profile and surface area and aftertreatment systems for elimination of particles (including for direct injection petrol engines).

PL

Zmniejszenie emisji związków szkodliwych i toksycznych spalin silnikowych, jak również zmniejszenie globalnej, antropogenicznej emisji CO2 są głównymi wyzwaniami dla przemysłu motoryzacyjnego, spowodowanymi czynnikami politycznymi, ekonomicznymi i technicznymi. Coraz większe znaczenie ma również ograniczanie emisji cząstek stałych (PM) obecnych w spalinach nie tylko silników o zapłonie samoczynnym (ZS), ale także o zapłonie iskrowym (ZI), szczególnie wyposażonych w układ bezpośredniego wtrysku paliwa. W ostatnim czasie zwraca się szczególną uwagę na ograniczanie emisji cząstek o małych średnicach - nanocząstek, przez wprowadzenie limitów emisji dotyczących masy emitowanych cząstek, a także ich liczby, a w przyszłości także ich powierzchni całkowitej. Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL sp. z o.o. w Bielsku-Białej był organizatorem, przy współpracy z prof. Janem Czerwińskim z Laboratorium Silników Spalinowych (AFBH) Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Biel i dr. Andreasem Mayerem - TTM ze Szwajcarii, oraz gospodarzem pierwszego międzynarodowego spotkania specjalistów zajmujących się ograniczaniem emisji cząstek stałych w gazach spalinowych pojazdów samochodowych - 1st International Workshop on Particulate Matter Emissions from Engine and Automobile Sources, które odbyło się 2 lipca 2012 r. w Bielsku-Białej. Spotkanie to było również jedną z kilku uroczystości związanych z czterdziestoleciem Instytutu BOSMAL, który jest sukcesorem OBR SM BOSMAL w Bielsku-Białej. W pierwszym spotkaniu specjalistów PM uczestniczyli przedstawiciele 14 firm z przemysłu motoryzacyjnego i paliwowego oraz instytutów badawczych i uczelni technicznych z 7 krajów. W czasie tego spotkania był zaprezentowany referat programowy wygłoszony przez znanego światowego eksperta ds. emisji nanocząstek prof. Davida B. Kittelsona z Uniwersytetu Minnesota - USA oraz pięć innych referatów zaprezentowanych przez znanych specjalistów w tym zakresie: Manfereda Linke z AVL - Austria, dr Amandę Lea-Langton z Leeds University - Anglia, dr. Paula Zelenkę z VERT Association - Szwajcaria i prof. Jana Czerwińskiego z AFBH - Szwajcaria, a z ramienia BOSMAL referat dotyczący doświadczeń tej firmy w badaniach emisji cząstek stałych zaprezentowali dr. Piotr Bielaczyc i Joseph Woodburn. Bardzo istotna podczas tego spotkania była dyskusja panelowa, podczas której zaproszeni eksperci oraz przedstawiciele uczestniczących firm odpowiadali na pytania dotyczące podstawowych zagadnień związanych z ograniczaniem emisji cząstek stałych, przygotowane przez zespół prof. Jerzego Merkisza z Politechniki Poznańskiej, zagadnień związanych z porównaniem emisji liczby i masy cząstek stałych i metod ich pomiaru, z emisją cząstek stałych z nowoczesnych silników z bezpośrednim wtryskiem paliwa do komory spalania, możliwością pomiaru liczby cząstek o określonych średnicach, porównaniem laboratoryjnych metod pomiaru emisji cząstek z metodą pomiaru ich rzeczywistej emisji w czasie ruch pojazdu na drodze, a także prowadzili dyskusję na temat dalszych kierunków rozwoju metod pomiarowych i ograniczania emisji PM z różnych typów silników i pojazdów. Ponieważ silniki spalinowe będą przez jeszcze wiele lat podstawowym źródłem napędu różnych pojazdów i maszyn roboczych, więc ograniczanie emisji związków szkodliwych i toksycznych, do których zaliczana jest również emisja cząstek stałych, a szczególnie nanocząstek, pozostaje jednym z najważniejszych problemów do rozwiązania dla konstruktorów tych silników i pojazdów, nie tylko wyposażonych w silniki z zapłonem samoczynnym, ale także z zapłonem iskrowym, z układami bezpośredniego wtrysku benzyny do komory spalania silnika (GDI). Emisja cząstek stałych jest ograniczana przepisami prawnymi dotyczącymi maksymalnej masy emitowanych cząstek zebranych na filtrach pomiarowych podczas specjalnych cykli badawczych i dla niektórych typów silników również liczby emitowanych nanocząstek (PN). Wkrótce będzie ograniczona dla wszystkich typów silników spalinowych w ich różnych zastosowaniach. Korelacja masy (PM) i liczby (PN) cząstek stałych jest bardzo trudna. W przepisach Unii Europejskiej obie te wartości są obecnie limitowane dla silników samochodowych. Dla nowoczesnych pojazdów z silnikami ZS, wyposażonych w filtry cząstek stałych (DPF), które w dużym stopniu ograniczają emisje cząstek, właśnie pomiar ich liczby staje się podstawowym pomiarem do określenia poziomu emisji cząstek stałych silnika w odniesieniu do obowiązujących limitów. Limit maksymalnej dopuszczalnej emisji PN będzie także wyprowadzony w przepisach Euro 6-1 dla pojazdów z silnikami GDI. Trwa obecnie dyskusja nad wprowadzeniem limitowania liczby cząstek PN również w przepisach USA i Japonii.

18

Analysis of the ignition control in the HCCI system using dose of monoatomic inert gas

Postrzednik S., Przybyła G., Żmudka Z.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 1

319-326

EN

The subject of the analysis presented in the paper is the idea and implementation method of the ignition point of homogeneous air-fuel mixture, used in the IC engine with HCCI system. Autoignition of the combustible mixture can occur only upon reaching the characteristic self-ignition temperature Tz. It should take place during (near end) the load compression. In order to achieve the fuel mixture ignition temperature Tz in the system, usually it is proposed adjusting the engine compression ratio, epsilon. However, it is quite cumbersome especially in case of frequent changes of engine load (there are also difficulties with the precise advance angle adjusting of fuel mixture ignition). According to our conception, the other method of autoignition adjustment can be successfully applied. The essence of the new idea consists in proper selection, according to engine load, of the exponent k of charge polytropic compression. Introducing the defined dose of monoatomic gas (e.g. argon Ar,k almost equal 1.667) to air-fuel mixture, the higher values of the polytropic compression exponent .. of working medium can be achieved. It will result in significant increase of the temperature rise Delta Tmax of the compressed charge and accordingly progressive increase of the advance angle of the mixture ignition.

19

The IC engine energetically combined with the steam microturbine

Cupiał K., Szwaja S.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 3

EN

The paper presents results of modeling a system for waste heat recovery from a cooling agent and exhaust gases in an IC (internal combustion) engine. Basic element of a system is a microturbine engine working in the Rankine cycle based system. Steam was applied as the working fluid in this system. Additionally, this waste heat recovery system consists of: exhaust gases - water- and engine coolant-water heat recuperators, a pump and a condenser. It was concluded, on the basis of thermodynamic analysis and energy balance, that the break power of the steam microturbine can reach 29% of the break power generated by the IC engine under optimal operation regime. It is significantly more than maximum benefit of approx. 7% in recovering waste energy obtained by applying a gas power turbine in the IC engine exhaust. The system described in this paper can be applied in high power output IC engines both tractional and stationary.

PL

W artykule opisano model systemu energetycznego złożonego z tłokowego silnika spalinowego i mikroturbiny parowej pracującej w obiegu Rankina wykorzystującym odpadowe ciepła silnika tłokowego. W skład tego systemu oprócz silnika tłokowego wchodzą: dwa wymienniki ciepła (ciecz chłodząca silnik - medium robocze i spaliny silnika - medium robocze) konwertujące odpadowe ciepła z silnika do obiegu Rankina, mikroturbina parowa, skraplacz par medium roboczego i pompa obiegowa. Analiza numeryczna modelu tego systemu wykazała, że w optymalnych warunkach pracy systemu moc efektywna mikroturbiny parowej może osiągać do 29% mocy efektywnej silnika tłokowego. Jest to znacznie więcej niż można uzyskać stosując w silniku dodatkową turbinę mocy zasilaną spalinami i osiągającą moc nie przekraczającą ok. 7% mocy silnika tłokowego. Układ taki może znaleźć zastosowanie głównie w silnikach dużej mocy zasilanych paliwem ciekłym lub gazowym.

20

Producer gas combustion in the internal combustion engine

Cupial K., Szwaja S.

Silniki Spalinowe

|

2010

|

R. 49, nr 2

27-32

EN

The investigation presented in the paper concerns producer gas combustion in both the spark ignited (SI) and the dual-fuel compression ignition (CI) engine with a diesel pilot of 15% with respect to its nominal dose, at compression ratio (CR) of 8, 12 (for the SI engine) and 17 (for the CI engine). The research tasks were mainly focused on combustion instabilities such as engine work cycles unrepeatability and combustion knock onset. The investigation included also combustion of such gases as methane, biogas and hydrogen, which were taken for making comparison between them and the producer gas. The conducted analysis shows that producer gas is resistant to generate knock even if it contains significant hydrogen content of 16%. However, high work cycles unrepeatability is observed when producer gas is combusted in the SI engine. Obtained results led to conclusion that producer gas can be burnt more efficiently in the dual-fuel CI engine than the SI one. Neither misfiring nor knocking have occurred during its combustion in that engine.

PL

W artykule opisano wyniki badań spalania gazu generatorowego w silniku z zapłonem iskrowym i w silniku dwupaliwowym z pilotową dawką oleju napędowego. Głównie skoncentrowano się na wyznaczeniu stabilności spalania tego gazu za pomocą współczynnika niepowtarzalności kolejnych cykli jego pracy oraz możliwości wystąpienia spalania stukowego. W celu porównania uzyskane wyniki przedstawiono łącznie z odpowiednimi wynikami dla spalania wodoru, metanu i biogazu. Z przeprowadzonej analizy wynika, że gaz generatorowy w porównaniu do pozostałych gazów jest odporny na generowanie spalania stukowego pomimo znaczącej zawartości wodoru (do 16%), jednakże silnik iskrowy zasilany tym gazem wykazuje względnie dużą niestabilność kolejnych cykli spalania. Znacznie lepszą powtarzalność kolejnych cykli spalania zaobserwowano podczas spalania gazu generatorowego w dwupaliwowym silniku wysokoprężnym z zapłonem inicjowanym pilotową dawką oleju napędowego.