Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optical tests as the basis for formulating mathematical models of the opening delay of CIDI injectors

Skowron M., Wisłocki K., Pielecha I.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 4

185--192

EN

The main objective of this research was an attempt to evaluate the delay times of the actual needle opening of the diesel injectors in relation to the time of triggering the current control signals opening the solenoid and piezoelectric high-pressure injectors of diesel engines. The conducted tests take into account the variability of fuel injection pressure and backpressure prevailing in the operational chamber of the engine. To determine accurately the time of actual injection start, the optical tests analysing the image of the injector tip were used. Such high resolution images were obtained by high-speed recording with a frequency of 250 kHz (Dt = 0.004 ms). Based on a comparison of the results obtained, it was found that the maximum delay time of fuel injection for a piezoelectric diesel injector is about 12% shorter than for a solenoid injector. Experimentally obtained results of the injection time delay were used as a basis to formulate mathematical models describing the delay of the real fuel injection in relation to the signal controlling the opening of the diesel injectors. These models take into account the dependence of the injector reaction from the injection pressure and the backpressure in the operational chamber of the engine. The correctness of the obtained models is confirmed by acceptable values of the determination coefficient (for solenoid injector – 0.6, for piezoelectric injector – above 0.8 – for correlation of injection delay and backpressure).

2

Analysis of injectors reaction on the external signals in direct injection systems

Skowron M., Pielecha I.

Journal of Mechanical and Transport Engineering

|

2016

|

Vol. 68, No. 3

39--51

EN

The aim of the research was to assess the external signals of fuel injection by piezoelectric injectors of engines fueled with gasoline and diesel fuel. The assessment focused on the delay analysis of fuel injection start in relation to the time of appropriate control signals occured. The research on these relations was conducted with the use of the system for analysing fast-varying processes and high speed camera HSS 5 by LaVision installed in the test stand with constant-volume chamber. The tests were conducted for different injectors with direct injection of liquid fuels under variable conditions: different fuel pressure, air back-pressure and injection time. The paper correlates the electric parameters activating injector operation with parameters of actual fuel injection. For this purpose the digital processing of images was applied enabling actual times determination of fuel injection initiation. Essential differences between the activation time of fuel injection and its actual occurrence were pointed out.

PL

Celem artykułu było oszacowanie wpływu sygnałów elektrycznych na warunki pracy wtryskiwaczy piezoelektrycznych w układach bezpośredniego wtrysku benzyny i oleju napędowego. Analizę skupiono na opóźnieniu odpowiedzi układu w odniesieniu do pojawienia się sygnału sterującego. Do badań wykorzystano aparaturę do rejestracji przebiegów szybkozmiennych i szybką kamerę do robienia zdjęć HSS5 firmy LaVision. Badania wykonano w komorze stałej objętości przy zmiennych warunkach ciśnienia wtrysku, przeciwciśnienia oraz czasu wtrysku. W artykule powiązano sygnały elektryczne z faktycznym pojawieniem się kropel paliwa w komorze. Do tego celu wykorzystano komputerowo analizowane obrazy. Wskazano różnicę czasu między pojawieniem się sygnału sterującego a rzeczywistym wypływem paliwa.

3

Mathematical models of delaying opening of SIDI injectors formulated on basis of optical tests

Pielecha I., Skowron M., Wisłocki K.

Combustion Engines

|

2016

|

R. 55, nr 4

8--21

EN

An appropriate moment of the fuel injection start is one of the parameters determining the characteristics of fuel flow from the injector and preparation of fuel-air mixture for combustion. However, knowledge of the characteristics of signals controlling the beginning of the injector opening does not provide enough information about the time of the actual fuel injection, which often leads to incorrect conclusions and decisions in relation to the required changes in the map of injection control. What was undertaken in this research was an attempt to evaluate the delay times of the actual opening of the high-pressure injectors of gasoline in relation to the time of triggering the current control signals opening the solenoid and piezoelectric injectors. The conducted tests take into account the variability of fuel injection pressure and backpressure prevailing in the operational chamber of the engine. To accurately determine the time of actual start of injection, the optical tests analysing the optical image of the tip of the dispenser were used. Such high resolution images were obtained thanks to high-speed filming with a frequency of 250 kHz (Δt = 0.004 ms). Correlation of the results of these analyses with the records of parameters of the fast-varying processes (voltage and current in the injector) allowed determining the times of the electric and hydraulic delay of the injection for piezoelectric and solenoid fuel injectors. Based on a comparison of the results obtained, it was found that the delay time of fuel injection for a piezoelectric injector of gasoline is about 3.5 times shorter than for a solenoid injector. It was also found that for the injection pressure above 10 MPa the delay is constant and does not depend on the pressure of fuel and the medium. Experimentally obtained results of the injection time delay were a basis to formulate mathematical models describing the delay of the actual fuel injection in relation to the signal controlling the opening of the injectors. These models take into account the dependence of the injector reaction on the injection pressure and the backpressure in the operational chamber of the engine. The correctness of the obtained models is confirmed by high values of the coefficient of determination (above 0.84).

PL

Odpowiednia chwila początku wtrysku paliwa jest jednym z parametrów decydujących o przebiegu wypływu paliwa z wtryskiwacza oraz o przegotowaniu mieszanki paliwowo-powietrznej do spalania. Jednak znajomość przebiegu sygnałów sterujących początkiem otwarcia wtryskiwacza nie dostarcza wystarczających informacji o chwili rzeczywistego wtrysku paliwa, co często staje się przyczyną błędnych wniosków i decyzji w odniesieniu do wymaganych zmian w mapie sterowania wtryskiem. W tej pracy podjęto próbę oceny czasów opóźnienia rzeczywistego otwierania wtryskiwaczy wysokociśnieniowych benzyny w stosunku do czasów wyzwolenia prądowych sygnałów sterujących otwarciem wtryskiwaczy elektromagnetycznych i piezoelektrycznych. W przeprowadzonych badaniach uwzględniono zmienność ciśnienia wtrysku paliwa oraz przeciwciśnienia panującego w komorze roboczej silnika. Do dokładnego określenia chwili rzeczywistego początku wtrysku wykorzystano badania optyczne polegające na analizie obrazu końcówki rozpylacza. Obrazy takie o dużej rozdzielczości uzyskano dzięki szybkiemu filmowaniu z częstotliwością 250 kHz (Δt = 0,004 ms). Skorelowanie wyników tych analiz z wynikami rejestracji parametrów procesów szybkozmiennych (napięcia i natężenia prądu we wtryskiwaczu) pozwoliło na wyznaczenie czasów opóźnienia elektrycznego i hydraulicznego wtrysku paliwa dla wtryskiwaczy piezo- i elektromagnetycznych. Na podstawie porównania uzyskanych wyników stwierdzono, że czas opóźnienia wtrysku paliwa dla wtryskiwaczy piezoelektrycznych benzyny jest około 3,5-krotnie krótszy niż dla wtryskiwaczy elektromagnetycznych. Stwierdzono także, że powyżej ciśnienia wtrysku 10 MPa opóźnienie to jest stałe i nie zależy od wartości ciśnienia paliwa i ośrodka. Eksperymentalnie uzyskane wyniki opóźnienia czasu wtrysku stanowiły podstawę do sformułowania modeli matematycznych opisujących opóźnienie rzeczywistego wtrysku paliwa w stosunku do sygnału sterującego otwarciem wtryskiwaczy. Modele te uwzględniają zależność reakcji wtryskiwacza od ciśnienia wtrysku oraz przeciwciśnienia w przestrzeni roboczej silnika. O poprawności otrzymanych modeli świadczą duże wartości współczynnika determinacji (powyżej 0,84).

4

Ocena rozbieżności między sygnałami wymuszenia i rzeczywistej odpowiedzi wtryskiwaczy w układach bezpośredniego wtrysku paliw ciekłych

Skowron M., Pielecha I.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

327--334

PL

Celem badań była ocena wymuszenia wtrysku paliwa przez wtryskiwacze piezoelektyczne silników zasilanych benzyną i olejem napędowym. Ocena ta była ukierunkowana na analizę opóźnienia rozpoczęcia wtrysku paliwa w stosunku do czasu pojawienia się odpowiednich sygnałów sterujących. Badania wspomnianych zależności wykonano z użyciem systemu do analizy procesów szybkozmiennych oraz kamery do zdjęć szybkich firmy LaVision HSS 5 w komorze o stałej objętości. Przeprowadzono je dla różnych wtryskiwaczy stosowanych w silnikach z bezpośrednim wtryskiem paliw ciekłych, przy zmiennych warunkach: ciśnienia paliwa, przeciwciśnienia powietrza oraz czasu wtrysku. W artykule dokonano korelacji elektrycznych wielkości wymuszających działanie wtryskiwaczy z parametrami rzeczywistego wtrysku paliwa. Do tego celu wykorzystano cyfrową obróbkę obrazów umożliwiającą wyznaczenie rzeczywistych czasów rozpoczęcia wtrysku paliwa. Wskazano na istotne różnice między czasami wysterowania wtrysku paliwa, a jego rzeczywistym wystąpieniem.

EN

The aim of research was fuel injection control signal evaluation for piezoelectric gasoline and diesel injectors. This work was scoped at injection start delay analysis to fuel drops appears in case for appearance significant controlling signals. Mentioned dependences research was performed with usage of fast-varying processing system and high speed camera by LaVision HSS 5 and constant volume chamber. The research was conduct for different injectors which are typically use in internal combustion engines with liquid fuel direct injection. The variables in research were fuel injection pressure, air back-pressure and injection time. In this paper performed was correlation between electric control signals for injectors with real start injection time. There was indicated on significant differences between injection control signals time and injection appear.