Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Eksperymentalne badania silnika o zwiększonym stopniu sprężania

Malewicz K., Ligus G., Wasilewski M.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

4706--4714, CD2

PL

W artykule opisane zostały zagadnienia poprawy sprawności ogólnej spalinowego silnika z zapłonem iskrowym. Autorzy przedstawili możliwości wpływu na parametry pracy silnika przez zwiększenie jego stopnia sprężania. Główna część artykułu dotyczy koncepcji zapobiegania spalaniu stukowemu w silniku o zwiększonym stopniu sprężania. Zaproponowano przeciwdziałanie spalaniu stukowemu poprzez dawkowanie paliwa o podwyższonej liczbie oktanowej. W artykule zaprezentowano również ideę pomiarów, stanowisko pomiarowe niezbędne do przeprowadzania badań eksperymentalnych oraz uzyskane wyniki i rezultaty.

EN

In the article issues to improve the efficiency of the internal combustion spark ignition engine were described. Authors the possibility of influence the engine parameters by increasing the compression ratio were presented. In the main part of the article the concept of knock combustion prevention in engine with a higher compression ratio was referred. Knock combustion counteraction through increased octane number fuel supply was proposed. In the article idea of the measurement with necessary to experimental tests measuring station and the results and outcomes were presented.

2

The analysis of a combustion engine knock control system

Gutten M., Jurcik J., Cichy A., Roj J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 10

832--835

EN

This paper deals with the phenomenon of undesirable detonation combustion in internal combustion engines. A control unit of the engine monitors the detonations using piezoelectric knock sensors. The detonations can be objectively measured by these sensors just outside a car. If the amplitude of the sensor output voltage is too small, it may happen that the knock combustion is not detected. The construction of a simple device for the detection of this disorder is presented and described in the paper.

PL

Artykuł dotyczy zjawiska spalania stukowego w silnikach spalinowych. Opisano wspomniane zjawisko, przedstawiono prosty tester czujników spalania stukowego, jego model symulacyjny oraz opis matematyczny napięcia wyjściowego czujnika. Zjawisko spalania stukowego miejsce w sytuacji, gdy dochodzi do niewłaściwego, nierównomiernego i wybuchowego spalania paliwa w silniku tłokowym o zapłonie iskrowym. Zjawisko spalania stukowego jest bardzo niekorzystne, ponieważ powoduje znaczne obciążenie cieplne oraz mechaniczne elementów silnika. Aby zapobiegać temu zjawisku stosuje się odpowiednie paliwa o wysokiej liczbie oktanowej oraz układy sterowania pracą silnika redukujące możliwość spalania detonacyjnego. Ważnym elementem takiego układu jest piezoelektryczny czujnik spalania stukowego. Piezoelektryczne czujniki spalania stukowego są czujnikami generującymi napięcie na skutek uderzenia spowodowanego spalaniem stukowym. W trakcie spalania stukowego dochodzi do nagłego wzrostu ciśnienia na skutek pojawienia się fali dźwiękowej (rys. 1), co jest wykrywane przez czujnik. Czujniki spalania stukowego dostarczają informacji komputerom sterującym pracą układu zapłonowego. Układy te minimalizują spalanie stukowe poprzez sterowanie kątem zapłonu. Sterowanie to realizowane jest zwykle poprzez odpowiednie mapowanie tego kąta. Stosuje się procedury adaptacyjnego doboru kąta zapłonu, zgodnie z rys.3. Spalanie stukowe może być zredukowane poprzez właściwy dobór i przesunięcie kąta zapłonu. Przedstawiono konstrukcję prostego układu do testowania takich czujników, złożonego z rury i odpowiedniego ciężarka (kulki). Przebieg napięcia wyjściowego piezoelektrycznego czujnika spalania stukowego (rys. 8) może być przybliżony funkcja Bessela. Przedstawiono również symulację czujnika w pakiecie COMSOL rys. 9. Efekty symulacji przedstawiono na rys. 10.

3

Hydrogen resistance to knock combustion in spark ignition internal combustion engines

Szwaja S.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 1

13-19

EN

The results of investigations focusing on knock combustion analysis of a hydrogen-fueled engine have been presented in the paper. Knock intensity was determined as the intensity of the in-cylinder combustion pressure pulsations (recorded with a sampling frequency of 100 kHz) and filtered through high-pass filtering with cut-off frequency of 3.5 kHz. The research was conducted on the CFR engine with a variable compression ratio ranging from 6 to 14. The research has shown a rapid increase in pressure pulsations amplitude was observed while the compression ratio was changed from 11 to 12. This was interpreted as a result of in-cylinder hydrogen-air mixture self-ignition at the end of the ,park ignition controlled combustion. Supporting this observation the theorem of dual nature of hydrogen knock combustion was postulated. 1ntensity of the pressure pulsations that accompany normal combustion without hydrogen self-ignition was in an exponential correlation with the compression ratio, which directly translates into a similar correlation of the pulsations and temperature of hydrogen-air mixture at the moment of ignition.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań spalania stukowego w silniku zasilanym wodorem. Intensywność spalania stukowego określano za pomocą intensywności pulsacji ciśnienia odfiltrowywanych filtrem górnoprzepustowym o częstotliwości granicznej 3,5 kHz z przebiegu ciśnienia spalania rejestrowanego z częstotliwością 100 kHz. Badania przeprowadzono na silniku badawczym CFR o stopniu sprężania zmieniającym się od 6 do 14. Na podstawie przeprowadzonych badań zaobserwowano gwałtowny przyrost amplitudy pulsacji przy zmianie stopnia sprężania z 11 na 12, co zinterpretowano jako skutek pojawiania się samozapłonów mieszanki wodorowo-powietrznej w końcowej fazie spalania inicjowanego kontrolowanym zapłonem iskrowym. Na tej podstawie postawiono tezę o dwojakiej naturze stuku w silniku wodorowym. Dla przebiegu spalania bez samozapłonów intensywność pulsacji ciśnienia spalania pozostawała w wykładniczej relacji ze stopniem sprężania, co bezpośrednio przekładało się na podobną zależność pomiędzy intensywnością pulsacji i temperaturą mieszanki w chwili zapłonu.

4

Identification method of knock combustion in two-fuel combustion ignition engine

Różycki A.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

479-487

PL

W artykule opisano metodę badawczą przy pomocy, której możliwe będzie zdefiniowanie granicznego udziału paliwa gazowego w ładunku dostarczanym do cylindra. Badania na podstawie, których opracowano kryterium zostały przeprowadzone na jednocylindrowym silniku o zapłonie samoczynnym. Wyniki badań wykazały, że zbyt duży udział paliwa gazowego prowadzi do powstawania w procesie roboczym silnika zjawiska spalania stukowego. Zjawisko to silnie oddziałuje na drgania głowicy, powodując gwałtowny wzrost amplitudy drgań w okresie spalania. Wyniki badań i ich dalsza analiza wykazały wysoką korelację amplitudy drgań głowicy z pulsacjami ciśnienia w czasie spalania stukowego niezależnie od zastosowanego układu zasilania. Przeprowadzone badania silnika o ZS zasilanego dwupaliwowo potwierdziły możliwość występowania zjawiska spalania stukowego. Spostrzeżenie to jest na tyle istotne, że przy konwencjonalnym sposobie zasilania silnika o zapłonie samoczynnym spalanie stukowe nie występuje. W związku z powyższym istotne było wytypowanie metody badawczej umożliwiającej analizę tego zjawiska. Z przeprowadzonych w powyższym artykule rozważań wynika, że: możliwe jest wykorzystanie pomiarów drgań głowicy do identyfikowania spalania stukowego w dwupaliwowym silniku o ZS, do identyfikacji najwygodniej jest wykorzystać wartości amplitudy drgań głowicy występujące w okresie spalania, współczynnik korelacji maksymalnych amplitud pulsacji ciśnienia i maksymalnych amplitud drgań głowicy był równy 0,99, zmiana układu zasilania ze standardowego na common rail nie zmienia korelacji pomiędzy amplitudami pulsacji ciśnienia w cylindrze a drganiami głowicy.

EN

The article presents the research method by the use of which the identification of gas fuel limit participation in the charge delivered to the cylinder would be possible. The research, on the basis of which the criterion has been worked out, was carried on one-cylinder combustion ignition engine. The results of the research proved that too big gas fuel participation leads to the rise of the knock combustion phenomenon. This phenomenon strongly affects the head vibrations causing the rapid growth of the vibration amplitude during the combustion period. The results of the research as well as their further analysis showed that a high correlation of the head vibration amplitude with the variables of pressure during the knock combustion occur regardless of the applied power system. Performed research of bi-fuel CI engine affirmed the possibility of occurrence of the knock combustion. Awareness of this is so much essential, that with conventional engine fuelling the knock combustion does not exists. In accordance with above, essential was the selection of research method, which allows the analysis of this occurrence. From considerations carried out in the article, results that: the utilization of the measurements of the head vibrations is possible for identifying the knock combustion in CI bi-fuel engine, most convenient for the identification is the use the amplitude values of the head vibrations occurring in the combustion period, the correlation coefficient of maximum amplitudes of the pressure pulsation and maximum amplitudes of the head vibrations was equal to 0.99, the change of the fuelling system from the standard one to the common rail system does not change correlation between the amplitudes of the pressure pulsation in engine cylinder and the head vibrations.

5

Granica spalania stukowego w dwupaliwowym silniku o zapłonie samoczynnym

Różycki A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2008

|

R. 105, z. 7-M

129-137

PL

W artykule opisano kryterium, za pomocą którego możliwe jest zdefiniowanie granicznego udziału paliwa gazowego w ładunku dostarczanym do cylindra. Badania, na podstawie których opracowano kryterium, przeprowadzono na jednocylindrowym silniku o zapłonie samoczynnym. Wyniki badań wykazały, że zbyt duży udział paliwa gazowego prowadzi do powstawania w procesie roboczym silnika zjawiska spalania stukowego. Zjawisko to jest odpowiedzialne za gwałtowny wzrost amplitudy drgań głowicy w okresie spalania. Wysoka korelacja amplitudy drgań głowicy ze zmianami ciśnienia w czasie występowania zjawiska spalania stukowego umożliwiła opracowanie wskaźnika intensywności spalania stukowego, którego wartości mogą być wykorzystane do kontroli składu ładunku w cylindrze i kąta początku wtrysku dawki pilotującej oleju napędowego.

EN

In the article the criterion was described by the means of which the border participation of the gas fuel in the charge/load delivered to the cylinder can be identified. The researches on the basis of which the criterion was worked out, were carried on the one cylinder spontaneous ignition engine. The results of the research showed that the gas fuel participation led to the intense knock combustion in the working engine. The knock combustion phenomenon had a huge influence on the head vibrations which in turn led to the sudden increase of the vibration amplitude during the combustion period. High correlation of the head vibration amplitude with the pressure changes during the knock combustion phenomenon enabled the study of the knock combustion intensity indicator whose values can be used to control the load composition in the cylinder as well as the beginning of the injection angle of the dose that guides the diesel oil.

6

High compression ratio engine with dual fuel supply

Malewicz K., Jantos J., Hetmańczyk I., Mamala J., Augustynowicz A.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 3

371-376

PL

W artykule przedstawiono aspekty zastosowania mechatronicznego systemu zarządzania układami zasilania dwupaliwowego silnika spalinowego o zapłonie iskrowym i stałym zwiększonym stopniu sprężania. Nadrzędnym celem systemu, w tak zmodyfikowanym silniku, jest identyfikacja i zapobieganie możliwemu do wystąpienia procesowi spalania stukowego w warunkach przejściowych oraz pełnego obciążenia. Synteza algorytmu sterowania wymusza traktowanie sygnałów (m.in. Spalania stukowego, prędkości obrotowej i podciśnienia w kolektorze dolotowym) jako zmiennych sterujących nie tylko wyprzedzeniem zapłonu, ale priorytetowo okresową potrzebą zasilania paliwem, lub mieszaniną paliw, o wyższej wartości liczby oktanowej. Dla realizacji koncepcji układ zasilania silnika został zmodernizowany tak, aby istniała możliwość równoczesnego zasilania zarówno paliwem podstawowym, jak i paliwem o zwiększonej liczbie oktanowej, przy zachowaniu stechiometrii spalania. Paliwo o zwiększonej liczbie oktanowej w przedmiotowym silniku jest dozowane indywidualnie na każdy kanał dolotowy, za pomocą zaworu czterodrożnego sterowanego silnikiem krokowym w pętli sprzężenia zwrotnego. Najważniejszym elementem układu zasilania, jest programowalny sterownik Mixed Fuel, zarządzający, kiedy i w jakich warunkach silnik ma być zasilany dodatkowym paliwem o zwiększonej liczbie oktanowej. W wielu ośrodkach naukowo-badawczych na świecie (FEV, SAAB) prowadzone są badania nad rozwiązaniem tego problemu. Jednak skuteczne rozwiązanie musi spełniać szereg warunków, m.in. Technologicznych i ekonomicznych związanych z prostą konstrukcją oraz niskimi kosztami eksploatacji. W artykule przeanalizowano konstrukcję układu zasilania dwupaliwowego doprężonego silnika spalinowego o zapłonie iskrowym oraz przedstawiono wyniki wstępnych badań.

EN

Aspects of using a mechatronic system that regulates supply systems in a dual-fuel combustion engine of spark ignition and constant high compression ratio, were presented in the hereby article. A major aim of the system in such a modified engine is to identify and prevent a potential knock combustion process in transitory and full load conditions. Synthesis of a controlling algorithm imposes treating signals (among others knock combustion, rotational speed and manifold air pressure) as variables that control not only ignition delay but, as a priority, temporary necessity of supply with fuel or fuel mixture of higher octane number. In order to effect this concept, the engine supply system was modernized in such a way that simultaneous supply with both basic fuel and fuel of high-octane number was made possible. Still, combustion stoichiometry was preserved. High-octane fuel in the subject engine is dispensed individually at every manifold with the use of a four-way valve controlled with a step motor position in a feedback loop. A programmable Mixed Fuel driver is the most important element of the supply system as it regulates when and in which conditions the engine is supplied with additional high-octane fuel. Many scientific and research centres worldwide (FEV, SAAB) have conducted tests to solve the problem. However, an effective solution must fulfil several conditions, such as technological and economical, connected with simple structure and low operation costs. Structure of the supply system in a dual-fuel compressed combustion engine of spark ignition was presented in the article. Moreover, initial tests results were presented along.

7

Analysis of head vibration in the dual-fuel diesel engine

Różycki A.

Journal of KONES

|

2006

|

Vol. 13, No. 1

333-341

EN

The article presents some results of initial research, which are supposed to check the possibility of the application of the typical knock sensor, which is normally used to the spark ignition engine to detect the knock. The comparative analysis of the signals of head vibration and pulse pressure in the cylinder shows a huge similarity of both signals during the combustion stage. The head vibrations, with huge amplitude and frequency similar to the frequency occurring during the combustion, occur during the remaining time of the work cycle. This vibration appears during the valve overlap and during the closing of the inlet valve. It also occurs at the huge load during the opening of the injector. The vibrations may be the result of the strike caused by the closing valve in the valve seat and also by the flow phenomenon: the air in the valve and the fuel in the injector nozzle. The example of the piston damage due with knock combustion , the schema of the dynamometric engine test stand, example runs of pressure changes in cylinder and in the injection pipe, lift variations of nozzle needle, signal from knock sensor, course vibrations of engine head, spectral analysis of engine head engine head and the value of maximum amplitudes vibrations of engine head are presented in paper.