W artykule przedstawiono zagadnienie, wraz z ilustracją, zastosowania rachunku wyrównawczego do uzgadniania danych pomiarowych. Zaprezentowany przykład dotyczy zagadnienia doboru parametrów obiegu porównawczego Seiligera-Sabathe'a stosownie do rzeczywistego (wyznaczonego eksperymentalnie na podstawie indykacji; zagadnienie odwrotne) obiegu silnika. Uzgadnianiem objęto parametr (stopień) obciążenia (γ = p3/p2), parametr (stopień dociążenia) przewlekłości spalania (φ = V4/V3) oraz liczbę Ψ rozdziału ciepła. Te trzy parametry łączą dwie niezależne formuły. W przypadku eksperymentalnego (na podstawie indykacji) wyznaczenia parametrów γ oraz φ, w dwóch równaniach wystąpi jedna niewiadoma - liczba rozdziału ciepła Ψ. Tak więc w tej sytuacji możliwe jest zastosowanie rachunku wyrównawczego, w celu uzgodnienia omawianych równań. Istotą tego rachunku jest korekta wyników pomiarowych, po której wyniki obliczeń wielkości niewiadomych, wyznaczonych z różnych zestawów równań, będą jednakowe. Przeprowadzone obliczenia i uzyskane rezultaty potwierdziły potrzebę stosowania rachunku wyrównawczego.
EN
Selected problems with an example of application of measurement data reconciliation algorithm are presented. The example applies to the problem of selection of Seiliger-Sabathe cycle parameters according to real engine cycle (determined experimentally on the basis of indication; inverse problem). The following parameters are validated by reconciliation algorithm: load factor (γ = p3/p2), combustion extension ratio (φ = V4/V3) and heat distribution number Ψ as unknown quantity. These parameters are connected by two independent formulas. Two quantities γ and φ are determined experimental, so there is only one unknown (heat distribution number Ψ) in the two equations. Thus, it is possible to apply reconciliation algorithm in order to adjustment of these equations. Classic example concerns reconciliation of balances of elements taking part in combustion process. In case of complete exhaust gas analysis, number of the balances is larger than number of determined unknown quantities (n'a and n"ss). Therefore the unknowns can be calculated in various ways, dependent on selection of balance equations set. The remaining equations will not be fulfilled precisely because of unavoidable measuring errors and as a consequence the same calculated quantities will take different values. In order to avoid these differences (to obtain one value of the parameter) and to obtain compatibility of all balance equations, it is necessary to carry out balance validation by reconciliation algorithm. The essence of the algorithm is correction of the measurement results, after that results of unknown quantities, calculated from different sets of balances, will be equal. Presented example has confirmed need to use measurement data reconciliation algorithm.
There are two ways to increase the thermodynamic efficiency of the engine cycle known as the carnotization of the power cycle. The first is to ensure the highest possible maximum parameters and the second is to allow the working medium to expand further than in the standard cycle. This is known generally as the over-expansion or extended expansion cycle. This paper presents theoretical and numerical investigations into the effect of extended expansion on the thermal efficiency and mean effective pressure. The performance of an air standard Atkinson cycle was considered and compared to that of the Sabathe cycle. The Miller version of extended expansion air standard cycle was analysed for both naturally aspirated and supercharged engine. Additionally, the numerical simulation of supercharged engine was also carried out. In both cases, two inlet valve closing strategies were evaluated (Early Intake Valve Closure-EIVC and Late Intake Valve Closure - LIVC). From the present investigation it is concluded that the extended expansion concept is an effective way of the carnotization of the power cycle of internal combustion reciprocating engine. The main conclusion resultanting from presented paper deals controls of closing angle of inlet valve which is to be an effective way of influence on the course of temperature changes of the working charge and what should be useful for the level emission decreasing of nitrous oxides.
PL
Karnotyzacja obiegu silnika spalinowego tj. poszukiwanie sposobu podwyższenia jego sprawności może dotyczyć zarówno źródła górnego (sposobu doprowadzania ciepła) jak i dolnej przemiany odprowadzania ciepła Karnotyzacja źródła dolnego to wszelkie próby zmierzające do przedłużenia ekspansji czynnika roboczego. W pracy przedstawiono teoretyczną i numeryczną analizę wpływu przedłużenia ekspansji na sprawność i ciśnienie średnie obiegu silnikowego. Przeprowadzono analizę teoretyczną obiegu Atkinsona, a jej wyniki porównano z klasycznym obiegiem Sabathe. Dokonano także analizy obiegu Millera zarówno dla silnika niedoładowanego jak i doładowanego oraz zrealizowano badania symulacyjne obiegu doładowanego silnika z przedłużoną ekspansją. W obu przypadkach analizę przeprowadzono zarówno dla wczesne zamknięcie zaworu dolotowego jak i późnego zamknięcie zaworu dolotowego. Przeprowadzone badania usprawiedliwiają tezę, iż koncepcja przedłużonej ekspansji może być skutecznym sposobem karnotyzacji obiegu tłokowego silnika spalinowego. Główny wniosek wynikający z prezentowanego artykułu dotyczy sterowania kątem zamknięcia zaworu dolotowego, może być efektywnym sposobem oddziaływania na przebieg zmian temperatury czynnika roboczego i co powinno być przydatne dla ograniczania poziomu emisji tlenków azotu.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wybrane problemy, wraz z przykładami, zastosowania rachunku wyrównawczego cło uzgadniania danych pomiarowych. Pierwszy przykład dotyczy uzgadniania równań bilansowych pierwiastków uczestniczących w procesie spalania. W przypadku odpowiednio pełnej analizy spalin liczba równań bilansowych jest większa od liczby wyznaczanych wielkości niewiadomych (n 'a oraz n "ss). Niewiadome te mogą więc być obliczane na wiele sposobów, zależnych od wyboru zestawu równań bilansowych. Pozostałe zależności nie będą dokładnie spełnione, czego powodem jest występowanie nieuniknionych błędów pomiarowych, a w konsekwencji te same obliczane wielkości przyjmować będą różne wartości. W celu uniknięcia tych różnic (uzyskania jednej wartości parametru) oraz uzyskania zgodności wszystkich równań bilansowych niezbędne jest przeprowadzenie procedury uzgadniania równań bilansowych za pomocą metod rachunku wyrównawczego. Istotą tego rachunku jest korekta wyników pomiarowych, po której wyniki obliczeń wielkości niewiadomych, wyznaczonych z różnych zestawów równań bilansowych, będą jednakowe. Kolejny przykład dotyczy zagadnienia doboru parametrów obiegu porównawczego Seiligera-Sabathe 'a stosownie do rzeczywistego (wyznaczonego eksperymentalnie na podstawie indykacji; zagadnienie odwrotne) obiegu silnika. Uzgadnianiem objęto parametr (stopień) obciążenia (y = p3/p2) oraz parametr (stopień dociążenia) przewlekłości spalania (fi = Yj/Yj), które łączy wspólna zależność. Przeprowadzone obliczenia i uzyskane rezultaty potwierdziły potrzebę stosowania rachunku wyrównawczego.
EN
Selected problems with examples of application of measurement data reconciliation algorithm are presented. First example concerns reconciliation of balances of elements taking part in combustion process. In case of complete exhaust gas analysis, number of the balances is larger than number of determined unknown quantities (n 'a and n "SJ. Therefore the unknowns can be calculated in various ways, dependent on selection of balance equations set. The remaining equations will not be fulfilled precisely because of unavoidable measuring errors and as a consequence the same calculated quantities will take different values. In order to avoid these differences (to obtain one value of the parameter) and to obtain compatibility of all balance equations, it is necessary to carry out balance validation by reconciliation algorithm. The essence of the algorithm is correction of the measurement results, after that results of unknown quantities, calculated from different sets of balances, will be equal. Next example applies to the problem of selection of Seiliger-Sabathe cycle parameters according to real engine cycle (determined experimentally on the basis of indication; inverse problem). The following parameters are validated by reconciliation algorithm: load factor (y = p3/p2) and combustion extension ratio (q> = V4/V3). These parameters are connected by common dependence.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zasada pracy silnika dwutłokowego oparta jest na skojarzeniu w jedną całość silnika dwu i czterosuwowego. W opracowaniu przedstawiono obiegi pracy nowego silnika dwutłokowego. Wyróżniono obiegi: teoretyczny, porównawczy i prognozowany obieg rzeczywisty. Określono charakterystyczne wskaźniki pracy silnika dwutłokowego.
EN
The conception of the double pistons internal combustion engine is based on the combination of two–stroke and four-stroke engines in one cylinder. The thermodynamic cycles for new double pistons internal combustion engine are presented in this paper. The ideal cycle, the comparative cycle and the expected working engine cycle were considered. The characteristic indices of the double pistons internal combustion engine were determinated.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.