Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental identification of the electrical discharge on a surface gap spark plug

Szwajca Filip, Wisłocki Krzysztof

Combustion Engines

|

2023

|

R. 62, nr 4

104--108

EN

The main objective of the research is to assess the influence of the spark plug electrodes geometry on the structure of the electric arc. This issue is increasingly important in modern gas-fueled engines with lean and stratified air-gas mixtures. To explain the influence of electrode geometry on selected spark discharge indicators, optical tests were conducted, and the parameters of the test history, together with the movies of the discharging process, were recorded and analyzed. The tests were carried out comparatively for two types of spark plugs on the test stand: conventional spark plug and spark plug with a flat ground electrode. It has been found that using flat plug electrodes allows a larger spark area covered by the electric arc without losing the intensity of radiation. More, using an unconventional spark plug results in a shorter discharge time relative to the conventional spark plug, while the geometry of the conventional spark plug allows for maintaining a stable electric arc with a minimum tendency for creeping.

2

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).

3

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%.

4

Analysis of the repeatability of fuel spray indexes in a spray-guided direct-injection spark-ignition engine

Pielecha I.

Combustion Engines

|

2016

|

R. 55, nr 1

49--55

EN

The development and research works on liquid fuel injection in spark-ignited direct injection (SIDI) engines, apart from so common in recent years simulation methods, still have a significant cognitive substrate. This is related to experimental research on repeatability of combustion process using multi- and mono-cylinder test engines and Rapid Compression Machines. The repeatability of preparation and delivery processes has immediate impact on repeatability of combustion process. Except for the necessity of obtaining the repeatability of fuel amounts, the repeatability of injected fuel spray is required. The penetration range and spray area in combustion chamber have direct impact on mixture creation and formation. The optical research on fuel injection has been made in order to determinate its repeatability. The research on unrepeatability of fuel spray propagation has been conducted using piezoelectric injectors of outward-opening type, being primary elements of the spray-guided combustion systems. The results of research were presented in the form of index of variation of the selected parameters. The evaluation of the results of the optical research concerns radial spray penetration and fuel spray velocity. Unrepeatability has been presented with coefficient of variation of radial penetration in relation to the time of injection duration. It has been observed that the coefficients of various parameters are lower with longer times of fuel injection.

5

Analiza porównawcza rozpylenia paliwa przez wybrane typy wtryskiwaczy paliw ciekłych

Skowron M., Pielecha I.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

4439--4448, CD 1

PL

W artykule omówiono zagadnienie rozpylenia paliwa w układach bezpośredniego wtrysku zarówno dla silników ZS jak i ZI. Przeprowadzono analizę porównawczą wtryskiwaczy ze względu na ich budowę. Celem artykułu było wskazanie tendencji rozwoju konstrukcji wtryskiwaczy i idących za tym zmian dotyczących rozpylenia i zasięgu strugi. Do tego celu przygotowano przegląd literaturowy zagadnienia dotyczący najnowszych rozwiązań oraz uzupełniono go o badania własne rozpylenia paliwa. Prace te wykonano dla wybranych konstrukcji wtryskiwaczy, a zarejestrowane obrazy poddano obróbce w celu ekspozycji charakterystycznych cech strugi paliwa z wtryskiwacza przystosowanego do konkretnego systemu spalania.

EN

In this paper was discussed fuel spray issue in DI both for SI and CI engines. There was conducted comparative analysis of injectors in aspect of their construction. The main aim of article was to mention development trend in injection system construction and binding to them atomization improvement and relative stream range. To reach that aim literature review of issue was given and supplemented by own fuel atomization research. Those operations was performed for selected injector constructions and recorded images were treated image processing in aim to expose characteristic fuel stream attributes causing by adaptation for concrete combustion system.

6

Stanowisko do optycznych badań parametrów strugi wtryskiwanego paliwa

Bueschke W., Skowron M., Pielecha I., Borowski P., Cieślik W., Czajka J.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

2421-2429

PL

Praca zawiera opis stanowiska do badań optycznych strugi paliwa, znajdującego się w Instytucie Silników Spalinowych i Transportu Politechniki Poznańskiej. Przedstawiono jego budowę wraz z opisem poszczególnych elementów. Budowa komory, będącej głównym elementem omawianego stanowiska, pozwala na badania zagadnień wtrysku oraz rozpylenia paliwa, dla zadanego stałego przeciwciśnienia oraz możliwości symulowania zmiany stanu termicznego komory dzięki zainstalowanemu układowi grzewczemu. Wykorzystanie laserowego oświetlania wnętrza komory umożliwia ocenę koncentracji paliwa w wybranym przekroju strugi. Dalsza część referatu jest poświęcona potencjałowi badawczemu jaki stwarza komora wysokociśnieniowa. Przy jej wykorzystaniu jest możliwe uzyskanie obrazu rozpylenia strugi wraz z poszczególnymi jej parametrami, włączając w to wielkość kropel. Kolejną możliwością badawczą jest oceny geometrii komory spalania i jej optymalizacja pod kątem wtrysku paliwa.

EN

This paper contents a description of the test bench to the optical researches on fuel spray built in Institute of Combustion Engines and Transport of Poznan University of Technology. Construction is presented and the elements are described. The main part of the test bench is high-pressure constant volume chamber, which is used to researches on injection and spray processes at constant pressure. The heating-system is implemented in this test bench to simulate change of engine thermal conditions. Laser light is used to visualization of spray section. Second part of this paper shows examples of research possibilities. With high-speed camera the parameters of fuel spray are registered. In post-processing procedure next spray parameters are calculated, for example the speed of fuel spray front or fuel spray front speed. Other example is analysis point of start of injection.

7

Research identification of mixture creation and combustion processes in Spark Ignition engines using two GDI injectors

Borowski P.

Archivum Combustionis

|

2014

|

Vol. 34 nr 1

83--93

EN

The paper discuses results of research concerning fuel injection and combustion processes using high pressure gasoline injection realized by two injectors positioned in Constant Volume Chamber and Rapid Compression Machine. To get images of injection and combustion processes high speed camera HighSpeedStar 5 was used. The images were analyzed by LaVision DaVis software. The injection was realized using outward-opening piezoelectric injectors getting empty inside conical stream. Injectors are positioned with right angle between them with spark plug amid them. The angle of cone equals 90 degrees, which enables to get connection of fuel streams around spark plug electrodes allowing ignition of mixture. The research on combustion processes was made using different injection strategies. Analysis of computer simulations broads the range of obtained information. The led research enables to verify the validity of usage of two injectors in combustion chamber in Gasoline Direct Injection.

8

Optical single cylinder engines in engine research and development

Winklhofer E., Hopfner W.

Silniki Spalinowe

|

2013

|

R. 52, nr 1

71-78

EN

We report on essential design elements of optically accessed research engines and describe selected examples of their applications in engine development. Whereas research topics most often address specific generic topics and are focused on comprehensive analysis of selected engine phenomena, the priority in using optical engines for engine development tasks is in providing data relevant for the operation of a normal multicylinder engine. In this latter case, optical engines are only used if their results have such high value that they justify the efforts required to achieve the outcome. Both, research and development applications, benefit from each other as they promote progress in optical engine technology as well as in application of new analysis techniques.

PL

W artykule omówiono podstawowe elementy konstrukcyjne silnika badawczego z dostępem optycznym i opisano wybrane przykłady ich zastosowania w pracach rozwojowych dotyczących silników spalinowych. Wprawdzie tematy badawcze najczęściej odnoszą się do specyficznych szczegółowych zagadnień badawczych i są skupione na wszechstronnej analizie wybranych zjawisk silnikowych, jednak pierwszeństwo w wykorzystaniu silników optycznych do silnikowych zadań rozwojowych polega na zapewnieniu właściwych warunków pracy normalnego silnika wielocylindrowego. W odniesieniu do silników wielocylindrowych silniki optyczne są używane tylko wówczas, gdy uzyskane z nich wyniki mają tak istotną wartość, że usprawiedliwiają poniesione w tym celu nakłady. Zastosowania badawcze i rozwojowe uzupełniają się, wspomagając rozwój postępu w technologii silników optycznych oraz w wykorzystaniu nowych technik analizy procesów i zjawisk.

9

The control of the course of combustion in a DI SI engine through matching of the multiple injection strategy

Wisłocki K., Pielecha I., Czajka J., Maslennikov D.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 3

EN

The paper presents the results of the investigations of the dependence of the basic energy related indexes of the engine process on the strategy of direct multiple fuel injection. The tests were performed on a model engine - a Rapid Compression Machine. In the subsequent measuring cycles the injection strategy control (number of injected fuel doses, their size and dwell times) was modified. The courses of the combustion were observed through optical access and the possibility of recording of individual images of high spatial and time resolution. While processing the footage the velocity of flame formation and its development were determined as well as the main conditions of the flame propagation. Additionally, based on the observations and analysis of the spectral luminance distribution performed through a two-color method the temperature distribution was determined in the flame area. The investigations were performed for different injection strategies (multiple injection). It has been observed that the division of the injected fuel dose leads to the process of combustion, reduction of its duration and a reduction of the maximum flame temperatures. The fuel dose division is advantageous for the improvement of the efficiency of the oxidation process at lower temperatures approximating the phenomenon of low temperature combustion).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badania zależności podstawowych wskaźników energetycznych procesu silnikowego od strategii sterowania bezpośrednim wtryskiem wieloczęściowym. Badania przeprowadzono na silniku modelowym, tzw. Maszynie Pojedynczego Cyklu. W kolejnych cyklach pomiarowych zmieniano strategię sterowania określoną przez liczbę wtryskiwanych dawek częściowych, ich wielkość oraz czasy między nimi. Przebiegi procesu spalania obserwowano wykorzystując dostęp optyczny do komory spalania i możliwość rejestracji poszczególnych obrazów z dużą rozdzielczością czasową i przestrzenną. W trakcie obróbki materiału filmowego określano prędkość powstawania i rozwoju płomienia oraz główne kierunki jego propagacji. Dodatkowo, na podstawie obserwacji i analizy spektralnego rozkładu luminancji przeprowadzonej z zastosowaniem metody dwubarwowej określano rozkład temperatury w obszarze płomienia. Badania zrealizowania dla różnych strategii wtrysku (wtrysk wielofazowy). Stwierdzono, że podział dawki wtryskiwanego paliwa prowadzi do procesu spalania, skrócenia jego czasu i zmniejszenia maksymalnych temperatur płomienia. Podział dawki sprzyja więc poprawie skuteczności procesu utleniania przy niższych temperaturach, zbliżając proces do tzw. spalania niskotemperaturowego.

10

Evaluation of the liquid fuel spray parameters based on experimental research and numerical simulation for the piezoelectric injectors

Wisłocki K., Pielecha I., Czajka J., Maslennikov D.

Archives of Transport

|

2011

|

Vol. 23, iss. 2

249-259

EN

The paper presents an attempt to apply a simulation method in the investigations into liquid fuel atomization generated from piezoelectric gasoline injectors used in modern high-pressure injection systems. Individual stages of the simulation research have been discussed and an experimental verification of the method has been carried out. The results of the simulation and experimental research of the injection of liquid fuel have been presented in the form of influence of air backpressure on the fuel spray atomization and fuel propagation.

PL

[Uwaga! ten sam artykuł był drukowany w "Archives of Transport" 2011, iss. 1] W artykule przedstawiono wyniki wykorzystania metody symulacyjnej do badania zasięgu strugi wtryskiwanego paliwa ciekłego z wtryskiwaczy piezoelektrycznych benzyny wykorzystywanych w nowoczesnych układach wtrysku wysokociśnieniowego. Omówiono budowę modelu i przebieg badania symulacyjnego. Weryfikację uzyskanych wyników przeprowadzono na podstawie badań eksperymentalnych prowadzonych na stanowisku wyposażonym w kamerę do szybkiego filmowania i cyfrowej analizy obrazu. W procedurze weryfikacyjnej uwzględniono wpływ przeciwciśnienia ośrodka na zasięg i prędkość rozprzestrzeniania się strugi.

11

Evaluation of the liquid fuel spray parameters based on experimental research and numerical simulation for the piezoelectric injectors

Wisłocki K., Pielecha I., Czajka J., Maslennikov D.

Archives of Transport

|

2011

|

Vol. 23, iss. 1

111-121

EN

The paper presents an attempt to apply a simulation method in the investigations into liquid fuel atomization generated from piezoelectric gasoline injectors used in modern high-pressure injection systems. Individual stages of the simulation research have been discussed and an experimental verification of the method has been carried out. The results of the simulation and experimental research of the injection of liquid fuel have been presented in the form of influence of air backpressure on the fuel spray atomization and fuel propagation.

PL

W artykule przedstawiono wyniki wykorzystania metody symulacyjnej do badania zasięgu strugi wtryskiwanego paliwa ciekłego z wtryskiwaczy piezoelektrycznych benzyny wykorzystywanych w nowoczesnych układach wtrysku wysokociśnieniowego. Omówiono budowę modelu i przebieg badania symulacyjnego. Weryfikację uzyskanych wyników przeprowadzono na podstawie badań eksperymentalnych prowadzonych na stanowisku wyposażonym w kamerę do szybkiego filmowania i cyfrowej analizy obrazu. W procedurze weryfikacyjnej uwzględniono wpływ przeciwciśnienia ośrodka na zasięg i prędkość rozprzestrzeniania się strugi.

12

Wyznaczenie prędkości zawirowania osiowego ładunku w cylindrze silnika o zapłonie samoczynnym metodą optyczną

Czajka J. K., Wisłocki K., Hentschel W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2006

|

Nr 61

60-71

PL

W artykule opisano sposób wykorzystania badań optycznych promieniowania płomienia do oceny kątowej prędkości zawirowania ładunku w przestrzeni roboczej silnika o za-płonie samoczynnym. Przedstawiono przesłanki uzasadniające podjecie badań nad tym zagadnieniem i główną ich tezę, opisano stanowisko i przyjętą procedurę badań. Analiza otrzymanych wyników badań potwierdziła tezę o przydatności pomiaru zmian intensywności promieniowania do określenia prędkości kątowej zawirowania ładunku w cylindrze pracującego silnika spalinowego.

EN

In the article were described the way of using optical research of the flame radiation in order to estimate the angle velocity of the multiple swirl charge in the working space of an spontaneous ignition engine. There were presented: reasons for talking up these researches, the main thesis, position and the procedure of the research. The results analysis had confirmed the thesis, about the recessity of the measurement of changing radiation intensity in order to determine the angel velocity of the flame swirl in the working cylinder of an internal combustion engine.