Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Using composite coatings containing solid lubricants to minimize friction in piston combustion engines for aviation

Posmyk Andrzej, Myalski Jerzy

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 1

3--6

EN

The paper presents the results of research on a composite coating with a polymer resin matrix containing glassy carbon microparticles as the modifying phase acting as a solid lubricant for piston aircraft engines. Comparative tests were carried out on a T-11 tribological tester at the temperature of 80°C, pressure of p = 8 MPa and relative velocity v = 0.55 m/s of a cam/push rod contact coated with a developed coating (RGC) and a cam/push rod contact coated with a reference coating (RC). 2 mg of AeroShell 100 oil were added to the contact for 10 hours of rubbing. This lubrication simulates the operating conditions of the combustion engine components after lubrication loss. As a result of the tests, it was found that the developed coating can work 10 hours after the lubrication disappears because the coating is porous and absorbs the oil during heating up to the engine's operating temperature. The oil sorption is indicated by the increase in the mass of the sample with the coating. Thanks to the coating material anchored in the roughness valleys of the push rod surface soaked with oil, the coefficient of friction, despite evaporation of the volatile parts of the oil, does not exceed µ = 0.1, which prevents seizure of the contact. The contact with the reference coating seized after 8.5 hours of sliding. The tests of the developed coating on the engine dynamometer as well as in the aircraft confirmed the usefulness of the developed coating.

PL

Przedstawiono wyniki badań przeznaczonej do tłokowych silników lotniczych powłoki kompozytowej z osnową z żywicy polimerowej zawierającej jako fazę modyfikującą mikrocząstki węgla szklistego pełniącego rolę smaru stałego. Wykonano badania porównawcze na testerze tribologicznym T-11 w temperaturze 80°C przy nacisku p = 8 MPa i prędkości względnej v = 0,55 m/s skojarzeń krzywka/popychacz pokryty opracowaną powłoką (RGC) oraz krzywka/popychacz pokryty powłoką referencyjną (RC). Do skojarzenia podano 2 mg oleju AeroShell 100 na 10 h współpracy. Takie smarowanie symuluje warunki pracy podzespołów silnika spalinowego po zaniku smarowania. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że opracowana powłoka może pracować 10 godzin po zaniku smarowania, ponieważ ta powłoka jest porowata i sorbuje olej podczas nagrzewania do temperatury pracy silnika. O sorbowaniu oleju świadczy przyrost masy próbki z powłoką. Dzięki materiałowi powłoki zakotwiczonemu we wgłębieniach chropowatości powierzchni popychacza nasączonemu olejem współczynnik tarcia mimo odparowania części lotnych oleju nie przekracza µ = 0,1, co zapobiega zatarciu skojarzenia. Skojarzenie z powłoką referencyjną zatarło się po 8,5 h współpracy. Badania opracowanej powłoki na hamowni silnikowej oraz w samolocie potwierdziły przydatność opracowanych powłok.

2

Analiza wytrzymałościowa wału korbowego silnika tłokowego

Witek L., Woś R.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1415--1418, CD

PL

Praca dotyczy numerycznej analizy naprężeń wału korbowego silnika tłokowego z zapłonem samoczynnym. Wał będący przedmiotem analizy został uszkodzony w trakcie eksploatacji silnika. W pierwszej części pracy opisano obciążenia działające na komponenty silników tłokowych oraz wyjaśniono przyczyny uszkodzeń zmęczeniowych mocno wytężonych części silnika. Następnie opisano budowę modelu numerycznego wału korbowego. W pracy wykorzystano skanowanie wału za pomocą ska-nera 3D w celu jak najwierniejszego odwzorowania jego geometrii. Uzyskaną chmurę punktów przetworzono następnie na model bryłowy, który w kolejnym kroku poddano dyskretyzacji. W dalszym etapie zdefiniowano złożone warunki brzegowe i obciążenia działające na wał korbowy, występujące w trakcie pracy silnika. W definicji obciążeń uwzględniono siły pochodzące od nacisku gazów spalinowych na powierzchnię tłoka. Dodatkowo zdefiniowano siły masowe związane z ruchem obrotowym wału. Wykorzystując metodę elementów skończonych określono następnie poziomy naprężeń w wale korbowym silnika pracującego z maksymalną mocą. W ostatniej części pracy sformułowano wnioski końcowe o charakterze ilościowym oraz jakościowym, wynikające z realizacji pracy.

EN

In this paper the results of nonlinear stress analysis of the crankshaft of piston engine were performed. In first part of the study the real crankshaft geometry was scanned with the use of 3D optical scanner. On the base of obtained geometry the discrete model of crankshaft was created. The complex loads and boundary condition were next defined to considered component. As a result of calculations using finite element method, the stress distribution in the crankshaft was obtained. Obtained results showed that the maximum stress area occurs onto surface of crank pin no. 4, near the oil hole. The crack was detected just in the same zone in shaft. The main conclusion resulting from this work is that the oil hole position should be changed in order to both decrease the stress concentration and increase the fatigue life of the crankshaft.

3

The analysis of energy and emission indicators of a piston engine supplied by a mixture of biogas

Stępniak D., Surwiło J., Lampart P., Szymaniak M.

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2016

|

nr 134

109--120

EN

The paper presents the methodology and results of research focused on experimental investigation of combustion of biogas fuels in a combustion piston engine. The study highlights the variability of exhaust gases parameters produced by the engine running in an idle mode and in a generation mode. The experimental analysis includes research about variability of temperature in the cylinders, depending on the composition of fuel used to supply the engine. The qualitative and quantitative analysis of exhaust gases extends on biogas substitutes with diﬀerent proportions of CH₄ and CO₂. Characteristics of a piston combustion engine were created, including CO, CO₂, NOx emission indicators, for a range of engine load and fuel composition.

4

Badania eksperymentalne silnika spalinowego zasilanego paliwem płynnym typu diesel wzbogaconym wodorem

Stępniak D., Surwiło J., Lampart P., Skarpetowski B.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 7

827--829

PL

W niniejszym artykule przedstawiono metodykę oraz wyniki badań dotyczących eksperymentalnego wzbogacania i spalania paliw ciekłych typu diesel w silniku tłokowym o zapłonie samoczynnym KIPOR KM178F, który został zamontowany w agregacie prądotwórczym KIPOR KDE3500E. W pracy zwrócono uwagę na zmienność parametrów spalin silnika pracującego w trybie biegu jałowego oraz pod obciążeniem zasilanego paliwem ciekłym i wzbogaconym wodorem o różnych udziałach objętościowych, względem objętości całkowitej cylindra silnika. Przeprowadzono dokładną analizę jakościową i ilościową spalin przy wykorzystaniu specjalistycznego sprzętu pomiarowego. Określony został charakter zmian składu spalin, w tym cząstek CO, CO2, NOx, w zależności od obciążenia silnika zasilanego różnymi paliwami.

EN

This paper presents the methodology and results of research focused on experimental investigation of enrichment and combustion of liquid fuels in a KIPOR KM178F CI engine mounted in the electric generator KIPOR KDE3500E. The study highlighted the variability of exhaust gases parameters produced by engine running in an idle mode and in a generation mode. Liquid diesel fuel and liquid diesel fuel enriched with hydrogen were used to supply the engine. Various volumetric proportions of hydrogen were calculated. Qualitative and quantitative analysis of exhaust gases was carried out by using specialized measuring equipment. The composition of the exhaust gases, including particulate CO, CO2, NOx, depending on the load of working engine powered by different fuels was defined.

5

Analiza wskaźników energetycznych i emisyjnych silnika tłokowego zasilanego mieszaniną biogazową

Stępniak D., Surwiło J., Lampart P.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 7

824--826

PL

W niniejszym artykule przedstawiono metodykę oraz wyniki badań dotyczących eksperymentalnego generowania i spalania paliw ciekłych typu diesel w silniku tłokowym o zapłonie samoczynnym. Zwrócono uwagę na zmienność parametrów pracy silnika uruchamianego w trybie biegu jałowego oraz pod obciążeniem. Dokonano analizy zmienności temperatury w poszczególnych cylindrach, w zależności od rodzaju generowanego paliwa wykorzystywanego do jego zasilania. Przeprowadzono dokładną analizę jakościową i ilościową spalin przy wykorzystaniu jako paliwa substytutu biogazu o różnych proporcjach metanu i dwutlenku węgla. Określony został charakter zmian składu spalin, w tym cząstek CO, CO2, NOx w zależności od obciążenia silnika zasilanego różnymi paliwami.

EN

This paper presents the methodology and results of research focused on experimental investigation of generation and combustion of liquid fuels in a combustion piston engine. The study highlights the variability of exhaust gases parameters produced by the engine running in an idle mode and in a generation mode. The experimental analysis includes research about variability of temperatures in the cylinders, depending on the type of fuel used to supply the engine. The qualitative and quantitative analysis of exhaust gases extends on biogas substitutes with different proportions of methane and carbon dioxide. Characteristics were created depending on the composition of exhaust gases, including particulate CO, CO2, NOx, for a range of engine load and fuel composition.

6

Zjawisko stuku w tłokowym silniku spalinowym

Różycki A.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

9179--9189

PL

W artykule zawarto opis zjawiska stuku w tłokowym silniku spalinowym. W pierwszej kolejności opisano to zjawisko w silniku o ZI, w którym jest ono zdefiniowane jako samozapłon mieszanki homogenicznej w strefie niespalonej. Zjawisko to nazywane jest również spalaniem stukowym. Opis spalania stukowe zilustrowano zdjęciami komory spalania, na których widać ognisko samozapłonu. Zawarte zostały także wykresy indykatorowe charakterystyczne dla cykli pracy silnika ze spalaniem stukowym oraz skutki dużej intensywności występowania tego zjawiska w postaci uszkodzeń tłoków. W drugiej części artykułu zdefiniowano zjawisko stuku w silniku o ZS zasilanym tylko ON i dwupaliwowo. W przypadku silnika zasilanego jednopaliwowo wystąpienie zjawiska stuku zdefiniowano jako efekt dużej szybkości narastania ciśnienia nazywając to zjawisko stukiem dieslowskim. W silniku zasilanym dwupaliwowo, na podstawie własnych badań, wykazano, że przy dużych udziałach energetycznych paliwa alternatywnego może wystąpić zjawisko spalania stukowego typowe dla silnika o ZI. Artykuł zawiera również informacje związane z możliwością wykorzystania zjawiska stuku w algorytmach sterujących praca silnika spalinowego.

EN

The present paper presents description of the knock phenomenon in a piston combustion engine. First, this phenomenon was described in a spark ignition engine, where it is defined as a self-ignition of the homogeneous air-fuel mixture in the unburned zone. This phenomenon is also called as knocking combustion. Description of the knocking combustion is illustrated with pictures taken in the combustion chamber, where the self-ignition centre can be seen. The paper presents indicator diagrams typical for engine operating cycles with a knocking combustion as well as effects of high intensity of occurrence of this phenomenon resulted in piston failures. The second part of the paper defines the knock phenomenon in a compression ignition engine fuelled with diesel oil and in a dual-fuel mode. In the case of a single-fuel operation, the occurrence of knock phenomenon was defined as a result of rapid pressure rise and this phenomenon was called as a diesel knock. In the case of a dual-fuel operation, it was stated, basing on the author's own research, that at high energy shares of the alternative fuel, it may occur knocking combustion typical for a spark ignition engine.

7

Test stand for a combined heat and power unit fed with alternative gas fuels

Boruta G., Imiołek M., Piętak A.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 4

39--45

EN

This paper presents the reasons for the development of gas-combined power and heat units and justification for testing the effect of the used gas fuel on the performance of such units. A PBCHP10VB CHP unit driven by a liquidcooled piston combustion engine adapted for feeding with gas fuels is described. The concept is presented for testing the effect of different gas fuel mixtures, including biogas, on this unit’s operation, mainly on the obtained electric power from the current generator and the temperature of the liquid cooling the driving engine heating up output water and on the composition of exhaust gas from this engine. A simple device for obtaining gas fuels containing different combustible gas mixtures is presented. The instruments used to check the composition of the obtained gas fuel and check exhaust gas from the engine are briefly described. The paper describes a test stand for testing the effect of different gas fuels on the operation of a PBCHP10VB gas CHP unit manufactured by Power Blessed Co., Ltd registered in Shanghai, constructed at the Department of Mechatronics and Technical and Information Technology Education of the Faculty of Technical Sciences at the University of Warmia and Mazury in Olsztyn.

8

Preliminary tests on a combined heat and power unit fed with gas fuels

Imiołek M., Boruta G., Piętak A., Matijošius J.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 4

123--127

EN

This paper presents a model unit demonstrating the possibility of using a PBCHP10VB CHP unit driven by a piston combustion engine fed with gas fuels for heat and power cogeneration. A mobile unit available in the Department enables heat and power cogeneration at any place with available gas fuel, e.g. compressed in a pressure tank or from a production and transmission system. A radiator is connected to the unit’s heat connection for demonstrative purposes – this is the simplest model of a network using the heat generated by the unit, with the possibility of easy connection to another network for heating rooms and/or tap water instead of this radiator. Any three-phase load (e.g. a single phase converter) can be connected to the unit’s power connection. A constructed mobile power generator fed with alternative gas fuels (e.g. biogas) is described which can be used in the field in a biogas system for power generation with simultaneous heat recovery. The results of the first preliminary tests on the effect of the type of gas fuel used on the obtained electrical and thermal power and on the composition of exhaust gas from the driving combustion engine are presented. A plan for further tests is also outlined.

9

Badania numeryczne układu dolotowego powietrza tłokowego silnika spalinowego Volvo typ D12DLBE3 zasilanego CNG

Michałowski R., Tkaczyk M.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2011

|

Nr 2

40--44

PL

Tłokowy silnik spalinowy jest to maszyna cieplna (termodynamiczna), w której energia chemiczna paliwa jest zamieniana na energię cieplną, a ta z kolei na energię mechaniczną. Uzyskanie jak najlepszych wskaźników pracy silnika spalinowego skupiało uwagę konstruktorów od pierwszych lat jego powstania. Początkowo wyrażało się to dążeniem do zwiększenia mocy i sprawności ogólnej silnika. W miarę upływu czasu dążenia te stały się bardziej wyrafinowane i dotyczyły większej liczby parametrów roboczych silnika. Podstawowym problemem pozostała jednak poprawa napełnienia cylindra czynnikiem roboczym [15].

EN

A combustion piston engine is a heat machine (thermodynamic), in which chemical energy of fuel is transformed into heat energy, which in turn is transformed into mechanical energy. An inlet system plays an important role in the process of cylinder filling. That is why attempts have been made to describe the process of cylinder filling by description of the inlet system phenomena. All computational attempts to express the process of combustion engine filling, based on simplified assumptions, proved to be compliant only to a very limited extend with the results of practical verification. A complicated character of equations of mass, energy and momentum conservation laws disturbed receiving proper computational results. Still, the development of numerical methods combined with the rapid progress of numerical machines made it possible to find approximate solutions and subsequently the flow simulation in inlet systems.

10

Moment oporów ruchu tłokowego silnika spalinowego

Pszczółkowski J.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

PL

Scharakteryzowano zależności momentu oporów ruchu walu korbowego silnika tłokowego głównie od jego prędkości obrotowej. Wyodrębniono i rozpatrzono dwa przedziały wartości prędkości obrotowej wału korbowego: zakres niskiej, rozruchowej prędkości wymuszanej przez rozrusznik podczas napędzania wału oraz prędkości obrotowej funkcjonującego silnika. Przedstawiono formuły analityczne opisujące zależności rozruchowego momentu oporu oraz charakterystykę zmienności średniej prędkości i momentu oporu wału napędzanego przez rozrusznik. Przedstawiono wyniki badań charakteryzujące zmienność momentu oporu silnika w zakresie wysokich wartości prędkości. Wskazano przyczyny odmiennej zależności momentu oporu od prędkości obrotowej w wymienionych przedziałach jej wartości.

EN

There is characterised dependences of moving piston engine crankshaft resistance torque mainly on its rotational speed. There were separated and analysed the two crankshaft rotational speed intervals: the range of low, starting speed extorted by starter during crankshaft driving and the rotational speed of operating engine. There are presented analytical formulae describing the dependences of starting resistance torque and variety characteristic of mean rotational speed and resistance torque of crankshaft driven by starter. There are presented test results characterising the variety of engine resistance torque at high crankshaft speed values. There are pointed the reasons of different dependences of resistance torque on crankshaft rotational speed at its value intervals.

11

Możliwości wykorzystania gazu ziemnego do zasilania maszyn górniczych. Część II

Michałowski R.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2010

|

Nr 1

31--34

PL

W pierwszym artykule z tego cyklu omówiono podstawowe wielkości fizykochemiczne paliw gazowych i konwencjonalnych oraz rozpoczęto prezentację zagadnień związanych z charakterystyką tłokowych silników spalinowych zasilanych gazem ziemnym.

12

On the possible increasing of efficiency of ship power plant with the system combined of marine diesel engine, gas turbine and steam turbine, at the main engine - steam turbine mode of cooperation

Dzida M.

Polish Maritime Research

|

2009

|

nr 1

47-52

EN

This paper presents a concept of a ship combined high-power system consisted of main piston engine and associated with it: gas power turbine and steam turbine subsystems, which make use of energy contained in exhaust gas from main piston engine. The combined system consisted of a piston combustion engine and an associated with it steam turbine subsystem, was considered. An algorithm and results of calculations of the particular subsystems, i.e. of piston combustion engine and steam turbine, are presented. Assumptions and limitations taken for calculations, as well as comparison of values of some parameters of the system and results of experimental investigations available from the literature sources, are also given. The system’s energy optimization was performed from the thermodynamic point of view only. Any technical – economical analyses were not carried out. Numerical calculations were performed for a Wärtsilä slow-speed diesel engine of 52 MW output power.

13

Effect of load and fuel type on fast-changing quantities in self-ignition engine

Ambrozik A., Kurczyński D.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

9-21

EN

Increasingly strict standards for exhaust emissions in piston combustion engines force manufacturers and users to seek and apply different means to meet those standards. The effect of the type of fuel on the pattern of engine fast-changing quantities such as the pressure of the working medium in the cylinder, fuel pressure in the injection pipe and the injector needle lift is discussed in the paper. In test bench investigations, the self-ignition engine of AD3.152 UR type operated in the load characteristics regime for the crankshaft rotational speeds 1400 and 2000 rpm and was fuelled by Ekodiesel Ultra D diesel oil (DO), rapeseed oil fatty acid methyl esters FAME and blends of the two fuels, which had 20% and 30% ester content, i.e. B20 and B30. Based on fast-changing quantities diagrams obtained, selected parameters of fuel injection and combustion processes in the engine under consideration were computed. It is shown in the paper that fuel injection and combustion start in the engine fuelled by rapeseed oil fatty acid methyl esters FAME or blends B20 and B30 occur a little earlier than when it is fuelled by diesel oil. When the engine operating in the load characteristics regime is fuelled by FAME or blends with diesel oil, slightly higher values of the maximum pressure in the cylinder and fuel pressure in the injection pipe are obtained. It is demonstrated that in the engine fuelled by FAME or B20 and B30, the injection advance angle should be slightly delayed in comparison with the manufacturer's setting for the engine fuelled by diesel oil.

PL

Wprowadzanie dla tłokowych silników spalinowych coraz bardziej rygorystycznych norm emisji spalin, wymusza na ich producentach i użytkownikach poszukiwanie i stosowanie różnych środków zapewniających spełnienie tych norm. W artykule przedstawiono wypływ rodzaju paliwa na przebiegi wielkości szybkozmiennych silnika takich jak: ciśnienia czynnika roboczego w cylindrze, ciśnienia paliwa w przewodzie wtryskowym i wzniosu iglicy wtryskiwacza. Podczas badań hamownianych silnik o zapłonie samoczynnym typu AD3.152 UR pracował według charakterystyk obciążeniowych przy prędkościach obrotowych wału korbowego 1400 i 2000 obr/min i zasilany był olejem napędowym Ekodiesel Ultra D (ON), estrami metylowymi kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego FAME i mieszaninami tych paliw o zawartości estrów 20% i 30%, tj. B20 i B30. Na podstawie wyznaczonych przebiegów wielkości szybkozmiennych obliczono wybrane parametry procesu wtrysku paliwa i procesu spalania w badanym silniku. W pracy wykazano, że wtrysk paliwa i początek spalania, w przypadku zasilania silnika estrami metylowymi oleju rzepakowego FAME i paliwami B20 oraz B30, następował nieznacznie wcześniej niż w przypadku zasilania go olejem napędowym. Zasilając silnik pracujący według charakterystyk obciążeniowych, estrami FAME oraz ich mieszaninami z olejem napędowym, uzyskiwano nieznacznie większe maksymalne wartości ciśnienia w cylindrze oraz ciśnienia paliwa w przewodzie wtryskowym. Wykazano, że przy zasilaniu silnika paliwem FAME oraz paliwami B20 i B30, należy nieznacznie opóźnić kąt wyprzedzenia wtrysku paliwa w stosunku do ustawienia fabrycznego, określonego przy zasilaniu silnika olejem napędowym.

14

Zmiana stopnia sprężania i jej wpływ na właściwości rozruchowe silników z zapłonem samoczynnym

Abramek K. F.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2006

|

nr 10 (82)

11-19

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań zmiany stopnia sprężania na właściwości rozruchowe oraz na średnie ciśnienie końca suwu sprężania i temperaturę sprężonego ładunku dla badawczego, jednocylindrowego silnika SB-3.1. Pomiarów dokonano dla temperatury otoczenia 285 K.

EN

This paper discusses the results of tests on the effect of compression ratio changes on engine start-up properties, the mean pressure of the compression stroke end and on the temperature of the compressed charge for the tested one cylinder SB-3.1 engine. The measurements were carried out at the ambient temperature 285 K.

15

Statistical investigations of fast changeable processes occurring in ship piston combustion engine

Chłopek Z., Piaseczny L.

Polish Maritime Research

|

2005

|

nr 2

10-16

EN

Combustion piston engine is one of the devices in which fast changeable processes occur in operational conditions. In this paper are presented basic problems associated with research on fast changeable processes occurring in diesel engines, exemplified by the processes of indicated pressure and fuel pressure injected to engine's cylinder. Dynamical characteristics of the investigated processes were analyzed and problems of synchronous averaging of pseudo-periodical signals were considered in order to limit high frequency noise content in useful signal. Some limitations of elimination effectiveness of high frequency noise from tested signals have been revealed.