Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental study on performance and emission characteristics of lean burn SI engine fuelled with hydrogen methane blends

Przybyła G., Nagaraja S.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

556--562

EN

An experimental study on the performance and exhaust emissions of a spark ignition engine fueled with methane(CH4)-hydrogen (H2) blends was carried out at a constant speed of 1500 rpm and fixed excess air ratio (λ) of 1.5. The tests were carried out for pure methane and 2 blends (93% (by vol.) CH4 + 7% (by vol.) of H2, 77% (by vol.) CH4 + 23% (by vol.) of H2) at part load conditions in a naturally aspirated, three cylinder engine with a compression ratio of 9.3:1. The effects of hydrogen addition was studied at various spark timing and it is observed that the Maximum Brake Torque timing (MBT) retarded with increase in concentration of hydrogen. The coefficient of variation in indicated mean effective pressure (COVimep) decreases in blends, indicating stable combustion with hydrogen enrichment. A decrease in burn duration is observed and the crank angle at which peak pressure occurred, is tending towards top dead center (TDC) with increase in concentration of hydrogen due to higher laminar flame speed of the mixture enriched with hydrogen. In case of blends, specific emissions of carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons (HC) decreases. However, there is considerable increase in specific emissions of oxides of nitrogen (NOx).

PL

Przeprowadzono badania eksperymentalne energetycznych parametrów pracy silnika spalinowego ZI oraz jego oddziaływania na środowisko naturalne podczas zasilania mieszaniną metanu z wodorem. Analizowano pracę silnika podczas spalania mieszanki ubogiej (λ = 1,5) przy stałej prędkości obrotowej wynoszącej 1500 obr/min. Badania wykonano dla zasilania czystym metanem oraz dwiema mieszankami o różnym udziale objętościowym wodoru tj. 7% H2, 93% CH4 oraz 23% H2, 77% CH4. Badano wpływ kąta wyprzedzenia zapłonu na przebieg procesu spalania. Zaobserwowano, że optymalna wartość kąta wyprzedzenia zapłonu zmniejsza się dla wyższej zawartości wodoru w mieszance palnej. Ponadto wskaźnik sygnalizujący poziom niepowtarzalności pracy indykowanej w kolejnych cyklach roboczych osiąga niższe wartości dla mieszanek wzbogaconych wodorem, co oznacza stabilniejszy przebieg procesu spalania. Spalanie mieszanek metanu z wodorem prowadzi do nieznacznego ograniczenia emisji CO oraz HC, natomiast wielkość emisji NOx rośnie za sprawą wyższej temperatury spalania dla mieszanki CH4 , H2.

2

Przegląd konstrukcji i zasad projektowania silników spalinowych o ZI zasilanych paliwem LPG

Łukasiewicz M., Kałaczyński T., Liss M., Sikorski M.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

6895--6906

PL

Niniejszy artykuł przedstawia przegląd rozwiązań konstrukcyjnych instalacji gazowych LPG montowanych w pojazdach. Zwrócono szczególną uwagę na proces ewolucji tych systemów pod względem technicznym poszczególnych jej elementów składowych. W pracy przedstawiono techniczno prawne aspekty normujące zastosowanie alternatywnych źródeł energii w silnikach ZI pojazdów samochodowych na podstawie wybranych elementów układów zasilania silnika paliwem LPG.

EN

This article presents an overview of design solutions LPG gas installations mounted in vehicles. Special attention is put on the technically evolution process of these systems and its individual components. In this paper were introduced legislation and construction requirements that are required during implementation of LPG systems in vehicles sparkle combustion engines.

3

Badania silnika spalinowego ZI zasilanego gazem ziemnym do zastosowań w mikrokogeneracji

Przybyła G., Postrzednik S.

Instal

|

2014

|

nr 5

14--19

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych silnika spalinowego o zapłonie iskrowym, zasilanego stechiometryczną oraz ubogą mieszanką gazu ziemnego z powietrzem. Przeprowadzono obliczenia wartości opałowej mieszanki gazowo-powietrznej w szerokim zakresie zmienności stosunku nadmiaru powietrza. Badaniom podlegał silnik spalinowy małej mocy. Standardowo ten typ silnika stosowany jest w przemyśle motoryzacyjnym, a ze względu na niską cenę zakupu oraz koszty eksploatacji może znaleźć zastosowanie w układach kogeneracyjnych małej mocy. Głównym celem niniejszej pracy jest określenie parametrów energetycznych silnika oraz jego oddziaływania na środowisko podczas spalania mieszanek ubogich gazu ziemnego. Zaobserwowano wyraźny wpływ stosunku nadmiaru powietrza na parametry energetyczne oraz ekologiczne silnika spalinowego zasilanego gazem ziemnym GZ50. Wartość sprawności energetycznej wzrasta niespełna o ok. 2 punkty procentowe przy zmianie wartości stosunku nadmiaru powietrza od mieszanki stechiometrycznej do wartości λ=1,5.

EN

In this paper the experimental results of SI engine fuelled with lean mixture of natural gas are presented. the calculations of the calorific value of air-gas mixtures in a wide range of the excess air ratio variation has been done.The experiments were carried out on the petrol engine with a low engine displacement. Typical SI engine was selected in order to evaluate the potential application of gaseous fuel (i.e. natura gas). These types of engines are available on a wide scale and commonly used in automotive sector because of the low purchase price and operating costs. It is expected that after minor modifications, the engine can easily operate in micro CHP system. The main goal of this work is to determine the performance of the engine and its impact on the environment during the combustion of the lean natural gas mixtures. There was a clear effect of excess air ratio on the performance and environmental impact of internal combustion engine powered by natural gas GZ50. The engine efficiency increase about 2 percentage points when changing the value of the excess air ratio of the mixture to the stoichiometric λ=1.5.

4

Analiza procesu spalania ubogich mieszanek paliw gazowych w silniku ZI

Przybyła G., Postrzednik S., Żmudka Z.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

371--378

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań teoretycznych i eksperymentalnych silnika spalinowego o zapłonie iskrowym, zasilanego ubogimi mieszankami gazu z powietrzem. Przeprowadzono obliczenia wartości opałowej mieszanki gazowo-powietrznej (ed,v) dla wybranych paliw gazowych (gaz ziemny, biogaz, gaz z procesów zgazowania paliw stałych). Na podstawie własności tych paliw, określona została sprawność teoretycznego obiegu Otto, stosując zmienne wartości nadmiaru powietrza. Badania przeprowadzono na silniku o niskiej objętości skokowej. Tego typu silniki są stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, a ze względu na niską cenę zakupu oraz koszty eksploatacji mogą być stosowane w układach kogeneracyjnych małej mocy. Głównym celem niniejszej pracy jest określenie parametrów silnika spalinowego ZI podczas spalania mieszanek ubogich. Jak wykazała analiza, największa różnica w wartościach (ed,v) energii chemicznej mieszanki palnej dla analizowanych paliw występuje w zakresie mieszanek stechiometrycznych. W tym miejscu różnica Δ ed,v pomiędzy gazem ziemnym, a przykładowym gazem ze zgazowania biomasy wynosi ok. 35%, podczas gdy w zakresie mieszanek ubogich różnica ta jest znacznie niższa. Dla bardzo wysokich wartości stosunku nadmiaru powietrza λ wspomniana różnica osiąga wartość „0”. Zaobserwowano wyraźny wpływ stosunku nadmiaru powietrza na nierównomierność pracy silnika bazującego na średnim ciśnieniu indykownym (COVIMEP). Wartości tego wskaźnika rosną ze wzrostem stosunku nadmiaru powietrza. Uzyskane wyniki kształtują się na dopuszczalnym poziomie ze względu na zastosowanie silnika w układzie CHP i osiągają wartość poniżej 5%.

EN

In this paper the results of the theoretical and experimental study of an internal combustion engine, fuelled with lean air – gas mixtures, are presented. Calorific value of air-fuel mixture were calculated for several chosen gaseous fuels such as: natural gas, landfill gas, and producer gas. Based on these fuels, the performance of a theoretical Otto cycle was investigated using variable air excess values. The experiments were carried out on a petroleum engine with a low engine displacement. A typical SI engine was selected in order to evaluate the potential application of a gaseous fuel (i.e. natural gas). These types of engines are widely available and commonly used in the automotive sector because of low purchase prices and operating costs. It is expected that after minor modifications, the engine can easily operate in a low power co-generation mode. The main objective is to evaluate the performance of the engine under lean air/fuel mixture conditions. The analysis shows that the most significant difference in the calorific value of air fuel mixture (ed,v) for chosen fuels is occured for stoichiometric mixtures. At this point the difference Δ ed,v between natural gas and the producer gas is about 35%, while for the lean mixtures the difference is much less. The slight impact of air excess ratio on COVIMEP was noticed. The value decreases insensibly with air excess ratio decreasing. Obtained results are located at acceptable levels for power generation sources and are less than 5 %.

5

Niezależne sterowanie zaworami dolotowymi jako sposób realizacji otwartego obiegu Atkinsona-Millera w silniku ZI

Żmudka Z., Postrzednik S.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 3

PL

Przeprowadzono analizę systemu z niezależnym, opóźnionym zamknięciem zaworu dolotowego, umożliwiającego wyeliminowanie przepustnicy z układu dolotowego silnika ZI. Jako model procesów zachodzących w silniku przyjęto otwarty obieg teoretyczny Atkinsona-Millera. Odniesieniem dla oceny korzyści oraz badania efektywności pozyskiwania pracy, w wyniku zastosowania systemu z opóźnionym zamknięciem zaworu dolotowego, jest otwarty obieg teoretyczny Seiligera-Sabathe'a z powszechnie stosowaną, klasyczną regulacją dławieniową obciążenia. Analizę porównawczą efektywności zastosowania zaproponowanego systemu przeprowadzono opierając się na wybranych wielkościach: dawce paliwa, parametrze energetyczno-stechiometrycznym, pracy obiegu, względnej pracy wymiany ładunku oraz sprawności obiegu.

EN

A system with independent, late inlet valve closing has been analysed. The use of the analysed system to governing of engine load will enable to eliminate a throttling valve from inlet system of a spark ignition engine. The open, theoretical Atkinson-Miller cycle has been assumed as a model of processes proceeding in an engine. The system has been analysed individually and comparatively with open Seiliger-Sabathe cycle. Benefits resulting from application of the system with late inlet valve closing have been assessed on the basis of the selected parameters: a fuel dose, a cycle work, a relative charge exchange work and a cycle efficiency.

6

Modelling of he spark-ignition engine operational performance

Malewicz K., Prokop S., Mamala J.

Journal of KONES

|

2006

|

Vol. 13, No. 1

299-304

EN

In this paper potential of artificial neural network to modelling and approximation SI engine characteristics using digital technique tests is presented. Correctly designed and trained artificial neural network is able to modelling of torque engine characteristic on the basis of tests in real traffic conditions. Presented that neural network which was trained in real traffic conditions generate better interactions in powertrain, so there is possibility to change "Look-up Table " technique which approximate engine characteristic by artificial neural network. The article presented particularly approximation results of static performance at use of various methods in relating to the engine torque and the fuel consumption, the relative operate performance of the power engine mapped with the neural network as well as results of simulation at application of neuronal operative engine performance for real speed profile. An essential advantage of proposed method is that the acquired knowledge by the neural network issues from real, not static, working engine conditions.

PL

Autorzy artykułu dowodzą możliwości wykorzystania sztucznych sieci neuronowych do modelowania i aproksymacji charakterystyk silnika spalinowego o zapłonie iskrowym w badaniach realizowanych techniką symulacji cyfrowej. Wykazano, iż poprawnie zaprojektowana i wytrenowana sztuczna sieć neuronowa nadaje się do modelowania charakterystyki mocy silnika na podstawie -wyników pomiarów zrealizowanych w rzeczywistych warunkach ruchu. Wykazano, że sieć neuronowa wytrenowana w oparciu o wyniki pomiarów uzyskanych podczas normalnego ruchu drogowego, lepiej odwzoruje rzeczywiste zależności w Madzie napędowym. 1 samym istnieje możliwość zastąpienia dotychczasowej techniki "Look-up Table" służącej do charakterystyk silnika przez sztuczne sieci neuronowe. Artykuł prezentuje w szczególności wyniki aproksymacja charakterystyki statycznej przy różnych metod w odniesieniu do momentu obrotowy silnika oraz zużycie paliwa, względną eksploatacyjną charakterystykę mocy silnika odwzorowaną za pomocą sieci neuronowej jak również wyniki symulacji wykorzystaniu neuronowej charakterystyki eksploatacyjnej silnika dla rzeczywistego profilu prędkości. Istotną zaletą proponowanej metody jest to, że wiedza nabyta przez sieć neuronową wynika z rzeczywistych a nie statycznych warunków pracy silnika.

7

Obciążenie cieplne silnika spalinowego zasilanego podtlenkiem azotu - na przykładzie silnika Fiata Punto 1,2 8V

Sroka Z. J.

Silniki Spalinowe

|

2005

|

R. 44, nr 4

51--59

PL

Zespół działań modernizacyjnych, prowadzących do poprawy sprawności istniejącego silnika spalinowego, nazywany tuningiem, wymaga analizy zmian termodynamicznych procesu spalania oraz oceny trwałości silnika. W niniejszym artykule omówiono różne formy tuningu, zwracając szczególną uwagę na użycie podtlenku azotu. Przeprowadzono teoretyczną analizę zmiany obciążenia cieplnego tłoka i wzrostu intensywności zużycia pierścieni tłokowych.

EN

An improvement of efficiency of modern combustion engines is otherwise known as automotive tuning. It needs thermal and durability analyses. Various forms of automotive tuning have been discussed in this paper but the application of nitrogen monoxide (NOS) has been given special attention. Some analyses of thermal load of piston and wear rate of piston rings have been performed.

8

Investigation of an engine with stratification of gasoline blend

Rawski F.

Journal of KONES

|

2004

|

Vol. 11, No. 3-4

166-170

EN

Results of engine investigation with stratification of gasoline blended in the cylinder are presented in the article.

PL

W artykule przedstawiono wyniki z badań własnych silnika z uwarstwieniem ładunku cylindra, w zakresie wskaźników mechanicznych oraz w zakresie stężeń CO, HC, CO2 i NOx.

9

Effectiveness appraisal of the main diagnostic procedures and EOBD system implementation level in passenger cars with spark ignition engines during type approval tests

Merkisz J., Ślęzak M., Gis W.

Journal of KONES

|

2003

|

Vol. 10, No. 1-2

173-179

EN

The paper sheds some light on EOBD system implemented in passenger cars tested for type approval in the years 2001-2002 in Poland. It also evaluates emission tests result CO (HC and NOx exhaust components) of these vehicles. The result s of diagnostic monitor realisation during the NEDC cycle chassis DYNO tests in various ambient temperatures have been presented.

PL

W artykule przedstawiono systemy EOBD zaimplementowane w samochodach osobowych badanych w Polsce i podczas badań homologacyjnych w latach 2001-2002; dokonano również oceny rezultatów testów emisji CO, HC i NOx tych pojazdów. Przedstawiono także wyniki realizacji monitorów diagnostycznych w testach NEDC na hamowni podwoziowej w różnych temperaturach otoczenia.

10

Analysis of piston defects in internal combustion engines against the background of material faults of castings made from AlSi alloys

Janik R., Kochel R.

Journal of KONES

|

2003

|

Vol. 10, No. 1-2

45-51

EN

The paper discusses various cases of piston's working surface damage which can be practically encountered in spark ignition combustion engines operated at changeable mechanical and thermal loads, resulted directly or indirectly from particular material faults of piston castings made from light AlSi alloys (silumins). Analyzed incidents of the damage have concerned pistons made from near-eutectoid AlSi, i. e. from alloys comprising 11 - 13% of S i. Examples of piston defects presented in the paper are based directly on results of own investigations of authors accomplished in BOSMAL R&D Center both on engine dynamometers or in course road tests, as well as on base of results of valuation of other type combustion engines, operated outside BOSMAL by external users.

PL

W referacie przedstawiono różne przypadki uszkodzeń powierzchni roboczych tłoków, jakie spotyka się praktycznie w silnikach spalinowych Zł pracujących przy zmiennych stanach obciążeń mechanicznych i cieplnych, które wynikają bezpośrednio lub pośrednio z określonych wad materiałowych odlewów tych tłoków wykonanych ze stopów lekkich AlSi (siluminy). Analizowane przypadki uszkodzeń dotyczyły tłoków wykonanych ze stopów AlSi okołoeutektycznych, a więc ze stopów zawierających 11 - 13% Si. Prezentowane w materiale przykłady uszkodzeń tłoków oparte są bezpośrednio na wynikach badań własnych, realizowanych przez autorów w OBR SM "BOSMAL" na silnikach samochodowych pracujących na stanowiskach hamownianych lub w warunkach jazdy samochodów po drodze, jak również na wynikach oceny innych typów silników spalinowych, eksploatowanych poza OBR SM przez zewnętrznych użytkowników.

11

Efektywność przemiany energii w jednostkach napędowych pojazdów hybrydowych

Juda Z.

Journal of KONES

|

2001

|

Vol. 8, No. 3-4

119-128

PL

Systemy napędowe współczesnych pojazdów muszą być optymalizowane pod kątem maksymalnej wydajności przekształcania energii. Z tego punktu widzenia, hybrydowe jednostki napędowe wydaja się być najbardziej wydajne. Pojazdy hybrydowe posiadają zabudowane co najmniej dwa źródła energii; w tym źródło wtórne, które będąc magazynem energii pozwala na obniżenie szczytowej mocy zapotrzebowanej ze strony pierwotnego źródła energii - najczęściej silnika spalinowego. Ponieważ w konfiguracji szeregowej pojazdu hybrydowego silnik spalinowy może pracować w ograniczonym polu obciążeń i prędkości obrotowych - może być zatem łatwiej optymalizowany pod kątem efektywności zużycia paliwa i emisji toksycznych składników spalin. Silniki spalinowe ZI osiągają maksymalną sprawność do 30 % przy wysokich mocach (0.6-0.8 mocy maksymalnej).W przypadku zastosowania stosu ogniw paliwowych PEM (z ang. Proton Exchange Membrane) na paliwo wodorowe, maksymalna sprawność przemiany energii sięga 70 % i jest osiągana przy niskich mocach (0,15-0,30 mocy maksymalnej). Ponadto reakcje chemiczne w ogniwach paliwowych prowadzą do bezpośredniego wytwarzania energii elektrycznej, przy braku szkodliwej emisji do atmosfery.W referacie przedstawiono symulacyjne porównanie efektywności przemiany energii w pojazdach hybrydowych z silnikiem spalinowym i stosem ogniw paliwowych jako pierwotnym źródłem energii. Symulacje przeprowadzono w środowisku programowym MATLAB/SIMULINK w oparciu o program Advisor 3.0. Przedmiotem symulacji są trzy pojazdy skonfigurowane na bazie tego samego modelu małego samochodu - pojazd konwencjonalny z silnikiem spalinowym ZI, szeregowy pojazd hybrydowy z silnikiem spalinowym ZI oraz szeregowy pojazd hybrydowy ze stosem ogniw paliwowych PEM. Wyniki symulacji wskazują na zalety ogniw paliwowych jako przyszłościowych źródeł energii w pojazdach nie tylko hybrydowych.

12

Indykowanie silnika ZI w warunkach występowania silnych zakłóceń elektrycznych

Cupiał K., Grzelka J., Sobiepański M.

Journal of KONES

|

1999

|

Vol. 6, No. 3-4

38-44

PL

Podczas rejestracji ciśnień szybkozmiennych na pracującym silniku ZI czasem pojawia się problem silnych zakłóceń elektrycznych powodujących zniekształcenia mierzonych przebiegów i utrudniających obliczanie przebiegów uśrednionych. Zjawisko to występuje między innymi w silnikach gazowych ZI wyposażonych w wysokoenergetyczne instalacje zapłonowe, emitujące silne elektryczne zakłócenia impulsowe. Przedstawiono sposób "oczyszczania" zarejestrowanych przebiegów z zakłóceń w celu wykorzystania ich do dalszej analizy.

EN

The authors present problem of the measuring of the pressure pulsations on a working engine, equipped with high energetic electric ignition unit. This ignition unit produces disturbances in measured signals, what makes difficults when using these signals in further analysis (Fig. 1). The authors present how to remove disturbances from signal, using two simple numerical methods. In first method one qualifies the bottom and the top level of signal values. Samples with values situated outside this range are deleted as disturbances. The result of use this method is presented in figure 5. In second method one qualifies permissible level of signal variation. Samples with higher variation are deleted as disturbances. The result of use of this method shows figure 5. Both presented methods give good results, and can be used to remove disturbances from measured traces. One can use the obtained signals in further analysis.