Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Design of the turbocharger bearing arrangement to increase the overall efficiency of the combustion engine

Sroka Zbigniew, Prakash Srinath, Włostowski Radoslaw

Combustion Engines

|

2022

|

R. 61, nr 1

83--89

EN

The main objective of this study was to design a journal bearing, such that it can withstand the forces that arise in context to increasing the length of the shaft in an automotive turbocharger. The work will also provide information on how the design changes affect the overall performance of the bearing. The design changes include the thickness of the oil film, the number of grooves, the dimension of the grooves, the number of inlets and outlets, the dimension of the babbitt and mainly the length of the journal bearing. The simulation models were created using CATIA V5 and the analysis is done using ANSYS 19.2. The flow is considered to be laminar and is calculated using Reynold’s Equation. The new concept gave insight on how the design considerations affect the pressure distribution and the pressure developed. From the results, it was interpreted that the new design can withstand the four times the pressure while distributing the pressure over twice the original design.

2

Supercharging possibilities for motorcycle Suzuki GSX-R 750 k5

Bzinkowski Damian

Mechanik

|

2021

|

R. 94, nr 2

28--31

EN

In the paper, possibility for the power increase of motorcycle Suzuki GSX-R 750 is proposed. The turbocompressor available in the market was selected, and its characteristics were checked. Calculations proved that theoretical improvement of 33 kW, which is ca. 29%, was possible, which meant the ratio power to mass could be increased up to 1.1 kW/kg. This way, the discussed motorcycle achievable power could be similar to the ones with engines of stroke capacity 1000 cm3.

PL

W artykule omówiono możliwość zwiększenia mocy motocykla Suzuki GSX-R 750. Wybrano dostępną na rynku turbosprężarkę i sprawdzono jej właściwości. Obliczenia wykazały, że była możliwa teoretyczna poprawa o 33 kW, czyli ok. 29%, co oznaczało, że stosunek mocy do masy można było zwiększyć do 1,1 kW/kg. Tym samym moc osiągalna motocykla mogłaby być zbliżona do pojazdów z silnikami o objętości skokowej 1000 cm3.

3

Estimation of the possibility of using a simple thermodynamic model to evaluate the benefits of modifying a real spark ignition engine

Rak Krzysztof, Cyklis Piotr

Journal of Engineering, Energy and Informatics

|

2021

|

No. 1

5--17

EN

Improving engine performance is the general goal of all designers of new cars. Nevertheless, there is and will continue to be a significant number of older cars on the market, where modifications can improve their performance in terms of fuel consumption and emissions, but also in terms of driving properties, giving the user fuel economy and greater driving pleasure. However, before starting the modification, it is worth knowing computationally what final effects we can expect. The paper shows that it can be estimated on the basis of simple thermodynamic calculations based on the basic Otto cycle, where the data for the calculations are very limited: they require geometric dimensions as well as pressure and temperature values provided by the selected compressor. The thermodynamic calculations of the cycle in two versions were shown, and the results were verified on a real engine while driving and related to the results of road tests and the chassis dynamometer.

PL

Poprawa parametrów pracy silników jest generalnym celem wszystkich konstruktorów nowych samochodów. Niemniej jednak na rynku istnieje i długo jeszcze będzie istniała znacząca ilość samochodów starszych, gdzie modyfikacje mogą poprawić ich parametry pracy pod względem zużycia paliwa i emisji, ale także własności jezdnych, dając użytkownikowi oszczędność paliwa i większą przyjemność z jazdy. Przed przystąpieniem do modyfikacji warto jednak wiedzieć obliczeniowo, jakich efektów finalnych możemy się spodziewać. W pracy pokazano, że można to estymować na podstawie prostych obliczeń termodynamicznych, opartych na podstawowym obiegu Otto, gdzie dane do obliczeń są bardzo ograniczone: wymagają wymiarów geometrycznych oraz wielkości ciśnienia i temperatury podawanych przez dobraną sprężarkę. Pokazane zostały obliczenia termodynamiczne obiegu w dwóch wersjach, a wyniki zostały sprawdzone na rzeczywistym silniku w czasie jazdy oraz odniesione do wyników badań drogowych i na hamowni podwoziowej.

4

Selected Issues of the Internal Combustion Engine Turbocharger Operation

Lotko Wincenty, Lechowski Marcin

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 2

223--232

EN

A combustion engine turbocharger works in most difficult conditions due to high temperatures of the fuels it is driven by, vibrations and high rotational speeds of its shaft up to 200 thousand rpm. In addition, under these conditions, there are difficulties with lubrication of the blade axes. Thus, the combustion engine turbocharger is exposed to the damages occurring during the engine operation process. The frequency of damages was determined on the basis of tests for a selected group of vehicles. The object of detailed author’s own research was the Audi 3.0 V6 TDI engine of the Audi A6 C6 car which cooperated with a Borg Warner turbocharger with a variable angle of turbine steering wheel blades. These positioners are also exposed to adverse conditions: mainly vibrations and high temperatures. They are subjected to frequent damages, which often affect the engine control parameters. An analysis of the positioner element damage as well as a group of testers to assess their technical condition was made. The evaluated testers were allowed only to determine the efficiency of the turbocharger, but without indicating its technical condition or its positioner separately. Consequently, the author’s own research methodology and the construction of a new tester for the electromechanical turbocharger adjuster was developed. The necessary tests for the vehicle mileage up to 350,000 km were carried out. The self-designed tester can also estimate the degree of electromechanical wear of the positioner in the engine supercharging system as well as the resistance of its movements resulting from the pollution of the VTG turbocharger mechanism with the turbine steering wheel positioner, with variable geometrical parameters.

5

Turbocharging the aircraft two-stroke diesel engine

Karpiński Paweł, Pietrykowski Konrad, Grabowski Łukasz

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 3

112--116

EN

The power and efficiency of a two-stroke engine strongly depends on the efficiency of the scavenging process which consists in removing the rest of the exhaust gases from the cylinder and filling it with a fresh charge. The quality of the charge exchange process is significantly influenced by the construction of the intake system. The paper presents a zero-dimensional model of the aircraft two-stroke opposed-piston diesel engine with two variants of the intake system: with a mechanical compressor and a turbocharger connected in series with a mechanical compressor. Simulation studies of the developed cases were carried out in the AVL BOOST software. For the defined engine operating points, its performance was compared for different designs of the intake system. It was confirmed that the use of a turbocharger with a mechanical compressor extends the range of operating at high altitudes.

6

Optimization of diesel engine dynamics with electronic boost controller

Hanko Branislav, Morgos Jan, Drgoňa Peter, Dobrucký Branislav

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 1-2

372--374

EN

This paper dals with design of optimized electronic control for diesel engines for all-terrain vehicles. In paper the detailed proposal of control algorithm, as well as procedure for turbocharger innovation is described. Designed optimization algorithm is verified on real Land Rover Defender vehicle. In last part of paper, the measurements on electrodynamic dynamometer are discussed.

PL

Niniejszy dokument przedstawia projekt zoptymalizowanego sterowania elektronicznego dla silników wysokoprężnych do pojazdów terenowych. W pracy opisano szczegółową propozycję algorytmu sterowania, a także procedurę dotyczącą innowacji turbosprężarki. Zaprojektowany algorytm optymalizacyjny jest weryfikowany na prawdziwym pojeździe Land Rover Defender. W ostatniej części artykułu omówiono pomiary elektrodynamicznego dynamometru.

7

Investigating the Effects of Variable Valve Timing on Spark Ignition Engine Performance

Bapiri Sepehr, Sorusbay Cem

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2019

|

Vol. 13, no 2

100--111

EN

In this study, a prototype four-stroke spark ignition engine with four cylinders (two valves per cylinder), with and without turbocharger, as well as variable valve timing system to adjustment of variable valve duration has been investigated. This study covers the effects of intake valve opening (IVO), Intake valve closing (IVC), exhaust valve opening (EVO) and exhaust valve closing (EVC) angles on engine performances and fuel economy. The calculations of engine performance were carried out using the 1-Dimensional simulation with AVL BOOST software. The effects of different valve timing strategies and a combination of them from simulations were analyzed and compared with the reference fixed valve timing cases. It was shown that substantial improvements in fuel consumption and performance can be achieved. The improvements of Indicated Specific Fuel Consumption (ISFC) are remarkable in turbocharged models. Furthermore, we can see the noticeable improvements in torque and power in the naturally aspirated engine.

8

Analiza wytrzymałościowa elementów wirujących z wykorzystaniem technologii skanowania 3D

Andrearczyk A., Bagiński P.

Przegląd Mechaniczny

|

2018

|

nr 9

43--45

PL

W artykule zaprezentowano analizę wytrzymałościową tarczy wirnikowej wykonanej z tworzywa sztucznego. Opisano w nim wykonanie modelu tarczy kompresora za pomocą skanera 3D oraz zaprezentowano błędy powstałe podczas tworzenia siatki na modelu utworzonym przy wykorzystaniu tej technologii. Zaprezentowano także wyniki analizy wytrzymałościowej dla zaproponowanych poprawek modelu zeskanowanej tarczy wirnikowej.

EN

In this work strength analysis of made of plastics rotor disk was presented. The first part of the article describes the implementation of research model using a 3D scanner. The next part is devoted to present the errors which occurred during mesh creation on the model created from above-mentioned technology. The last chapters present the results of the strength analysis after the proposed mesh corrections of the scanned rotor disk was used.

9

Test stand for the experimental investigation of turbochargers with 3d printed components

Andrearczyk A., Bagiński P., Żywica G.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 22, nr 2

397--404

EN

The paper discusses the universal test stand which allows determining the characteristics of turbochargers. Currently, there are works carried out in the world aimed to develop innovative fluid-flow machines, made partly with the use of rapid prototyping technology. This type of manufacturing technology allows reducing production time and costs in comparison to conventional methods of prototyping. This article also discusses start-up tests of the experimental test stand using a commercial turbocharger and the comparison between calculated and experimental results. In this paper, there are also described some modifications of the test stand, made prior to the start-up test, which were necessary to get more accurate characteristics of turbochargers. This work is an introduction to the investigation on turbomachines, whose elements were manufactured using the rapid prototyping technology.

10

Improving risk analysis capability of FMEA using evaluation based on distance from average solution (EDAS): a case study of turbocharger system

Emovon I.

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2018

|

Vol. 2, No 1

13--16

EN

Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) is a key risk management tool used in detecting and eradicating potential failure for the purpose of improving the reliability and safety of a system. However, the traditional FMEA in spite of its popularity has inadequacies that have hindered the effectiveness of the tool in analyzing risk of failure modes. Due to the shortcomings of the technique, different improved versions have been suggested in the literature in order for risk to be analysed more effectively but majority of these versions are computationally challenging. In this paper, a simple approach is in troduced for improving the risk analysis capability of the FMEA. The approach utilizes Evaluation based on Distance from Average Solution (EDAS) as an alternative to RPN of FMEA in analyzing risk of failure. A case study of the turbocharger system of a diesel engine is applied to demonstrate the usefulness of the method. The result obtained from the EDAS method were compared with approaches in the literature previously used to address risk analysis of a turbo charger. The result of the analysis indicated that the EDAS method is a feasible alternative technique for risk analysis.

11

Modelling and testing of dynamic properties of C0-45 turbochargers

Budzik G., Mazurkow A.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2017

|

z. 97

17--25

EN

The paper presents modelling process and results of the bench tests of the C0-45, which is a turbocharger for heavy-duty diesel engines. For turbochargers like this, it is necessary to measure the level of vibration. This paper presents the test results for 115 turbochargers. Rotor speed during the tests varied between 25,000 and 42,000 rpm. Rotor speed during the tests on a C0-45 turbocharger varied within three ranges, i.e., Range I: n=25,000÷32,000 rpm and a=0.5g; Range II: n=33,000÷38,000 rpm and a=1.0g; Range III: n=39,000÷42,000 rpm and a=1.5g; (g=9.81m/s2). Measurement of vibrations was realized by a sensor located on the body of the turbocharger. Bench tests also included measurement of key charge parameters such as the amount of mass trapped, mean flow velocities, turbulence level, gas pressure, temperature and oil flow. The results are presented in the form of diagrams showing the amplitude of the acceleration function with regard to the rotor’s RPM. Research shows that using the correct parameters in construction and technological processes of assembly are very important for the effective functioning turbochargers.

12

Badania eksperymentalne na stanowisku wyznaczania charakterystyk turbosprężarek

Andrearczyk A., Bagiński P.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

nr 6

60--62

PL

W artykule zaprezentowano stanowisko badawcze wraz z układem pomiarowym, służące do wyznaczania charakterystyk turbosprężarek. Pierwszą część artykułu poświęcono opisowi stanowiska badawczego oraz jego przydatności do badań innowacyjnych turbosprężarek. Kolejna część dotyczyła układu pomiarowego wraz z aplikacją do monitorowania i akwizycji wartości mierzonych opracowaną w środowisku LabView. W ostatniej części przedstawiono test aplikacji oraz wstępne wyniki z badań rozruchowych stanowiska na komercyjnej turbosprężarce.

EN

The article presents a test rig for dynamic testing of turbochargers. It is equipped with a measurement system. In the first part of the article, the test rig is discussed in terms of its usability for testing innovative turbochargers. The next part is devoted to the measurement system and an application - created in the LabView environment - used for control and acquisition of data. The last part of the article presents the findings of a usability test of the application and preliminary results of the start-up of a commercially available turbocharger.

13

Badanie układu turbodoładowania w silnikach spalinowych ZS

Filipiak M., Jajczyk J.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2017

|

No. 92

73--82

PL

W artykule przedstawiono budowę układu turbodoładowania silników spalinowych. Szczególną uwagę zwrócono na opis budowy turbosprężarki. Opisano najważniejsze czujniki (czujnik ciśnienia doładowania oraz przepływomierz powietrza) i elementy wykonawcze sterujące kierownicami spalin w turbosprężarce. Wskazano możliwe awarie, które występują w układach turbodoładowania silników spalinowych oraz kroki, jakie należy podjąć w celu przeprowadzenia diagnostyki układu. W ostatniej części pracy przeprowadzono badania w warunkach pełnego obciążenia silnika. Badania wykonano dla dwóch silników turbodoładowanych.

EN

The article presents the construction of a turbo engines. Particular attention was paid to the description of the construction of the turbocharger. Describes the most important sensors (sensor boost pressure and air flow) and actuators control series of movable vanes exhaust gas turbocharger. It indicated possible failures that occur in turbocharging systems of internal combustion engines and the steps to be taken in order to perform system diagnostics. In the last part of the work carried out tests under full load. The study was performed for two turbocharged engines.

14

Operational malfunctions of turbochargers – reasons and consequences

Dziubak T., Karczewski M.

Combustion Engines

|

2016

|

R. 55, nr 1

13--21

EN

The paper discusses the most frequently occurring types of damage in turbochargers fitted in modern combustion engines and their influence on the engine basic operational indexes. The following causes of turbocharger malfunctions have been discussed: no lubrication, low lubricant pressure, reduced lubricant quality, foreign objects in the charged air and in the exhaust gas. Example malfunctions resulting from the said causes have been shown. The experimental part discusses the influence of a reduction of the charging pressure resulting from a leakage in the intake system on the effective parameters of a diesel engine fitted in light-duty and heavy-duty vehicles. The leakage in the intake system has been simulated by boring holes of the diameter of 3 and 12 mm in the intake manifold downstream of the turbocharger. The influence has been determined of the leakage of the turbocharging system on the value of the charging pressure, maximum effective power, engine torque, unit and hourly fuel consumption and the concentration of the exhaust components. A significant impact has been observed of the leakage of the turbocharging system on the effective parameters of the tested diesel engine and exhaust gas composition.

PL

W artykule wskazano najczęściej występujące uszkodzenia turbosprężarek stosowanych we współczesnych silnikach spalinowych oraz przedstawiono ich wpływ na podstawowe wskaźniki operacyjne silników. Omówiono takie niesprawności turbosprężarek, jak: brak smarowania lub zbyt małe ciśnienie czynnika smarującego, jakość oleju smarującego, obecność ciał obcych w powietrzu i w spalinach. Przedstawiono przykładowe niesprawności spowodowane poszczególnymi czynnikami. W części doświadczalnej oceniono wpływ zmniejszenia ciśnienia doładowania spowodowanego nieszczelnością układu dolotowego na parametry użyteczne silnika o zapłonie samoczynnym, stosowanego w samochodach dostawczych oraz osobowych. Nieszczelność układu dolotowego została zamodelowana przez wykonanie otworów o średnicy 3 i 12 mm w kolektorze dolotowym za turbosprężarką. Określono wpływ nieszczelności układu doładowania na wartość ciśnienia doładowania, maksymalną moc użyteczną, moment obrotowy silnika, jednostkowe i godzinowe zużycie paliwa oraz stężenie składników toksycznych w spalinach. Stwierdzono istotny wpływ nieszczelności układu doładowania na parametry użyteczne i skład spalin silnika o zapłonie samoczynnym.

15

A systematic analysis of the friction losses on bearings of modern turbocharger

Vanhaelst R., Kheir A., Czajka J.

Combustion Engines

|

2016

|

R. 55, nr 1

22--31

EN

In the article, a novel test rig for determining the friction losses of modern turbocharger is presented. The friction torque of the bearing of turbocharger can be measured direct and stationary at any speed up to 100,000 min–1 by the friction test rig developed by the Ostfalia, University of Applied Science (UAS). Since 2010, over 50 turbochargers were measured on the test bench in extensive measurement series. The results give valuable and new insights of the influence of the next parameters on the bearing friction losses: oil temperature, oil pressure, thrust force and oil flow rate. Furthermore, a comparison between the different bearing types (semi-floating, full floating and ball bearings) was performed. The main observations and results are discussed in the scientific article.

16

Stanowisko badawcze do pomiarów wybranych parametrów eksploatacyjnych turbosprężarki silnika spalinowego

Gustof P., Hornik A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

975--978

PL

W artykule omówione zostało stanowisko badawcze do wykonywania pomiarów eksploatacyjnych turbosprężarki zamontowanej w samochodzie marki Fiat Croma z silnikiem 1,9 TD. Stanowisko umożliwiać będzie m.in. pomiar ciśnienia i temperatury oleju silnikowego dla wybranych stanów jego pracy.

EN

The article has been discussed a research station which was made to measure of exploitation parameters of a turbocharger mounted in the car Fiat Croma with an engine 1,9 TD. The station will allow, among others, at the measure the pressure and temperature of the engine oil with the selected conditions of its work.

17

Analiza termodynamiczna układu turbodoładowania silnika spalinowego

Gabryś Dominika

Archiwum Instytutu Techniki Cieplnej

|

2016

|

Vol. 2

35--58

PL

Parametrami charakteryzującymi każdy silnik jest moc oraz moment obrotowy. Najkorzystniejszym procesem zwiększającym te czynniki jest doładowanie silników. Może ono być realizowane za pomocą sprężarki mechanicznej, turbosprężarki lub sprężarki napędzanej silnikiem elektrycznym. Powszechnie stosowanym rozwiązaniem jest turbodoładowanie, które jest przedmiotem rozważań poniższej pracy. Analizie termodynamicznej poddano dwa silniki ZS o różnych pojemnościach skokowych z zastosowaniem układu turbodoładowania. Pomiary obejmowały główne parametry charakteryzujące pracę silnika oraz temperatury i ciśnienia powietrza oraz spalin w układzie doładowania. Badania wykonano przy pełnym obciążeniu silnika. Wyznaczono sprawności energetyczne jednostek napędowych oraz sprawność wewnętrzną sprężarki. Dodatkowo określono moce maszyn przepływowych oraz względną fizyczną stratę wylotową spalin. Wyznaczone parametry przedstawiono w sposób graficzny, a także podano zależności między poszczególnymi wielkościami wpływającymi na pracę układu doładowania. Charakterystyka układu turbodoładowania wpływa na charakterystykę momentu obrotowego, który związany jest z mocą efektywną silnika. Wysokie wartości sprawności energetycznej są możliwe do uzyskania w zakresie prędkości obrotowych odpowiadającym wartościom maksymalnym momentu obrotowego. Zastosowanie turbosprężarki pozwala na wykorzystanie entalpii fizycznej spalin na potrzeby napędu sprężarki.

EN

Power and torque are the characteristic parameters of every engine. The most beneficial process of increasing these factors is engine charging. It can be performed with the use of a mechanical compressor, a turbo, or a compressor driven by an electric engine. The commonly applied solution is turbocharging, which is the focus of this thesis. The subject if the thermodynamic analysis are two engines with self-acting ignition and different cylinder capacity using turbocharging. The measurements include the main parameters which characterise engine work, temperature and air pressure, as well as exhaust fumes in the charge system. The research was conducted at full engine load. The study determines the energy efficiency of the engine and the internal efficiency of the compressor and the turbine. In addition, it determines the power of fluid-flow machines and the relative outlet loss of flue gas. The determined parameters are showed in a graphical way considering the relationship between the particular parameters which influence the charging system’s work. The characteristics of the turbocharging system influence the characteristics of the torque, which is related to the engine’s efficiency power. High values of the engine’s energy efficiency are possible to achieve in the range of rotational speed which correspond to the maximum values of the torque. Applying the turbocharger enables the use of enthalpy of the flue gases at the outlet of the engine for the needs of the compressor’s drive.

18

Krytyczna analiza metod napraw turbosprężarek samochodowych

Lotko W., Longwic R., Górski K., Sander Przemysław, Durczak T.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

2468--2471, CD

PL

W artykule przedstawiono analizę w zakresie metod napraw turbosprężarek samochodowych. Opisano i omówiono objawy typowych uszkodzeń oraz proces regeneracji turbosprężarek. Bazowano na danych zebranych z praktyki reklamacyjnej i szkoleniowej wiodącej firmy zajmującej się regeneracją turbosprężarek.

EN

The article presents an analysis of automotive turbochargers repair methods. Described and symptoms typical of the damage and the process of regeneration of turbochargers. It was based on data collected from practice complaint and training market leading regenerator turbochargers.

19

Analiza przyczyn uszkodzeń turbosprężarek samochodowych

Lotko Wincenty, Longwic Rafał, Górski Krzysztof, Sander Przemysław, Durczak Tomasz

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

1833-1836, CD

PL

W artykule przedstawiono analizę przyczyn uszkodzeń turbosprężarek samochodowych. Opisano i omówiono najczęściej występujące w eksploatacji uszkodzenia turbosprężarek. Bazowano na danych zebranych z praktyki reklamacyjnej i szkoleniowej wiodącej na rynku firmy zajmującej się regeneracją turbosprężarek.

EN

The article presents an analysis of the causes of damage to automotive turbochargers. Described and discussed the most common in use damage to the turbocharger. It was based on data collected from practice complaint and training market leading regenerator turbochargers.

20

Zastosowanie systemów CAD/CAE/RP w procesie modelowania i wytwarzania funkcjonalnego modelu turbosprężarki

Dziubek T., Pelc M.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 12CD2

62--69

PL

W opracowaniu przedstawiono proces tworzenia funkcjonalnego modelu turbosprężarki silnika spalinowego, w środowisku oprogramowania CATIA, wspomaganego przez aplikację dedykowaną do obliczeń inżynierskich w zakresie maszyn przepływowych. Efektem pracy jest model rzeczywisty, powstały przy z zastosowaniem urządzenia do kształtowania przyrostowego metodą MEM.

EN

The paper presents the process of creating a functional model of turbochargers engine, the CATIA environment, supported by a dedicated application engineering calculations in the field of fluid machines. The result of study is to the real model and developed in using the apparatus for forming an incremental method MEM.