Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of Ion Current Measurement to Identification of Combustion Parameters in a Homogeneous Charge Compression Ignition Engine

Hunicz J., Filipek P., Sobiesiak A.

Metrology and Measurement Systems

|

2018

|

Vol. 25, nr 1

223--234

EN

This study examines the application of ion current measurements to the identification of heat release parameters inside the combustion chamber of a homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine fuelled with gasoline. HCCI combustion was achieved with the use of exhaust gas trapping. Combustion parameters derived from the in-cylinder pressure and ion current measurements were compared and analysed. Ion current measurements were accomplished using the existing spark plug and a dedicated electronic circuit. The experiments were performed at a variable excess air ratio and a variable amount of trapped residuals. The results showed a good correlation between peak values of the ion current and heat release rate, except for the cases where a fuel-rich mixture was burnt. The computed ion current integral over the volume of the combustion chamber showed a good agreement with the heat released in the combustion chamber, however this parameter was found to be affected by the amount of trapped residuals. Combustion timing characteristic values computed using heat release and ion current were found to be correlated, however the relationship was not linear.

2

Reduction of pressure rise rates in boosted HCCI engine using advanced valve actuation strategies

Hunicz J., Rybak A., Gęca M.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 4

369--376

EN

Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) is a promising low temperature combustion technology which offers high fuel efficiency and extremely low exhaust emissions. However, there are still some pending issues to be resolved before the technology will achieve mass production level. Namely, combustion controllability should be improved and HCCI operating range should be widen. The latter is constrained by excessive combustion rates under high loads. In this study, advanced variable valve actuation strategies were applied to control auto-ignition timings and combustion rates. The examinations were conducted using single-cylinder research engine fuelled with directly injected gasoline. The HCCI combustion was achieved using negative valve overlap technique. The engine was run under boosted conditions, in an operation regime where acceptable pressure rise rate (PRR) level is usually exceeded. Selected valve timing sweeps were carried out within a scope of the experiments to evaluate PRR reduction potential. The obtained results manifested superior combustion controllability. Late exhaust valve closing enabled reduction of the amount of internally re-circulated exhaust, which propagated to the main event combustion. From the intake side, two effects were observed, i.e. variability of the intake air aspiration and variability of the apparent compression ratio. Both phenomena were found to affect combustion timings and rates.

3

Influence of biodiesel origin on the exhaust gasses concentration in compression ignition engine

Duda K., Śmieja Ł., Mikulski M., Hunicz J.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 3

145--152

EN

The use of renewable fuels can reduce consumption of fossil fuels as well as diversify the range of alternative energy carriers. The advantage of biofuels is that they can be obtained from waste materials. Biofuels derived from vegetable or animal raw fatty material, as a result of transesterification, are characterized by similar physicochemical properties to mineral diesel fuel in terms of quality standards, however the fatty acid composition of the raw material can significantly influence exhaust gas emissions. The aim of the research is to determine the impact of the origin of various renewable biocomponents on exhaust gasses concentration emitted by compression ignition engine. The tests were conducted on a Common Rail, direct injection engine, operating under steady state conditions. Two kinds of biofuels produced from different fatty raw materials (rapeseed oil and swine lard) were used. All the experiments were performed on fuels containing a total of 50% biocomponent shares admixed to commercial diesel fuel. The tested samples included both: binary and ternary mixtures. During the experiments the differences in: hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen oxides concentrations were examined as a result of different fuel composition. The study shows that the best results were achieved for fuel containing both plant and animal biocomponents.

4

Numerical investigation into the effect of direct fuel injection on thermal stratification in HCCI engine

Gęca M., Hunicz J., Jaworski P.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 2

137--140

EN

Despite the fact that HCCI engines are distinguished by mixture homogeneity, some degree of stratification always appears inside a combustion chamber. It is especially applied to residual effect engines utilizing negative valve overlap. Mixture stratification is a result of the imperfect mixing of fresh air with trapped residuals. Direct fuel injection introduces stratification as well, due to fuel vaporization. As a consequence, the temperature within the combustion chamber is uneven. Thermal stratification affects auto-ignition timing and combustion evolution in a high extent. The purpose of this study was to evaluate a degree of thermal stratification in HCCI engine utilizing negative valve overlap. Investigations were performed using three-dimensional CFD model of the combustion system, made by using AVL FIRE software. Simulations were realized for various timings of fuel injection into the cylinder. It was found that fuel injection timing had a significant effect on the thermal stratification and resulting auto-ignition timing.

5

Effect of different biofuels on common rail injector flow rate

Rybak A., Hunicz J., Krzaczek P., Golimowski W., Marcinkowski D.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 4

39--43

EN

In this study dynamic flow rates of a common rail injector using diesel fuel and different biofuels were determined. As biofuels, fatty acid methyl esters originating from canola, poultry, cattle and used cooking oil were tested. The tested fuels exhibited different physical properties e.g. density and viscosity. Measurements of the injector delivery rates were performed on a test stand designed for determination of injectors and injection pumps characteristics. Each fuel was tested at temperatures between 30 and 60°C, under injection pressure in the range of 30–180 MPa and injection time in the range of 200–1600 microseconds. The results showed differences in injector flow rates depending on used fuel, however different fuel properties affected amount of fuel injected especially at short injection durations.

6

Modelowanie układu katalitycznego oczyszczania spalin w silniku o zapłonie samoczynnym

Caban J., Gęca M. S., Hunicz J., Kasperek D.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 6

569--572, CD

PL

Rosnąca liczba pojazdów na świecie oraz zanieczyszczenie środowiska naturalnego powoduje wzrost wymagań w zakresie emisji szkodliwych składników spalin. Ograniczanie emisji szkodliwych składników spalin pochodzących ze spalania paliw w silnikach zasilających środki transportu oraz emisji pyłów z innych układów i elementów pojazdów (np. układy hamulcowe) stały się priorytetowymi zadaniami dla konstruktorów i eksploatatorów urządzeń silnikowych. W artykule omówiony został problem emisji toksycznych składników spalin przez silniki spalinowe stosowane w ciągnikach rolniczych. W artykule zaprezentowano przebieg badań symulacyjnych działania układu oczyszczania spalin składającego się z DOC oraz SCR dla konkretnego silnika spalinowego o zapłonie samoczynnym. Emisję składników toksycznych dla badanego silnika uzyskano na drodze badań empirycznych.

EN

The increasing number of vehicles in the world and environmental pollution increases the requirements for pollutant emissions. Reducing pollutant emissions originating from the combustion of fuels for engines supplying means of transport and dust emissions from the other systems and vehicle components (e.g. braking systems) became the main tasks for designers and exploiters of motor vehicles. The article discusses the problem of emission of toxic exhaust gas components by internal combustion engines used in agricultural tractors. The article presents the simulation of the exhaust gas cleaning system consisting of DOC and SCR for a specific diesel engine. The emission of toxic elements for the test engine is obtained by empirical research.

7

Badania eksperymentalne zjawisk dynamicznych w czasie ruchu pojazdów

Łusiak T., Hunicz J., Rząsa M., Szwedziak K., Stachyra E.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 11

1692--1693

PL

W pracy przedstawiono wyniki na podstawie przeprowadzonego eksperymentu funkcjonowania oraz porównania efektywności działania układu zawieszenia kabiny ciągnika rolniczego w formie gumowych wibroizolatorów. Do przeprowadzenia badań wykorzystano dwa pojazdy, ciągniki rolnicze, model 11054, w których zastosowano dwa rodzaje wibroizolatorów. Dane otrzymano w drodze badań za pomocą akcelerometrów w jednostce przyspieszenia G i poddano je analizie w programie MATLAB.

EN

The paper presents the results of research on the basis of the carried out experiment and compare the effectiveness of the suspension system cab farm tractor in the form of rubber feet. For research uses two vehicles, agricultural tractors, 11054 model using two types of feet. Data received by means of research using accelerometers in the unit of acceleration G and have been subjected to them in MATLAB.

8

Zastosowanie trójfunkcyjnego reaktora katalitycznego spalin do benzynowego silnika HCCI

Hunicz J., Gęca M.

Logistyka

|

2015

|

nr 5

137--144, CD1

PL

W pracy przedstawiono szczegółową analizę składu spalin silnika HCCI (ang.: homogeneous charge compression ignition) zasilanego bezpośrednim wtryskiem benzyny, współpracującego z trójfunkcyjnym reaktorem katalitycznym spalin. Proces spalania HCCI uzyskano z wykorzystaniem ujemnego współotwarcia zaworów i wewnętrznej recyrkulacji spalin. Pomiary składu spalin prowadzono przed i za reaktorem katalitycznym za pomocą systemu analitycznego FTIR. Podczas badań zmieniano obciążenie silnika poprzez zmianę ilości paliwa wtryskiwanego do komory spalania. Wyniki badań pokazały znaczący wpływ obciążenia silnika na skład frakcyjny niespalonych węglowodorów. Wśród analizowanych związków na szczególną uwagę zasługuje metan, gdyż związek ten charakteryzuje się wysoką temperaturą utleniania w reaktorze katalitycznym. Pomiary składu spalin za reaktorem potwierdziły nie tylko małą skuteczność utleniania metanu, ale w pewnych warunkach jego produkcję przez układ oczyszczania spalin. Pomimo obniżenia emisji głównych związków toksycznych, emisja poszczególnych węglowodorów może być kłopotliwa dla zastosowań systemów spalania HCCI w świetle przyszłych norm emisyjnych.

EN

In this study a detailed exhaust analysis was performed for homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine fuelled with a direct gasoline injection and equipped with a three-way catalytic converter. HCCI combustion was achieved using a negative valve overlap technique resulting in internal gas re-circulation. Exhaust gases compositions were measured upstream and downstream the catalytic converter using FTIR analytical system. Experimental matrix covered different engine loads achieved via variable amount of fuel injected. Obtained results showed significant effect of the engine load on fractional composition of unburned hydrocarbons. Among analyzed species, methane is one of most important, because it exhibits relatively high oxidation temperature in the catalytic converter. Measurements of exhaust compositions downstream the converter not only proved low performance in terms of methane oxidation, but also production of this compound by exhaust after treatment system under some operating conditions. The results revealed that besides reduction of main exhaust toxic components, excessive emission of methane could pose a challenge for application of HCCI engines in the light of future emission standards.

9

Badania modelowe układu katalitycznego oczyszczania spalin silnika o zapłonie samoczynnym

Gęca M., Caban J., Hunicz J., Kasperek D.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

1459--1464, CD 1

PL

W artykule poruszono problem emisji spalin emitowane przez silniki spalinowe pojazdów pozadrogowych, które muszą spełniać wymagania zawarte w normie Stage IV. Badania zrealizowano dla silnika o zapłonie samoczynnym średniej mocy stosowanego do napędu ciągników rolniczych. Wyniki badań pokazały, że sprawność katalityczna w znaczącym stopniu zależy od obciążenia silnika. W zakresie małych obciążeń uzyskano niezadowalającą sprawność układu oczyszczania spalin w zakresie zarówno utleniania węglowodorów, jak i redukcji tlenków azotu.

EN

The article addresses the problems of exhaust gases emitted by combustion engines non-road vehicles, which must meet the requirements of the Stage IV standard. Research was carried out for the diesel engine medium-power of agricultural tractor. Obtained results showed that catalytic efficiency is affected by engine load to the greatest extent. In the range of low loads the applied exhaust aftertreatment system was ineffective in terms of hydrocarbons oxidation as well as reduction of nitrogen oxides.

10

Effects of spark assist on HCCI combustion

Hunicz J., Gęca M., Kordos P., Medina A.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 2

73--77

EN

HCCI (homogeneous charge compression ignition) combustion is initiated by compression temperature and is independent of spark discharge. However, spark discharge can be applied under certain conditions to achieve hybrid combustion, where combustion by flame propagation is followed by auto-ignition of the unburned mixture. Spark assist can be applied to improve combustion stability at low loads or to reduce pressure rise rates under high load regime. In the current study variable spark ignition timing was applied for stoichiometric HCCI combustion, achieved using negative valve overlap technique. Under investigated conditions increase of nitrogen oxides emissions, due to flame propagation, was not observed. To provide more insight into combustion evolution, double Wiebe function was fitted to experimental heat release rates. It was found that only less than 10% of mixture was burned by flame propagation, even for very advanced spark discharge.

11

Ocena strat cieplnych silnika HCCI z wewnętrzną recyrkulacją spalin na podstawie badań symulacyjnych

Hunicz J., Gęca M.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

4555-4563

PL

W pracy przedstawiono analizę strat cieplnych silnika HCCI (ang. Homogeneous Charge Compression Ignition) wykorzystującego wewnętrzną recyrkulację spalin. Aby uzyskać wewnętrzną recyrkulację spalin stosuje się tzw. ujemne współotwarcie zaworów i zredukowany wznios zaworów. Taka modyfikacja układu rozrządu powoduje, że w cyklu pracy silnika 4-suwowego sprężanie występuje dwukrotnie. W związku z tym zwiększa się współczynnik wymiany ciepła pomiędzy czynnikiem roboczym i ściankami komory spalania. Z drugiej jednak strony, temperatura czynnika roboczego podczas spalania jest mniejsza niż w silniku o zapłonie iskrowym (ZI). Wykorzystując model komputerowy silnika przeprowadzono porównawcze obliczenia strat cieplnych silnika w dwóch konfiguracjach; silnika pracującego w trybie HCCI oraz pracującego w trybie ZI. Analiza wykazała, że w trybie pracy HCCI współczynnik przejmowania ciepła przez ścianki komory spalania jest większy, jednakże jest on kompensowany przez niższe temperatury czynnika roboczego. Ponadto, zredukowane straty wymiany ładunku oraz mniejsza entalpia spalin powodują znaczące zwiększenie sprawności cieplnej w stosunku do trybu pracy ZI.

EN

The paper presents an analysis of thermal losses in HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) engine with internal exhaust gas re-circulation. Internal gas re-circulation was achieved using negative valve overlap technique at reduced valve lifts. Application of modified valvetrain operation resulted in dual compression during a single cycle of 4-stroke engine. Consequently, coefficient of heat exchange between in-cylinder gas and the walls of combustion chamber was increased. However, mean in-cylinder temperatures were lower than in spark ignition engines. Using computer simulations of the engine working cycle analysis of heat losses in HCCI combustion versus spark ignition combustion was performed. The obtained results have shown that in the case of HCCI combustion coefficient of heat exchange between the working fluid and the combustion chamber walls was higher than one in the case of spark ignition combustion. However, it was compensated by the lower average in-cylinder temperature. Additionally, reduced gas exchange losses and lower exhaust enthalpy provided an increase in thermal efficiency over the spark ignition combustion.

12

Experimental and modeling study of the gasoline HCCI engine with internal gas recirculation

Hunicz J., Gęca M.

Silniki Spalinowe

|

2013

|

R. 52, nr 1

3-9

EN

In this study experimental and modeling investigations of a gasoline HCCI engine with internal gas recirculation have been presented. Experimental measurements enabled identification of attainable range of valvetrain settings and air excess coefficient that allows a realization of the HCCI combustion. Factors determining the charge exchange process and the resulting in-cylinder temperature were specified based on computational analysis.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i modelowych procesu roboczego benzynowego silnika HCCI z wewnętrzną recyrkulacją spalin. Na podstawie wyników badań eksperymentalnych określono zakres faz rozrządu oraz współczynnika nadmiaru powietrza, w którym możliwa jest realizacja procesu HCCI. Przeprowadzone badania symulacyjne pozwoliły na zidentyfikowanie czynników kształtujących przebieg wymiany ładunku oraz temperaturę w cylindrze.

13

Detection of knocking combustion in a spark ignition engine using optical signal from the combustion chamber

Piernikarski D., Hunicz J., Komsta H.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 3

214-220

EN

The aim of the presented research was to investigate spectral properties of the combustion flame with special regard to the detection and estimation of intensity of knocking combustion. Research was made using modified single cylinder test engine with spark ignition (SI) equipped with an optical sensor having direct access to the combustion chamber. Measurements were based on wideband intensity of optical radiation and chemiluminescence phenomena occurring in the combustion flame under the influence of high temperature and pressure. Spectral recordings were done for wavelengths typical for emission of intermediate products, covering the range from 250 nm to 625 nm, including typically investigated radicals like C2, CH, CN, OH. Obtained results confirmed, that occurrence and intensity of knock can be determined on the basis of further signal analysis. Comparison with in parallel recorded indicated pressure have shown that characteristics of emitted spectra is more sensitive to the changing of engine operating conditions.

PL

Celem prezentowanych badań było zbadanie widmowych własności płomienia w komorze spalania ze specjalnym uwzględnieniem możliwości detekcji i oceny intensywnosci spalania stukowego. Badania zostały wykonane na zmodyfikowanym jednocylindrowym silniku o zapłonie iskrowym (ZI), wyposażonym w optyczny czujnik z bezpośrednim dostępem do komory spalania. W pomiarach wykorzystano zjawiska szerokopasmowej emisji optycznej oraz chemiluminescencji towarzyszące spalaniu mieszanki paliwowopowietrznej. Sygnał optyczny poddawano filtracji, wyodrębniając długości fal typowe dla emsji produktów przejściowych, w zakresie od 250 do 625 nm, obejmującym typowe rodniki takie jak C2, CH, CN oraz OH. Uzyskane rezultaty potwierdziły, że pojawienie się i intensywność spalania stukowego mogą zostać ocenione na podstawie dalszej analizy sygnału zarejestrowanego zarówno w szerokim paśmie promieniowania jak i dla widma chemiluminescencji poszczególnych rodników. Porównanie z rejestrowanym równocześnie przebiegiem ciśnienia pokazało, że emitowane widmo jest bardziej wrażliwe na zmiany warunków pracy silnika.

14

Cycle-by-cycle variability in CAI engine with internal EGR and direct gasoline injection

Hunicz J., Gęca M.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

855--860

EN

Cycle-by-cycle variability in CAI gasoline engine was studied in terms of indicated mean effective pressure and combustion timing variations. Cyclic variability was analyzed for two different engine loads and different injection timings, applied during negative valve overlap. It was found that fluctuations of combustion course and produced indicated work reveal deterministic oscillations, where engine was operated in close to misfire regime. Moreover, kind of correlation between consecutive cycles was found to be affected by fuel injection strategy

PL

W pracy przedstawiono analizę zmienności cyklicznej procesu roboczego benzynowego silnika CAI (controlled auto-ignition) przeprowadzoną na podstawie średniego ciśnienia indykowanego oraz przebiegu spalania. badania przeprowadzono dla dwóch wartości obciążenia silnika oraz różnych kątów początku wtrysku paliwa w czasie ujemnego współotwarcia zaworów. Uzyskane wyniki wykazały występowanie zdeterminowanych oscylacji przebiegu kątowego spalania oraz ilości pacy generowanej w cyklu roboczym w warunkach pracy silnika w pobliżu granicy wypadania zapłonów. Ponadto zaobserwowano, że rodzaj korelacji pomiędzy kolejnymi cyklami zależny jest od strategii wtrysku.

15

A research stand for the testing of the sealing properties of the piston–rings–cylinder assembly in a combustion engine

Koszałka G., Hunicz J., Kordos P.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 2

54--62

EN

The paper discusses research assumptions and describes a test stand for the investigations of the sealing properties of the piston rings. The research stand includes an engine brake together with a control system, a research engine and a lubrication and engine thermal state stabilization systems. The engine was fitted with a research piston containing a measuring device enabling the recording of fast varying quantities such as the pressures in the space between the rings, axial displacements of the oil sealing rings in the piston grooves and the temperatures of the gas blown through the seal.

PL

W artykule omówiono założenia oraz opisano zbudowane stanowisko do badania zjawisk związanych z uszczelniającym działaniem pakietu pierścieni tłokowych. Stanowisko składa się z hamulca silnikowego wraz z układem sterowania, silnika badawczego oraz układu smarowania i stabilizacji jego stanu cieplnego. Silnik wyposażony jest w tłok badawczy zawierający układ pomiarowy, umożliwiający pomiar i rejestrację szybkozmiennych wielkości, m.in. ciśnień w przestrzeniach międzypierścieniowych, osiowych przemieszczeń pierścieni uszczelniających w rowkach pierścieniowych tłoka oraz temperatur gazu przepływającego przez uszczelnienie.

16

An investigation of supercharged CAI engine with internal gas recirculation and direct gasoline injection

Hunicz J., Gęca M.

Silniki Spalinowe

|

2012

|

R. 51, nr 3

63-71

EN

Influence of boost pressure on combustion process and exhaust emission in controlled auto-ignition (CAI) engine was studied. The examinations were carried out using single-cylinder engine with fully variable valvetrain and gasoline direct injection. In order to achieve auto-ignition in-cylinder temperature was elevated with the use of internal gas recirculation (EGR) obtained via the negative valve overlap (NVO) technique. Fuel dilution obtained via increase of intake pressure resulted in substantial reduction of cylinder-out nitrogen oxides emission. However application of boosting resulted in excessive advance of auto-ignition timing and increase of pressure rate rise (PRR) at higher engine loads.

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu doładowania silnika o kontrolowanym samozapłonie (CAI) na przebieg procesu spalania oraz emisję toksycznych składników spalin. Obiektem badań był jednocylindrowy silnik wyposażony w całkowicie zmienny układ rozrządu oraz bezpośredni wtrysk benzyny do cylindra. Do dostarczania energii niezbędnej do samozapłonu wykorzystano wewnętrzną recyrkulację spalin uzyskaną dzięki ujemnemu współotwarciu zaworów. Rozrzedzenie ładunku w cylindrze, uzyskane w wyniku doładowania, pozwoliło na znaczne obniżenie emisji tlenków azotu. Doładowanie spowodowało jednak nadmierne wyprzedzenie samozapłonu oraz uzyskiwanie znacznych szybkości narastania ciśnienia w cylindrze przy większych obciążeniach silnika.

17

Increase of high load limit in a gasoline HCCI engine

Hunicz J., Kordos P., Gęca M.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 4

231-238

EN

Engine operation in HCCI mode allows for improvement of thermal efficiency and substantial reduction NOX emission. The most production feasible solution for gasoline HCCI engine is application of exhaust gas trapping using a negative valve overlap. This technique increases thermal energy of a mixture, thus allowing for auto-ignition at moderate compression ratios. However, high exhaust gas re-circulation rate decreases volumetric efficiency. As a result, achievable engine loads are also reduced. Supercharging can be applied in order to improve volumetric efficiency and extend high load limit. However, increase of amount of intake air can lead to reduction of start of compression temperature via decrease of residuals in a mixture. In order achieve HCCI mode of combustion, temperature of start of compression must be kept within narrow limits. In this study experimental and modeling investigations were presented. Experiments were carried out using single cylinder research engine. The engine was equipped with fully variable valvetrain and direct gasoline injection. Application of mechanical boosting allowed for widening achievable load range in HCCI mode of operation. Numerical calculations allowed for determination of admissible valvetrain settings and intake pressure, which guarantee proper temperature of start of compression.

18

An assessment of trailer suspension dynamic behavior via vibration measurements

Hunicz J., Koszałka G., Golec M., Taratuta L.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 4

333-338

EN

A dynamic response of a semi-trailer suspension to a real road profile under two different loads was investigated in this study. The trailer was a low loader for transporting heavy and large loads which configuration could be adjusted to the current needs. During the described investigation the vehicle was composed of: detachable gooseneck, maximally extended low bed and 5 hydraulically steered axles comprised 2-axle and 3-axle assemblies. The experiments were performed for unloaded and loaded with 60 tons trailer, that was equal to maximum trailer pay load. Acceleration measurements at unsprung and sprung parts of the vehicle were applied. As a test surface a railway track crossing was chosen. Acceleration time series were analysed by the means of power spectral density. The isolation of free vibration and forced vibration frequencies and effectiveness of suspension damping over wide frequency range was done. Two characteristic signal bands were identified. In the frequency range up to 10 Hz vehicle vibration energy decreased for the load increase for both, sprung and unsprung parts. In contrast, in the range between 10 and 25 Hz at higher load increase of vibration energy was noticed, however only at unsprung mass. Data analysis revealed complexity of vehicle vertical acceleration as a response to the road profile. Nevertheless, it allowed for estimation of the trailer dynamic loads under real road conditions.

19

An analysis of efficiency and exhaust emission of the gasoline spray-guided engine

Hunicz J., Niewczas A., Kordos P., Gęca M.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 3

EN

A combustion system of spark ignition engine, which utilizes spray-guided mixture formation enables combustion of extremely lean mixtures. High rate of mixture stratification results in reduction of fuel consumption and exhaust emission in comparison to homogeneous charge combustion. This study presents results of research of the gasoline spray-guided spark ignition engine. Experiments were performed on the BMW N43B20 engine equipped with a high-pressure gasoline injection system with piezoelectric injectors. Research was done with the use of two methods of mixture formation; preparation of homogeneous charge and stratified charge. The engine was operated at whole range of rotational speed and load. Operation in the stratified charge mode showed 20% increase of thermal efficiency versus the homogeneous charge in the range of low and middle engine load and rotational speed. Additionally, fuel consumption and exhaust emissions were analyzed at variable air excess ratio.

PL

Systemy spalania w silnikach o zapłonie iskrowym, które wykorzystują tworzenie mieszanki w cylindrze za pomocą strugi (ang. spray-guided) umożliwiają spalanie bardzo ubogich mieszanek. Znaczny stopień uwarstwienia ładunku pozwala na obniżenie zużycia paliwa oraz emisji toksycznych składników spalin w porównaniu do silników spalających mieszankę homogeniczną. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań silnika benzynowego o zapłonie iskrowym z tworzeniem mieszanki za pomocą strugi wtryskiwanego paliwa. Eksperymenty zrealizowano na silniku BMW N43B20 wyposażonym w układ wysokociśnieniowego wtrysku benzyny wykorzystujący wtryskiwacze piezoelektryczne. Badania przeprowadzono przy dwóch sposobach tworzenia mieszanki; przygotowaniu mieszanki homogenicznej, oraz przy tworzeniu mieszanki uwarstwionej. Badania prowadzone były w pełnym zakresie prędkości obrotowej i obciążenia silnika. Praca silnika w trybie spalania ładunku uwarstwionego pozwoliła na wzrost sprawności cieplnej o 20% w porównaniu do spalania mieszanki homogenicznej w zakresie małych i średnich prędkości obrotowych i obciążeń. Ponadto przeprowadzono badania zużycia paliwa oraz emisji toksycznych składników spalin przy zmiennym współczynniku nadmiaru powietrza.

20

A study of charge exchange in a residual-effected HCCI gasoline engine

Hunicz J.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 2

25-34

EN

An in-cylinder charge exchange process in a gasoline homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine operated in a negative valve overlap (NVO) mode was studied. Research was performed using a single-cylinder research engine with fully variable valve actuation. Combination of in-cylinder pressure traces processing and fluid flow model enables cycle-by-cycle analysis of charge composition and temperature. It allows forecasting of in cylinder pressure volume and temperature-volume histories and can be used for physical-based engine control. In this paper influence of valves timings and valves lifts on the gas exchange process was analyzed. Special attention was paid to the effects of backflows of the in cylinder charge to an intake port.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy procesu wymiany ładunku w benzynowym silniku HCCI (ang. Homogeneous charge compression ignition) działającym z ujemnym współotwarciem zaworów. Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone na jednocylindrowym silniku badawczym wyposażonym w układ zmiany faz rozrządu i wzniosu zaworów. Połączenie analizy ciśnienia indykowanego w cylindrze i modelu przepływu czynnika roboczego pozwala na określanie składu oraz temperatury czynnika w cylindrze z rozdzielczością cyklową. Dzięki temu możliwe jest przewidywanie przebiegów krzywych temperatury i ciśnienia sprężania, co może być wykorzystane do sterowania silnika w oparciu o model fizyczny. W niniejszej pracy dokonano analizy wpływu zmiennych faz rozrządu i zmiennego wzniosu zaworów na proces wymiany ładunku. Szczególną uwagę zwrócono na efekty przepływów zwrotnych z cylindra do kanału dolotowego.