Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Strength analysis of critical components of high-pressure fuel pump with hypocycloid drive

Bajerlein M., Bor M., Karpiuk W., Smolec R., Spadło M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2020

|

Vol. 68, nr 6

1341--1350

EN

Most high-pressure fuel pumps for compression-ignition engines manufactured today are cam driven. These pumps have numerous advantages, such as low energy consumption and limited production costs. However, a problem arising from the nature of the cam mechanism is an unfavorable distribution of forces in the camshaft-plunger-cylinder system of a delivery section. The authors have proposed an innovative pump design that eliminates most of the problems present in conventional solutions. The pump utilizes a gear-based hypocycloid drive. This paper focuses mainly on the strength analysis of the two critical components (countershaft and mount) of the subassembly under the highest load – simulations were carried out for different critical load states. The following procedure of estimating fatigue life was adopted for computations: the operational evolution of stresses will be systematized to the set of amplitude stresses and mean stresses by means of the “Rainflow” method. The results obtained in the work showed that the main factor determining change of stresses was the presence of clearances in the pump mechanism. It has been proved that the values of clearances have a negative influence on the power transmission in particular – their presence results in loads being carried by the countershaft and not by the support inter-operating with it. This may cause frictional wear of teeth, leading to the improper operation of the transmission. The analysis showed that the mount was designed correctly. This facilitates the use of less demanding constructional materials.

2

Impact of changes in friction factor on the loading of the pumping section in a high pressure injection pump

Smolec R., Bor M., Idzior M., Karpiuk W., Borowczyk T.

Journal of Mechanical and Transport Engineering

|

2018

|

Vol. 70, No. 2

53--62

EN

The operational problems of currently manufactured high-pressure injection pumps are related to the use of fuels with inadequate lubricating properties. Even one-time use of fuel that does not meet the requirements assumed by the manufacturer may lead to irreversible changes in the structure of joints, which is tantamount to, among other things, change of the friction coefficient and attenuation in mobile nodes. This article presents and compares the results of dynamic simulation performed in the Autodesk Inventor Professional environment, in which the influence of changes of the friction coefficient value in the mobile nodes of pumps with cam drive and hypocycloid drive on loading of the pumping section was analyzed.

PL

Problemy eksploatacyjne dotyczące współcześnie produkowanych wysokociśnieniowych pomp wtryskowych związane są ze stosowaniem paliw o niedostatecznych właściwościach smarnych. Nawet jednorazowe zastosowanie paliwa niespełniającego założonych przez producenta wymagań może prowadzić do nieodwracalnych zmian w strukturze połączeń, co jest równoważne między innymi ze zmianą współczynnika tarcia i tłumienia w węzłach ruchowych. W artykule przedstawiono i porównano wyniki symulacji dynamicznej wykonanej w środowisku Autodesk Inventor Professional, w której przeanalizowano wpływ zmian wartości współczynnika tarcia w węzłach ruchowych pompy o napędzie krzywkowym oraz napędzie hipocykloidalnym na obciążenie sekcji tłoczącej.

3

Development trends of high pressure common-rail pumps

Smolec R., Bor M., Karpiuk W., Idzior M.

Journal of Mechanical and Transport Engineering

|

2018

|

Vol. 70, No. 2

63--72

EN

Due to systematic reduction of he permissible levels of harmful and toxic substances in the exhaust gases, particulary of which particulate matter appears to be unfavorable, there is a continuing need to improve the fuel injection parameters. One of the factors determining the correct fuel injection is the injection pressure, which strongly depends on the design of the common-rail pump. This article presents the latest common-rail pump solutions for automotive vehicles and prototype constructions in terms of improved system efficiency and reliability. The latest pump solutions utilize one pumping section and allows to inject pressure up to 3000 bar, while synchronizing the delivery phase with the fuel injection phase. In the further development of the injection systems, hybrid solutions are expected to form a combination of unit injector and common rail systems.

PL

Ze względu na systematyczne obniżanie dopuszczalnych poziomów emisji substancji toksycznych i szkodliwych w gazach spalinowych, z których szczególnie ważne dla silników o zapłonie samoczynnym są cząstki stałe, istnieje potrzeba ciągłego polepszania warunków wtrysku paliwa. Jednym z czynników determinujących poprawne rozpylenie paliwa jest ciśnienie wtrysku, które jest bezpośrednio związane z konstrukcją pompy paliwa. W artykule zaprezentowano najnowsze proponowane rozwiązania pomp typu common-rail przeznaczonych do pojazdów samochodowych oraz rozwiązania prototypowe w aspekcie zwiększania sprawności oraz niezawodności układu. Najnowsze rozwiązania pomp common-rail wykorzystują jedną sekcję tłoczącą i pozwalają na osiągnięcie ciśnienia wtrysku do 3000 barów, umożliwiając jednocześnie synchronizację fazy tłoczenia z fazą wtrysku paliwa. Jako jeden z dalszych etapów rozwoju prognozuje się wykorzystanie układów hybrydowych, łączących zalety systemów typu common-rail oraz unit injector system.

4

Evaluation of the possibility of occurrence of selected damage to a car engine turbocharger using the event tree analysis (ETA)

Bor M., Karpiuk W., Smolec R., Spadło M.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 3

71--76

EN

The subject of the article is the identification of factors behind the incorrect operation of a car turbocharger that, in longer perspective, lead to the damage of the device. Due to the operating principle and design features, the device works with many engine systems – intake, exhaust, lubrication systems and also, increasingly more often, with the cooling system. A multitude of relations, complexity, and working conditions are reasons due to which the device is sensitive to disturbances of quality parameters of the working media (e.g. oil). In the article based on the selected causes of damage of turbochargers, we focused on the following initiating event, concerning the bearings lubrication system, which is clogged oil strainer. The authors aims at performing an analysis allowing to increase the detectability of emerging malfunctions that lead to deterioration of operating conditions of the device. For this task tool such as ETA (Event Tree Analysis) was used. It is a tool for assessing system and process safety. It facilitates detecting potential risks, as well as relations existing between actions or events. This method explores the path from the initiating event to the outcome (most often representing the immobilization of the tested object), with particular emphasis on intermediate stages affecting the technical condition of the object. Unlike the FTA analyses, which have a deductive nature, the ETA analysis is inductive. The analysis of the obtained results, supported with validation by means of ETA, allowed proving that, given the current state of knowledge and advancements in technology, it is possible to apply additional sensors for monitoring the operation of a turbocharger. The proposed modifications were considered minor design changes that significantly increase the reliability of the device.

5

Analysis of the procedure of evaluation of the technical condition of a high-pressure common rail fuel pump using a test bed

Bor M., Idzior M., Karpiuk W., Smolec R.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 3

65--70

EN

Piston displacement pumps use in common rail fuel injection systems generates very high pressure, reaching even 300 MPa. Maintaining such a high pressure is possible thanks to very precise machining resulting in as little clearance between the piston-cylinder assemblies. Due to very high forces operating in the systems and relatively unfavourable lubrication conditions resulting from using fuel as lubricants, the pumps are subject to wear and consequently lose their operating parameters. The high cost of production of the pumps, resulting from their technological advancement, forced their manufacturers to introduce technologies for diagnosing and regenerating them. The diagnostics consists in removing the pump from the engine and having it verified using a test bed. The first stage consists of evaluating the pump’s flow at null pressure; follow by evaluation of its maximal delivery for the pressure of 100 MPa. The obtained values are compared to the values achieved by a new pump. The effect of negative evaluation on a test bed is the disassembly of the pump, verification of the condition of its parts and replacement of the damaged elements. The authors examined new and used pumps on a tested, aiming to determine the characteristics of delivery of a pump for various pressures. The objective of the research was to identify the actual points in the pump’s operation at which the delivery drops the most due to the wear. The highest difference in delivery was found to exist for the maximal compression pressure. The obtained results were analysed and the possibility of changing the pump diagnostics procedure with the use of a test bed was determined.

6

Ocena zmiany współczynnika tarcia w pompach wysokociśnieniowych - porównanie napędu hipocykloidalnego z krzywkowym

Smolec R., Bor M., Idzior M., Karpiuk W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2017

|

z. 118

255--264

PL

Problemy eksploatacyjne współcześnie produkowanych wysokociśnieniowych pomp wtryskowych związane są ze stosowaniem paliw o niedostatecznych właściwościach smarnych. Nawet jednorazowe zastosowanie paliwa niespełniającego założonych przez producenta wymagań, może prowadzić do nieodwracalnych zmian w strukturze połączeń, co jest równoważne między innymi ze zmianą współczynnika tarcia i tłumienia w węzłach ruchowych. W artykule przedstawiono i porównano wyniki symulacji dynamicznej wykonanej w środowisku Autodesk Inventor Professional, w której przeanalizowano wpływ zmian wartości współczynnika tarcia w węzłach ruchowych pompy o napędzie krzywkowym oraz napędzie hipocykloidalnym, na obciążenie sekcji tłoczącej.

EN

Operating problems of today's high pressure injection pumps are related to the use of fuels with insufficient lubrication properties. Even a one-time use of fuel that does not meet the manufacturer's requirements can lead to irreversible changes in the structure of the joint, which is equivalent, inter alia, to the change in friction coefficient and damping in the motion nodes. The article presents and compares the results of dynamic simulations performed in Autodesk Inventor Professional, which analyzes the effect of changes in friction coefficient on the motion nodes of the cam and the hypocycloid drive of pumps on the load forces of the pump components.

7

Konstrukcja pompy o napędzie hipocykloidalnym w ujęciu zastosowania paliw trudnych

Bor M., Borowczyk T., Idzior M., Karpiuk W., Smolec R.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2017

|

z. 118

7--16

PL

Nowoczesne pompy paliwa generują bardzo wysokie ciśnienia wtrysku, które przekładają się bezpośrednio na występowanie znacznych sił w układzie napędowym pompy smarowanym z wykorzystaniem przetłaczanego paliwa. Zmiana paliwa, a co za tym idzie zmiana jego właściwości fizyko-chemicznych, jest przyczyną wielu uszkodzeń w mechanizmach napędowych pomp typu krzywka-wałek mimośrodowy. Obecnie coraz większy udział w rynku paliw zyskują paliwa alternatywne, z których najbardziej popularnym paliwem są estry metylowe kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego. Istnieją również inne paliwa, takie jak wykazująca dobry potencjał aplikacyjny suspensja węglowo-wodna (CWS), której wykorzystanie zostało szerzej opisane w niniejszej publikacji. W artykule została przedstawiona autorska idea zastosowania napędu hipocykloidalnego w konstrukcji pompy paliwa do silników o zapłonie samoczynnym. Konstrukcja ta charakteryzuje się między innymi nowatorskim rozwiązaniem układu napędowego tłoczków sekcji w stosunku do pomp tradycyjnych. Zaproponowano ponadto niezależny układ smarowania elementów ruchowych pompy. Te i inne cechy predysponują to rozwiązanie do zastosowania w pompie paliw alternatywnych w tym tzw. paliw trudnych.

EN

Modern fuel pumps generates very high injection pressures, which directly translate into significant forces in the fuel injection pump driving system. Changing the fuel and thus changing its physicochemical properties causes many damages in the eccentric cam-shaft drive. At present, an increasing share of the fuel market is derived from alternative fuels, of which the most popular fuel is the methyl esters of rapeseed oil fatty acids, while other fuels such as coal-water slurry are available. The article presents the idea of applying hypocycloid propulsion in the construction of a fuel pump for compression-ignition engines. This design is characterized by, among other things, a different solution of the drive of the pumping section compared to traditional pumps. An independent lubrication system for the pump movement components was also proposed. These and other features predispose this solution for use in an alternative fuel pump includingb the so-called difficult fuels.

8

Idea of use of hydraulic booster in high-pressure fuel pump with hypocycloid drive

Bor M., Borowczyk T., Idzior M., Karpiuk W., Smolec R.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 3

22--28

EN

Common rail (CR) injection systems have been universally applied in passenger car engines for twenty years. Moreover, they are applied on a wide scale in trucks, machinery and stationary engines. They have many advantages such as very good fuel spraying due to high injection pressure, injection dose distribution to several smaller, or less heat generation compared to traditional systems. At the same time, the use of this type of system involves a number of problems. They are characterized, among other things, by the high cost of manufacturing and the high sensitivity to changes in the quality of the used fuel. The most important component of the common rail injection system is the high-pressure injection pump. The authors propose a new, alternative pump design with the hypocycloid drive – the article presents the issue of using this type of pump. Further sections describe the design of a pump utilizing a hypocycloid mechanism; demonstrate beneficial functional features and present selected results of the assembly's dynamic simulation. The pump is also characterized by the possibility of multiplying the piston's pitch while maintaining its diameter. It makes it possible to obtain much greater discharge per operating cycle. Taking into account the considerable quantity of fuel transferring by the pump, was also possible to propose an idea of use of hydraulic booster in such pump. In this field, the authors have presented schematic diagram of a pressure booster with a description of its operation.

9

Assessment of the potential of dimethyl ether as an alternative fuel for compression ignition engines

Smolec R., Idzior M., Karpiuk W., Kozak M.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 2

181--186

EN

The main problem that the automotive industry has been dealing with since the beginning of the XXI century is the need to reduce the exhaust emissions from piston combustion engines. Another, not at all less important problem is the depleting natural resources of crude oil. There are many concepts aiming at resolving of the said issues. One of them is the possibility of application of dimethyl ether (DME) in a classic engine. The paper characterizes this fuel, drawing attention to the aspects related to the adaptation of the engine to this type of fuel, presents the process of its atomization and relevant exhaust emissions.

10

Nowoczesne rozwiązania stosowane w silnikach motocyklowych

Idzior M., Karpiuk W., Bor M., Smolec R.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 6

743--748, CD

PL

W artykule omówione zostały tendencje rozwojowe oraz stosowane obecnie rozwiązania w nowoczesnych silnikach motocykli. Mniej rygorystyczne normy emisji spalin, oraz inne przeznaczenie silników są przyczyną znacznych rozbieżności konstrukcyjnych pomiędzy silnikami motocykli a pojazdów samochodowych. Wzrost zamożności społeczeństwa przyczynia się do zwiększenia popularności pojazdów jednośladowych, co jednocześnie niesie za sobą konieczność optymalizacji ich konstrukcji, w celu spełnienia wysokich wymagań odbiorcy.

EN

The article discusses the development trends and the solutions currently used in modern engines of motorcycles. Less stringent exhaust emission standards, as well as other purpose engines are the cause of significant discrepancies between the design engines of motorcycles and cars. The increase in wealth of society contributes to the popularity of two-wheeled vehicles, which also entails the need to optimize their con-structure in order to meet the high customer requirements.

11

The impact of various strategies of injection on the emission of the DME powered engine – a review

Smolec R., Idzior M., Karpiuk W.

Journal of Mechanical and Transport Engineering

|

2016

|

Vol. 68, No. 1

83--92

EN

The dynamic development of the automotive industry makes the consumption of diesel oil grow rapidly. Due to the increasing ecological requirements, research is conducted that aims at the reduction of the negative influence of this branch of industry on the environment. One line of research is the search for ecological fuels, such as dimethyl ether. The application of this fuel with a simultaneous use of modern injection systems allowing for injecting fuel under very high pressure enables emission reduction, as compared to diesel oil. It turns out that the combustion of DME in modern self-ignition engines results in almost negligible emission of particulate matter, which used to be one of the main drawbacks of the engines fuelled conventionally.

PL

Dynamiczny rozwój przemysłu motoryzacyjnego sprawia, że zużycie oleju napędowego bardzo szybko rośnie. W związku z rosnącymi wymaganiami ekologicznymi prowadzone są badania mające na celu zmniejszenie uciążliwości na środowisko tej gałęzi przemysłu. Jednym z kierunków prowadzonych badań jest poszukiwanie nowoczesnych paliw ekologicznych, do których możemy zaliczyć eter dimetylowy. Zastosowanie tego paliwa przy wykorzystaniu nowoczesnych układów wtryskowych, pozwalających na wtryskiwanie paliwa pod bardzo wysokim ciśnieniem, pozwala na obniżenie emisji w stosunku do oleju napędowego. Okazuje się, że spalanie DME w nowoczesnych silnikach ZS powoduje niemal pomijalną emisją cząstek stałych, co było do tej pory jedną z głównych wad silników tego typu zasilanych paliwem konwencjonalnym

12

Evaluation of the impact of temperature variations in selected fuels on their atomization in internal combustion engines with common rail injection systems

Karpiuk W., Idzior M., Smolec R., Bor M.

Journal of Mechanical and Transport Engineering

|

2016

|

Vol. 68, No. 4

17--26

EN

The first part of this paper presents an evaluation of the rheology of three fuel types for compression ignition engines, i.e. a conventional fuel grade and two biofuel grades, each with rapeseed oil. The analysis completed for this work has uncovered that a clear relationships exist between fuel temperature, density and viscosity. The second part of this paper is a determination of stream parameters of the analyzed fuels injected into a specially designed metering chamber via a common rail injection system. The third and last part of this paper is an evaluation of the microstructure of rapeseed stream by division of the stream into contours of different light reflectivity values corresponding to different fuel concentrations within the stream.

PL

W pierwszej części artykułu przedstawiono ocenę parametrów reologicznych trzech paliw stosowanych do zasilania silników o zapłonie samoczynnym – paliwa konwencjonalnego oraz dwóch rodzajów biopaliw rzepakowych. Przeprowadzona analiza uwidoczniła istnienie wyraźnych zależności pomiędzy temperaturami paliw a ich gęstościami i lepkościami. Druga część pracy obejmuje wyznaczenie parametrów strug analizowanych paliw wtryskiwanych do specjalnie w tym celu przygotowanej komory pomiarowej przy użyciu układu wtryskowego typu commonrail. Ostatni etap dotyczy oceny mikrostruktury strugi oleju rzepakowego poprzez jej podział uwzględniający warstwice o różnym stopniu odbicia światła tj. różnym stopniu nagromadzenia paliwa w strudze.

13

Possibilities of analysis of condition and repair of common-rail system injectors

Karpiuk W., Bor M., Smolec R.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 4

209--216

EN

A wide use of common-rail injection systems in vehicles made it necessary to develop effective methods of diagnosing and repair of their subassemblies. The paper presents problems connected with diagnosing of malfunctions and regeneration of common-rail system injectors with the use of testing tables. Due to precise workmanship and strong forces, the systems are particularly exposed to damage most often caused by the application of fuels of inadequate quality. Early detection of damage symptoms may contribute to considerable decrease of costs of repair without entailing any failures of other components of the system. The authors discuss the most common methods of evaluation of the condition allowing a quick and explicit identification, whether a given injector has been damaged or not. Further deliberations lead to the determination of possible regeneration of individual generation systems of various manufacturers. The authors also present basic activities of the regeneration process and tests made with the use of testing tables. The work presents results of tests performed on a new injector with the use of testing equipment of various manufacturers. Discussion on obtained results leads to conclusions that, due to little recurrence and insufficient accuracy of measurements, possibilities of clear evaluation of technical condition of injectors is greatly limited.

14

Zastosowanie ceramiki inżynierskiej w układach zasilania silników spalinowych

Idzior M., Karpiuk W., Smolec R., Bor M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

991--994

PL

W artykule przedstawiono czynniki wpływające na kierunek w jakim idzie rozwój silników spalinowych, którym niezaprzeczalnie jest zmniejszenie negatywnego oddziaływania na środowisko. Obecnie, aby wpływ ten był jak najmniejszy konieczne jest poprawienie procesu spalania, który można osiągnąć np. zwiększając ciśnienie wtrysku paliwa. Wysokie ciśnienia generowane przez współczesne układy wtryskowe sprawiają, że dotychczas wykorzystywane materiały nie pozwalają na zapewnienie odpowiedniej trwałości. Konieczne staje się stosowanie bardziej zaawansowanych materiałów, które w artykule krótko scharakteryzowano oraz przedstawiono przykładowe aplikacje.

EN

The article presents the factors influencing the direction in which goes the development of internal combustion engines, which undeniably is to reduce the negative impact on the environment. It is currently minimized, inter alia, by increasing the fuel injection pressure. But the high pressure generated by modern injection systems make previously used materials do not provide adequate stability. It becomes necessary to use more advanced materials that article briefly characterized, and provides examples of their use in fuel systems.

15

Ocena możliwości zastosowania paliw węglowo-wodnych do zasilania silników o zapłonie samoczynnym

Idzior M., Karpiuk W., Bor M., Smolec R.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

987--990

PL

W artykule omówiona została możliwość zasilenia tłokowego silnika spalinowego z wykorzystaniem suspensji węglowowodnych. Na przełomie ostatnich dekad można zaobserwować wzmożone zainteresowanie paliwami alternatywnymi, podyktowane m.in. ograniczoną ilością zasobów ropy naftowej oraz koniecznością spełnienia rygorystycznych norm emisji spalin. W artykule omówiono możliwości wykorzystania suspensji, jako nowoczesnego, taniego i ekologicznego paliwa, którym można zasilić silnik o zapłonie samoczynnym. Przedstawione zostały metody otrzymywania, proces spalania w kontekście emisji związków szkodliwych oraz techniczne możliwości adaptacji silnika do zasilania paliwem węglowo-wodnym. Wydaje się, że zastosowanie suspensji, szczególnie do zasilania silników niskoobrotowych jest rozwiązaniem bardzo korzystnym i możliwym do wdrożenia bez znacznego wzrostu kosztów wytwarzania jednostki napędowej.

EN

The article discusses the possibility to power the piston internal combustion engine with the use of coal-water suspensions. At the turn of the last decades can be seen increased interest in alternative fuels, according to a limited amount of fossil fuel resources and the need to meet higher emission standards. The authors proposed the use of suspensions, as a modern, cheap and environmentally friendly fuel that can power the diesel engine. Presented methods of preparation, the combustion process in the context of the emission of harmful compounds, and technical possibilities of adapting the engine to fuel coal-water. It appears that the use of suspensions, particularly low speed motor power supply is a very favorable solution and possible to implement without significant increase in the manufacturing costs of the drive unit.

16

Zastosowanie biopaliw w układach wtryskowych typu common rail

Karpiuk W., Smolec R.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

2090--2101, CD 1

PL

Wraz z rozwojem motoryzacji pojawił się problem z kurczącymi się zasobami ropy naftowej. Spowodowało to dynamiczny rozwój badań nad paliwami alternatywnymi. W silnikach ZS największą popularność zdobyły estry metylowe kwasów tłuszczowych. Większość obecnie eksploatowanych silników o zapłonie samoczynnym wyposażona jest w generujące wysokie ciśnienia układy wtryskowe typu common rail. W celu zapewnienia odpowiednich parametrów aparatura ta optymalizowana jest do pracy z paliwem o ściśle określonych właściwościach. Stosowanie paliw nawet o lepszej smarności, ale nieznacznie różniącymi się innymi właściwościami wywoływać może niepożądane efekty w postaci wzrostu i zmiany rozkładu sił. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na specjalnym mobilnym stanowisku badawczym wyposażonym w pompę wysokiego ciśnienia typu common rail napędzaną silnikiem elektrycznym. Wyniki badań pokazują, że istotny wpływ na zużycie elementów pompy ma wartość i rozkład sił powstających w układzie, a nie jak dotąd sądzono, wartość parametrów fizykochemicznych takich jak smarność.

EN

With the development of the automotive industry the problem with dwindling oil resources become more important. This increases the dynamics of the development of research into alternative fuels . The greatest popularity for supplying CI engines have gained by fatty acid methyl esters. Most of the currently used diesel engines equipped with generating high pressure injection systems common rail. In order to assure performance of this equipment is optimized to work with the fuel with specific properties. The use of fuel even better lubricity, but slightly different other properties may cause adverse effects in the form of growth and changes in the direction of forces. The article presents the results of research carried out on a special mobile bench equipped with a high pressure pump common rail driven by an electric motor. The results show that a significant impact on the amount of wear of the pump is set and the direction of forces arising in the system, and not, as previously thought, the physico-chemical parameters such as lubricity.

17

Wpływ stanu technicznego turbosprężarki samochodowej na emisję związków spalin silnika o zapłonie iskrowym

Bieliński M., Karpiuk W., Borowczyk T.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

377--385, CD 1

PL

Zgodnie z obecną tendencją do redukcji emisji szkodliwych związków spalin silników spalinowych stosowane są różne metody ograniczające wpływ ich emisji na środowisko naturalne. W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem było zweryfikowanie wpływu stanu technicznego turbosprężarki na emisję spalin silnika o zapłonie iskrowym. Testy przeprowadzono na grupie turbosprężarek uszkodzonych, a następnie wyniki porównano z wynikami turbosprężarek po regeneracji. W pracy nakreślono konstrukcję i zasadę działania uszczelnień labiryntowych, zbadano wpływ ich zużycia i nieszczelności na pracę. Wyniki badań dowodzą, iż turbosprężarka pracująca ze zużytymi uszczelnieniami (nawet w niewielkim stopniu) generuje wzrost emisji szkodliwych związków spalin do atmosfery.

EN

According to the current trend to reduce exhaust emissions of spark-ignition engines use different methods of limiting the impact of emissions on the environment. The article presents the results of research, whose aim was to verify the effect of the technical condition of the turbocharger on exhaust emissions of a spark-ignition engine. The research have been done on damage turbocharger. Results have been compared with the results of new turbochargers. This paper present the basic principle operation of the labyrinth seal. Next, the influence of labyrinth seal in bad condition to the operation of turbocharger have been verified. The results shows that the turbocharger working with worn seals (even slightly) generates an increase in exhaust emissions of harmful compounds into the atmosphere.

18

Eter dimetylowy jako nowoczesne paliwo alternatywne drugiej generacji do zasilania współczesnych silników o zapłonie samoczynnym

Idzior M., Karpiuk W., Smolec R.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

1836--1845, CD 1

PL

Ograniczone zasoby ropy naftowej kreują potrzebę prowadzenia badania nad paliwami alternatywnymi służącymi do zasilania silników spalinowych. W przypadku silników o zapłonie samoczynnym paliwa alternatywne pierwszej generacji takie jak EMKOR tracą popularność, ze względu na wysoki koszt produkcji, nieznaczny wpływ na redukcję emisji związków szkodliwych, oraz problemy żywnościowe występujące w niektórych regionach świata. Coraz większą popularność zdobywają paliwa alternatywne drugiej generacji. Należą do niej m.in. paliwa syntetyczne takie jak omawiany eter dimetylowy. Dzięki właściwościom zbliżonym do oleju napędowego idealnie nadaje się do zasilania silników ZS. W artykule przedstawiono porównanie właściwości fizykochemicznych DME i ON, metody otrzymywania paliwa alternatywnego, aplikację do silników ZS oraz oddziaływanie na środowisko.

EN

Limited oil resources creates the need for research into alternative fuels using in CI engines. In the case of diesel engines first generation of alternative fuels such as FAME loses popularity, due to the high cost of production, a slight impact on the reduction of harmful emissions and food problems which occur in some regions of the world. Second-generation alternative fuels becomes more and more popular. These include the synthetic fuels such as dimethyl ether. Thanks to its similar to diesel properities, it is a good solution for powering diesel engines. Paper presents a comparison of the physicochemical properties of DME and diesel fuel, the method of obtaining an alternative fuel, the application to CI engines, and the impact on the environment by presenting the results of the test emissions in the exhaust gases.

19

Ocena wpływu uszkodzenia turbosprężarki na wybrane parametry pracy silnika o ZI

Bieliński M., Borowczyk T., Karpiuk W., Idzior M.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

205--211

PL

W artykule omówiono zagadnienia wpływu uszkodzenia żeliwnego korpusu turbiny na parametry związane z pracą silnika współpracującego z niesprawnym podzespołem. Zbadano wpływ nieszczelności pękniętego elementu na ciśnienie powietrza doładowującego, prędkość obrotową wału turbosprężarki oraz zużycie paliwa w wybranych zakresach pracy. Podczas prób rejestrowano zarówno parametry pracy silnika tj. prędkość obrotową wału korbowego, zużycie paliwa, czasy otwarcia wtryskiwaczy, ciśnienia, temperatury czynników jak i parametry pracy turbosprężarki oraz samego pojazdu. Badania powtórzono dla turbosprężarki zregenerowanej. Przeprowadzono testy trzech turbosprężarek na pojeździe z silnikiem o zapłonie iskrowym w rzeczywistych warunkach drogowych. Wybór typu turbosprężarki (firmy KKK typ K03-011A) był podyktowany analizą przeprowadzoną przy współpracy z zakładem zajmującym się regeneracją układów doładowania. Podczas praktyk warsztatowych zaobserwowano szereg uszkodzeń o tym samym charakterze związanych ze zwiększonym naprężeniem termicznym prowadzącym do uszkodzenia korpusu. Istotny jest fakt, iż turbosprężarki tego typu trafiły do regeneracji z powodu innej awarii, zatem do czasu naprawy były eksploatowane z wymienionym wyżej uszkodzeniem. Wybrane wyniki badań oraz analizę przedstawiono w niniejszym artykule.

EN

The article discusses the issues related to the influence of a damaged turbine cast-iron body on the operation of the motor which is works together with this defective component. The analysis focuses on the effects that the ruptured component had on charging air pressure, the rotational speed of the turbocharger shaft and fuel consumption for the selected rotation ranges. The trials included parameters of the engine performance, i.e. rotational speed of the crankshaft, fuel consumption, injector opening time, pressure, temperature etc., as well as parameters of the turbocharger and a vehicle itself. The measurements were repeated with the regenerated turbocharger. Both set of tests were conducted under real road conditions using vehicle with spark-ignition engines. Selection of the turbocharger model (KKK model no K03-011A) was determined by the analysis carried out in cooperation with the workshop that rebuilt the turbochargers. A number of defects were observed during the test runs. These defects were typically thermal stress related and led to deterioration of the body. The significant observation was that the turbochargers of this type were sent for repairs due to other malfunctions, thus before rebuilding they were utilized with the these malfunctions. This article presents selected research results and analysis.

20

Analiza wpływu stosowania paliw rzepakowych na elementy nowoczesnych układów wtryskowych w silnikach o zapłonie samoczynnym

Karpiuk W., Kinal G., Smolec R.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

988--995

PL

Postępujący rozwój motoryzacji sprawia, że zaczyna ona mieć coraz większy wpływ na środowisko naturalne. W związku z tym sukcesywnie wprowadza się regulacje prawne mające na celu zmniejszenie tego oddziaływania. Wprowadzanie kolejnych norm emisji spalin sprawia, że rosną wymagania stawiane współczesnym silnikom o zapłonie samoczynnym. Aby je spełnić konieczne jest konstruowanie coraz nowocześniejszych, pracujących z większym ciśnieniem, układów wtryskowych. Związane jest to z wysoką wrażliwością układu na parametry jego pracy i jakość stosowanego paliwa. W związku z rosnącą popularnością biopaliw powstała konieczność zbadania ich wpływu na zużycie elementów nowoczesnych pomp paliwowych. W artykule omówiono wpływ rosnących wymagań emisyjnych na rozwój układów wtryskowych. Podjęto również tematykę wpływu stosowania biopaliw na zużycie elementów tych układów. Na podstawie przeprowadzonych badań określono charakter zużycia powierzchni czopów wałka pompy.

EN

The progressive development of automotive makes, that it has increasing impact on the environment. Therefore, different regulations are still introduced, in order to reduce this impact. Entering the next emissions exhaust standards makes that demands for modern compression-ignition engines still rises. In order to meet them it is necessary to construct new, innovative, working with high pressure injection systems. This creates a high sensitivity to parameters and quality of fuel. In view of the increasing popularity of biofuels a need to examine their impact on the wear appeared. The article discusses the impact of rising emission requirements on the development of injection systems. Efforts have also been the subject of the impact of biofuels on the wear of these systems. Based on the investigations the nature of the surface wear of the pump shaft pins have been described.