Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparison of two measurement methods for the determination of extended turbine maps at the eATL test bench of the Ostfalia UAS

Vanhaelst R., Bannack C., Klose M.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 2

43--48

EN

This document compares two measurement methods for the determination of extended turbine maps. One method is to minimize heat flows and thus to maintain the assumption of adiabatic processes even in low speed ranges of turbines. The results obtained were compared with those of the Ostfalia eATL method. Here, is slowed down electrically by an electric motor. The direct comparison of the measurement results shows considerable differences in the turbine efficiency. Furthermore, the graphical comparison illustrates clear advantages of the eATL concept for the evaluation, which result from the width and the position of the generated measurement points.

2

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.

3

Wpływ naładowania akumulatorów na parametry pracy napędu hybrydowego plug-in w rzeczywistych warunkach ruchu

Cieślik W., Pielecha I., Szałek A., Vanhaelst R.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

2796--2805

PL

W artykule przedstawiono analizę pracy napędu hybrydowego wykorzystującego układ plug-in w warunkach ruchu miejskiego. Ukazano systematykę obecnych napędów alternatywnych z uwzględnieniem podziału na napędy hybrydowe i elektryczne, zestawiając je z przykładowymi modelami pojazdów dostępnych na rynku. Omówiono rozwiązanie pozwalające na doładowanie pojazdu hybrydowego z sieci elektrycznej oraz tryby sterowania hybrydowym napędem na przykładzie Toyoty Prius plug-in. Przedstawiono pracę napędu hybrydowego Toyoty Prius plug-in w rzeczywistych warunkach ruchu na terenie Warszawy. Analizę wyników badań poparto wartościami stopnia naładowania akumulatorów, pracy silników elektrycznych i spalinowego oraz prędkości pojazdu. Zaproponowano kierunki dalszych prac, mających na celu określenie wpływu zastosowania napędów hybrydowych typu plug-in na bilans energetyczny takiego napędu.

EN

The paper presents an analysis of operation of hybrid drive using plug-in system in city traffic conditions. Paper presents current systematics of alternative drive systems including a division on hybrid and electric drives, putting them with exemplary models of vehicles available on the market. The solution for the hybrid vehicle recharging from the electricity network and control modes hybrid drive on the example of the Prius plug-in were discussed. The paper presents the work of the hybrid Toyota Prius Plug-in real traffic conditions in the Warsaw area. The analysis of the results of research is supported by the values of the degree of charging batteries, work of electric motors and combustion engine and the vehicle speed. The directions for further work aimed at determining the impact of the use of hybrid drives plug-in on the energy balance of such a drive are proposed.

4

Optical infrared-sensor inside the cylinder to determine the EGR- and residual gas rate in diesel engine

Vanhaelst R., Thiele O., Berg T., Hahne B., Stellet H.-P., Wildhagen F., Hentschel W., Joerdens Ch., Czajka J., Wisłocki K., Pielecha I.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

3--11

EN

To meet the increased demands of new exhaust and CO2 limits a research project of Volkswagen R&D, the Technical University of Poznan and the Ostfalia University of Applied Sciences has been initiated; its main target was the development and adaptation ICOS (Internal Combustion Optical Sensor) – an infrared sensor of LaVision for on-line measurements of EGR-rate in cylinder of an engine under operation. The objective of the project was to determine by different optical signals the CO2 concentration, the EGR rate and residual gas which are cycle-resolved in the cylinder. In this paper the principle of measurement of optical indication has been described. The infrared sensor was validated by a one-cylinder diesel engine and compared to a synchronously running fast gas sampling system (CSV). Finally the practical application of various parameter variations is illustrated in the determination of the EGR and residual gas rate. Thus a new measurement technique for the development of future generations of engines introduced.

PL

Aby umożliwić spełnienie wymagań nowych norm emisji spalin oraz spełnić limity emisji CO2 podjęto projekt badawczy z udziałem: Volkswagen R&D, Politechniki Poznańskiej i Ostfalia University of Applied Sciences; jego głównym celem był rozwój i adaptacja ICOS (Internal Combustion Optical Sensor) – czujnika podczerwieni firmy LaVision dla bieżących pomiarów stopnia recyrkulacji spalin w cylindrze pracującego silnika. Celem projektu było określenie na podstawie różnych sygnałów optycznych wartość stężenia CO2, stopnia recyrkulacji spalin (EGR – rate) oraz ilości spalin, które znajdują się w cylindrze przed rozpoczęciem procesu spalania. W artykule przedstawiono zasadę pomiaru zawartości spalin z wykorzystaniem czujnika optycznego. Możliwość zastosowania czujnika podczerwieni została potwierdzona przez badania na jednocylindrowym silniku wysokoprężnym, a otrzymane wyniki porównano z systemem do szybkiego pobierania próbek gazu (CSV). Przedstawiono również wyniki pozwalające na określenie recyrkulacji spalin oraz reszty spalin przy różnych parametrach pracy silnika. Nowa technika pomiarowa pozwala na dostosowanie nowoczesnych silników spalinowych do przyszłych norm ochrony środowiska i tworzy podstawę dla rozwoju przyszłych generacji silników spalinowych.

5

Development of an optical swirl sensor for DI-diesel engines

Vanhaelst R., Czajka J.

Silniki Spalinowe

|

2010

|

R. 49, nr 4

45-59

EN

In this paper the systematic development of an optical swirl sensor to measure the swirl ratio in an operating serial turbocharged DI-diesel engine is described. The optical sensor detects the visible light of the combustion, in particular the emission of the sooting flame in a wavelength range from 600 nm up to 1000 nm. The acceptance angle is so small that the soot clouds from every spray can be detected as they are being turned under the optical sensor by the swirling flow. In a first part the new optical probe method was validated on a transparent engine by comparison with high speed video recordings. In the second part several hardware variations were made on a serial DI-diesel engine which was equipped with a variable swirl valve. The influence of the opened- and closed swirl valve constellation, the piston geometry and the injector influence on the swirl ratio was measured with the optical probe technique. The results were compared with a zero dimensional simulation model. There was a good agreement between the swirl measurements and the 0D-model. The optical swirl sensor has proven to be a powerful tool to optimize the combustion process. Without any modifications on the cylinder head, the effect of application parameters and hardware parts on the swirl strength can be quantified for all engine loads and speeds.

PL

W artykule opisano rozwój czujnika optycznego, który jest wykorzystywany do pomiarów stopnia zawirowania w pracującym silniku o ZS z wtryskiem bezpośrednim i turbodoładowaniem. Czujnik optyczny rejestruje widzialne światło spalania, w szczególności promieniowanie sadzy w płomieniu dyfuzyjnym w zakresie długości fal od 600 do 1000 nm. Kąt obserwacji czujnika optycznego jest wystarczająco mały do wykrycia ruchu obłoku promieniującej sadzy wywołanego przez zawirowanie ładunku w cylindrze, dla każdej strugi wtryskiwanego paliwa. W początkowej części artykułu nowa metoda badań czujnikiem optycznym została zweryfikowana na silniku transparentnym przez porównanie z wynikami obserwacji ruchu płomienia zarejestrowanymi za pomocą szybkiego filmowania. W dalszej części artykułu przedstawiono kilka zmian konstrukcyjnych wykonanych na seryjnym silniku o ZS typu DI, który został wyposażony w zawór wytwarzający zmienne zawirowanie obwodowe. Wpływ otwierania i zamykania tego zaworu oraz geometrii korony tłoka na stopień zawirowania ładunku określono przy wykorzystaniu techniki pomiarów optycznych. Otrzymane wyniki porównano z wynikami symulacji uzyskanymi dla modelu 0-wymiarowego. Stwierdzono zgodność wyników pomiarów zawirowania i symulacji modelu 0D. Optyczny czujnik zawirowania okazał się przydatnym narzędziem do optymalizowania procesu spalania. Wpływ parametrów regulacyjnych oraz elementów konstrukcyjnych na stopień zawirowania ładunku może być wyznaczony dla całego zakresu obciążenia i prędkości obrotowej silnika bez jakichkolwiek modyfikacji konstrukcyjnych głowicy silnika.

6

Development of an optical swirl sensor for DI-diesel engines

Vanhaelst R., Hentschel W., Müller Ch., Czajka J.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, nr 2

37-49

EN

In this paper the systematic development of an optical swirl sensor to measure the swirl ratio in an operating serial turbocharged DI-diesel engine is described. The optical sensor detects the visible light of the combustion, in particular the emission of the sooting flame in a wavelength range from 600 nm up to 1000 nm. The acceptance angle is so small that the soot clouds from every spray can be detected as they are being turned under the optical sensor by the swirling flow. In a first part the new optical probe method was validated on a transparent engine by comparison with high speed video recordings. In the second part several hardware variations were made on a serial DI-diesel engine which was equipped with a variable swirl valve. The influence of the opened- and closed swirl valve constellation and the piston geometry on the swirl ratio was measured with the optical probe technique. The results were compared with a zero dimensional simulation model. There was a good agreement between the swirl measurements and the 0D-model. The optical swirl sensor has proven to be a powerful tool to optimise the combustion process. Without any modifications on the cylinder head, the effect of application parameters and hardware parts on the swirl strength can be quantified for all engine loads and speeds.

PL

W artykule opisano rozwój optycznego czujnika zawirowania, który jest wykorzystywany do pomiarów stopnia zawirowania w pracującym silniku o ZS z wtryskiem bezpośrednim i turbodoładowaniem. Czujnik optyczny rejestruje widzialne światło spalania, w szczególności promieniowanie sadzy w płomieniu dyfuzyjnym w zakresie długości fal od 600 do 1000 nm. Kąt obserwacji czujnika optycznego jest wystarczająco mały do wykrycia ruchu obłoku promieniującej sadzy wywołanego przez zawirowanie ładunku w cylindrze, dla każdej strugi wtryskiwanego paliwa. W początkowej części artykułu nowa metoda badań czujnikiem optycznym została zweryfikowana na silniku transparentnym przez porównanie z wynikami obserwacji ruchu płomienia zarejestrowanymi za pomocą szybkiego filmowania. W dalszej części artykułu przedstawiono kilka zmian konstrukcyjnych wykonanych na seryjnym silniku o ZS typu DI, który został wyposażony w zawór wytwarzający zmienne zawirowanie obwodowe. Wpływ otwierania i zamykania tego zaworu oraz geometrii korony tłoka na stopień zawirowania ładunku określono przy wykorzystaniu techniki pomiarów optycznych. Otrzymane wyniki porównano z wynikami symulacji uzyskanymi dla modelu 0-wymiarowego. Stwierdzono zgodność wyników pomiarów zawirowania i symulacji modelu OD. Optyczny czujnik zawirowania okazał się przydatnym narzędziem do optymalizowania procesu spalania. Wpływ parametrów regulacyjnych oraz elementów konstrukcyjnych na stopień zawirowania może być wyznaczony dla całego zakresu obciążenia i prędkości obrotowej silnika bez jakichkolwiek modyfikacji konstrukcyjnych głowicy silnika.

7

A practical approach in the thermodynamical analysis of the TDI - process

Willmann M., Vanhaelst R., Opalinski A.

Journal of KONES

|

2001

|

Vol. 8, No. 1-2

35-44

EN

High speed diesel engines have been developed intensively in the past few years.The customers relevant engine performance data as: bmep, fuel consumption, exhaust and noise emissions have been improved. To reach all objectives in time, all affords of designers and scientists with the aid of a modern development will be necessary. This paper deals with new methods and theories in the thermodynamical analysis of the TOI engine, which need a cylinder indicating pressure, optical measurements and new calculation models. To evaluate the rate of heat-release, which is introduced into the 2-zone-model, the measured cylinder pressure has to be adjusted. With the aid of a new procedure the absolute level of the measured pressure can be determined. In addition to that an improved method for evaluation of the cylinder-mass in the EGR-mode will be presented. The combination of the calculated rate of heat - release and measured values from the test cell like the composition of exhaust gas will be read into a new theory of two zones. The concentration of NO and soot will be calculated in dependence of the crank angle and verified by optical measurements. The goal of this research work is to reduce the exhaust gas emissions through a better understanding of the internal combustion process. With the so obtained results it would be able to modify engine control and design. The report about the use of the new methods and theories during thermodynamic analysis at the TDI-research will be continued.