Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparative analysis of the heat balance results of the selected Tier III-compliant gas-fuelled two-stroke main engines

Korlak Kamil

Combustion Engines

|

2023

|

R. 62, nr 2

24--28

EN

Two-stroke engines are distinguished by the highest overall efficiency among all main engines. This is not only due to the low speed, and large piston stroke, but also to the high combustion temperature, which results in an increase in nitrogen oxides (NOx) emission. Technical solutions applied to bring main engines into compliance with current NOx emission standards set by the Tier III limits include the use of SCR and EGR systems, the implementation of the Otto cycle, and the application of liquified natural gas (LNG) as the low-emission fuel. Impact of the available Tier III-compliant technologies on the heat balance results is analysed using the example of the currently most popular dual-fuel main engines, i.e. WinGD X92DF and MAN G95ME-C10.5-GI. The possibilities of waste heat recovery in the electricity generation process and thereby improving the ship energy efficiency are discussed.

2

Prediction of the amount of waste cold from liquefied natural gas (LNG) regasification for gas-fuelled low-speed main engines

Korlak Piotr Kamil

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2021

|

nr 68 (140)

69--79

EN

Existing and future regulations on ship energy efficiency and methods for their improvement are presented in this work. The design and operational features of gas-fuelled low-speed main engines, liquefied natural gas (LNG) regasification conditions, and amount of waste cold are compared. Using a simple linear regression model based on the least squares method, formulae were developed to predict the amount of waste cold as a function of the brake power of gas-fuelled low-speed main engines operating under ISO ambient conditions in Tier III-compliant mode. A sufficiently accurate prediction of the waste cold amount at the initial design stage is feasible due to the formulae developed as part of this work

3

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.

4

Measurement of axial motions of piston rings in a two-stroke engine by using back light of LED

Nakashima K., Mizuno M., Usami H.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 3

363--369

EN

In two-stroke engines of the crankcase-compression type, the piston rings slide over not only the cylinder wall but also the cylinder ports. It is important for piston ring designers to understand how piston rings behave over cylinder ports. In order to clarify the axial motion of piston rings in two-stroke engines, we established a measurement method using light-emitting diodes (LEDs). We attached LEDs inside the piston, and leaked the backlight of LEDs through the side clearance between the piston ring side face and the piston ring groove side face. From the position of the leaked backlight in the piston ring groove, we determined the axial ring position in the ring groove. Our experiments set this piston with LEDs in an experimental two-stroke engine with a transparent cylinder, and investigated the effects of intake and exhaust ports on axial ring motion under motoring operations. Results indicated that the rings moved in the axial direction by the ring projection and catching in the intake and exhaust ports.

5

The influence of the injection timing on the performance of two-stroke opposed-piston diesel engine

Karpiński Paweł

Applied Computer Science

|

2018

|

Vol. 14, no 2

69--81

EN

The performance of the engine strongly depends on the parameters of the combustion process. In compression ignition engines, the fuel injection timing has a significant influence on this process. The moment of its occurrence and its duration should be chosen so that the maximum pressure value occurs several degrees after TDC. In order to analyze the effect of the fuel injection timing on the performance of the tested two-stroke opposed-piston diesel engine, a zero-dimensional model was developed in the AVL BOOST program. Next, a series of simulations were performed based on the defined calculation points for maximum continuous power, which resulted in power, specific fuel consumption and mean in-cylinder pressure. Finally, the engine map was made as a function of the start of combustion angle.

6

Znaczenie liczb podobieństwa w badaniach modelowych procesów termodynamicznych silników cieplnych

Litke B.

Problemy Nauk Stosowanych

|

2017

|

T. 7

107--114

PL

Wstęp i cele: Badania modelowe wymagają spełnienia warunku równości odpowiednich liczb podobieństwa. W większości przypadków równoczesne spełnienie warunku równości wszystkich liczb podobieństwa opisujących dane zjawisko nie jest możliwe. Nie wszystkie kryteria mają jednakowe znaczenie w badanym zagadnieniu. Na podstawie analizy i eksperymentów można ustalić które z nich spełniają dominującą rolę. Niestety, tylko dzięki rezygnacji z mało ważnych liczb podobieństwa, jest możliwe zrealizowanie badań. W pracy zaprezentowano przykłady badań silników zrealizowanych przy ograniczonym podobieństwie modelowym. Materiał i metody: Materiał oparto na wykonanych badaniach modelowych. W pracy zastosowano metodę analityczno-doświadczalną. Wyniki: Ustalono współczynniki wymiany ładunku w funkcji ciśnienia przepłukania z zastosowaniem dwóch zestawów cieczy metanol/trójchloroetylen oraz metanol/roztwór wodny. Wniosek: Przedstawione wyniki badań potwierdzają możliwość uzyskania dostatecznie dokładnych informacji dotyczących procesu wymiany ładunku przy niecałkowicie spełnionych warunkach podobieństwa modelowego.

EN

Introduction and aim: Model studies require the fulfilment of the condition of equality of corresponding numbers of similarity. In most cases, simultaneous fulfilment of the condition of equality of all similarities describing a given phenomenon is not possible. Not all criteria are equally relevant in the study. Based on the analysis and experiments one can determine which of them are dominant. Unfortunately, only thanks to the resignation of the little important numbers of similarity, it is possible to carry out research. The paper presents examples of research of engines realized with limited model similarity. Material and methods: The material was based on model studies. An analytical-experimental method has been used in the paper. Results: The load exchange coefficients were calculated as a flushing pressure using two sets of methanol-trichlorethylene liquid and methanol-water solution. Conclusion: The presented results confirm the possibility of obtaining sufficiently detailed information on the process of cargo exchange under incomplete conditions of model similarity.

7

The influence of the ignition system characteristic on the two-stroke engine operating conditions

Fiedkiewicz Ł., Cieślik W., Pielecha I.

Journal of Mechanical and Transport Engineering

|

2016

|

Vol. 68, No. 4

5--15

EN

This paper presents an indicator analysis of the impact of the characteristics of an electronic ignition system on the operating conditions of a two-stroke spark ignition engine. The tests were carried out on a single-cylinder two-stroke engine equipped with a combustion pressure sensor using the apparatus for recording fast-varying signals. The influence of changes of the ignition angle of advance at constant engine speeds on the engine operating indicators was analysed. The assessment of the impact of the changes to the settings of the ignition system was analysed in terms of thermodynamic conditions: combustion pressure and average effective pressure. It was found that the ignition angle of advance has positive influence on engine operating conditions and uniformity of engine operation. As a measure of non-uniformity of engine operation were accepted the coefficient of variation of the engine speed and the mean indicated pressure. It was indicated that, along with the ignition angle of advance, the indicators of two-stroke engine operation also increase with simulta-neous increase in the non-uniformity of engine operation.

PL

W artykule przedstawiono analizę indykatorową wpływu charakterystyki elektronicznego układu zapłonowego na warunki pracy silnika dwusuwowego o zapłonie iskrowym. Badania prowadzono na jednocylindrowym silniku dwusuwowym wyposażonym w czujnik ciśnienia spalania z wykorzystaniem aparatury do rejestracji sygnałów szybkozmiennych. Analizie poddano wpływ zmiany kąta wyprzedzenia zapłonu przy ustalonych prędkościach obrotowych silnika na wskaźniki jego pracy. Ocenę wpływu zmian nastaw układu zapłonowego analizowano w aspekcie warunków termodynamicznych: ciśnienia spalania oraz średniego ciśnienia użytecznego. Stwierdzono pozytywny wpływ wyprzedzenia zapłonu na warunki pracy silnika oraz na jego równomierność pracy. Jako miarę nierównomierności jego pracy przyjęto współczynnik zmienności prędkości obrotowej i średniego ciśnienia indykowanego. Wykazano, że wraz z wyprzedzeniem zapłonu zwiększają się wskaźniki pracy silnika dwusuwowego z jednoczesnym zwiększeniem nierównomierności jego pracy.

8

Modification of four-stroke engine for operation in two-stroke cycle for automotive application

Mitaniec W., Buczek K.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

3--12

EN

The main disadvantages of two-stroke engines such a big fuel consumption and big emission of hydrocarbons or carbon monoxide can be reduced by new proposal of design of two stroke engine based on four stroke engines. The paper describes the operation of high supercharged spark ignition overhead poppet valve two-stroke engine, which enables to achieve higher total efficiency and exhaust gas emission comparable to four-stroke engines. The work of such engines is possible by proper choice of valve timings, geometrical parameters of inlet and outlet ducts and charge pressure. The engine has to be equipped with direct fuel injection system enabling lower emission of pollutants. The work is based on theoretical considerations and engine parameters are determined on the simulation process by use GT-Power program and CFD program for different engine configurations. The initial results included in the paper show influence of valve timing on engine work parameters and predicted exhaust gas emission. The simulation results show that the nitrogen oxides are considerably reduced in comparison to four-stroke engines because of higher internal exhaust gas recirculation. The innovation of this proposal is applying of variable valve timing with turbocharging system in the two-stroke engine and obtaining a significant downsizing effect. The conclusions shows the possibilities of applying two-stroke poppet valve engine as a power unit for transportation means with higher total efficiency than traditional engines with possible change of engine operation in two modes: two- and four stroke cycles.

PL

Główne wady silników dwusuwowych, takie jak duże zużycie paliwa i duża emisja węglowodorów oraz tlenku węgla mogą być wyeliminowane przez propozycję nowej konstrukcji silnika 2-suwowego opartego na silniku 4-suwowym. W artykule przedstawiono pracę wysoko doładowanego górnozaworowego silnika 2-suwowego, który umożliwia uzyskanie większej sprawności niż silnika 4-suwowego przy utrzymaniu emisji szkodliwych składników spalin na poziomie silników 4-suwowych. Silnik jest wyposażony w bezpośredni wtrysk paliwa umożliwiający mniejszą emisję szkodliwych składników spalin. Przedstawiono osiągi silnika, które określono na podstawie symulacji w programie GT-Power oraz przy użyciu programu CFD. Silnik został zmodyfikowany przez zmianę systemu zaworowego i faz rozrządu dla pracy w cyklu 2-suwowym. Zaprezentowano zmiany zachodzące w parametrach termodynamicznych cylindra w czasie wymiany ładunku dla wersji 2- i 4-suwowej. Proces spalania był modelowany za pomocą prostych reakcji kinetycznych dla węglowodorów i tlenków azotu oraz reakcji dysocjacji. Wyniki symulacji wskazują, że emisja tlenków azotu jest znacznie mniejsza w porównaniu z silnikiem 4-suwowym z powodu dużej wewnętrznej recyrkulacji spalin. Innowacją w proponowanym silniku dwusuwowym jest zmienność faz rozrządu z doładowaniem turbosprężarkowym i uzyskanie znacznego zmniejszenia gabarytów silnika (downsizing). Podano także możliwość zastosowania górnozaworowego silnika 2-suwowego jako jednostki napędowej dla środków transportu o większej sprawności niż tradycyjne silniki, z możliwością pracy zarówno w cyklu 2-suwowym, jak i 4-suwowym.

9

Alternatywne dodatki smarnościowe do paliw silnikowych

Szczypiński-Sala W.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

10313--10318

PL

W artykule omówiony zostały wyniki przeprowadzonych pomiarów podstawowych własności mieszanek wykorzystywanych do zasilania silników dwusuwowych. Kompozycyjne składniki do paliwa ze źródeł odnawialnych są obecnie wprowadzane na coraz szerszą skalę. Zastosowanie składników wytwarzanych z surowców roślinnych, pozwala na obniżenie emisji dwutlenku węgla do atmosfery w całym cyklu wytwarzania i spalania paliw silnikowych. Ocenie poddano mieszanki benzyny z olejem rzepakowym oraz konwencjonalnymi olejami mineralnymi. Badania własności smarnych przeprowadzono na aparacie czterokulowym, oceniając dla poszczególnych mieszanek paliw intensywność zużywania elementów testowych w odniesieniu do nacisku właściwego oraz obciążenia zacierające.

EN

Paper presents selected properties of the tested fuel mixtures, which could be used for two stroke engine fueling. Nowadays raw materials from renewable sources are widely used as an alternative, effective additive of gasoline and lubricating oils. Vegetable oils as an ingredient of engine fuel mixture do not released into the atmosphere additional carbon dioxide. This article discusses prospect of rape oil as a fossil oil substitute. Comparison rape oil and mineral oil mixture with gasoline was conducted. Lubricity tests were performed on a four-ball stand. The wear intensity of test elements in relation to the specific pressure and seizing load for individual mixtures was examined.

10

Conditions of usage analisys of the two-stroke, slow-running, high power rating, main engines and the causes and effects of the triboilogical systems damage

Łosiewicz Z.

Journal of Polish CIMAC

|

2014

|

Vol. 9, no 3

43--58

EN

This work justifies the need for further research, both laboratory and real-time usage, on improving currently operating diagnostic systems adapted to monitor ship's two-stroke, slow-running high power rating main engines in order to prevent the damage of the main tribological systems of the engines, at least these mentioned in the paper. The randomness of the variability of the load of the engines is highlighted. It is pointed that the load should be taken under consideration during the period of usage of the engines as random processes, but the optional period of time of usage as random variables. The models of these processes which are necessary to the research are offered to be elaborated with the use of Semi-Markov model theory. The rationality of the proposition is pointed out with two hypotheses. The first explains the relation between the mechanical load QM(t) and the thermal load QC(t) of the engines. The second - the existence of the stochastic linear relation between the load QM(t) and QC(t) of the engines and the wear Z(t) of their main tribological systems in such relation, that the value of the coralation coefficient rqz=1. In order to simplify the actions made to improve the currently used diagnostic systems of the engines mentioned; the most relevant description according to the author of chosen tribological system damage is given. The conditions of usage which favor the described damage are also characterized.

11

Analiza emisji cząstek stałych i zużycia paliwa silnika dwusuwowego wyposażonego w zmodyfikowany tłok w warunkach nieustalonych

Rymaniak Ł., Bajerlein M., Ziółkowski A., Dobrzyński M.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

716--721

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań emisji cząstek stałych PM dwóch skuterów miejskich napędzanych silnikami dwusuwowymi. Jeden z pojazdów wyposażony był w tłok specjalnej konstrukcji, pozwalający na stosowanie mieszanek o mniejszej zawartości oleju smarującego do benzyny niż zaleca producent. Przedstawione badania zrealizowano w celu oceny wpływu oleju smarującego na zawartość PM w gazach wylotowych oraz ich rozkładu wymiarowego. Pomiary wykonano podczas rozpędzania motorowerów na hamowni podwoziowej, co umożliwiło symulację nieustalonych stanów pracy spalinowej jednostki napędowej. Dodatkowo przedstawiono zarejestrowane wartości zużycia paliwa oraz charakterystyki uzyskanych mocy przez pojazdy w czasie badań. W pracach wykorzystano mobilny analizator MSS firmy AVL oraz analizator EEPS firmy TSI.

EN

The paper presents the results of PM emission tests of two mopeds with two-stroke engines. One of the mopeds had a modified piston so as to the engine could run on petrol consisting less lubricant oil than the moped producer recommends. The aim of the tests presented in the paper was to assess the influence of lubricant oil on the PM contents in the exhaust as well as on their density distribution. The tests were carried out in transient conditions at the dynamometer. Furthermore, the paper presents fuel consumption during tests together with the characteristics of power performed by the mopeds. All tests were conducted with the use of MSS analyzer by AVL and EEPS analyzer by TSI.

12

Wpływ bezpośredniego wtrysku paliwa na emisję spalin w dwusuwowym silniku spalinowym ZI

Mitianiec W.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2012

|

z. 1/87

49--58

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalne emisji wybranych składników spalin uzyskane na eksperymentalnym silniku dwusuwowym ZI z bezpośrednim wtryskiem benzyny. Uzyskano ponad 10-krotne zmniejszenie udziału objętościowego węglowodorów oraz znaczne zmniejszenie udziału objętościowego tlenku węgla w spalinach w porównaniu do standardowego silnika gaźnikowego. W pracy przedstawiono charakterystyki obciążeniowe emisji węglowodorów, tlenku węgla, tlenków azotu oraz jednostkowego zużycia paliwa oraz charakterystyki prędkościowe tych emisji dla silnika gaźnikowego i badawczego Zastosowanie bezpośredniego wtrysku paliwa pozwoliło również na zmniejszenie jednostkowego zużycia paliwa o ponad 30 procent.

EN

The paper presents experimental results of exhaust gas emission of chosen components obtained on modified SI two-stroke engine with direct gasoline injection. The experimental research indicated above 10-times decreasing of volumetric ratio of hydrocarbons and a considerable decrease of carbon monoxide emission in comparison to the standard carburetted engine. The work presents load characteristics of emission of hydrocarbons, carbon monoxide, nitrogen oxides and specific fuel consumption and speed characteristics those emissions for the carburetted engine and experimental engine. Application of direct fuel injection enables also decreasing of specific fuel consumption above 30 percent.

13

Analiza parametrów pracy silnika spalinowego skutera na podstawie badań symulacyjnych zrealizowanych na hamowni podwoziowej

Merkisz J., Bajerlein M., Rymaniak Ł.

Postępy Nauki i Techniki

|

2012

|

Nr 14

31-41

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań emisyjnych motoroweru wyposażonego w silnik dwusuwowy. Badania realizowane były na hamowni podwoziowej według specjalnie przygotowanego testu, który miał na celu odzwierciedlenie warunków rzeczywistej eksploatacji pojazdu. Skuter zasilany był paliwami o różnej zawartości mieszanki oleju do benzyny. Spośród składników szkodliwych spalin analizie poddane zostały następujące związki: NOx, CO, HC oraz CO2. W pierwszym etapie badań wykonywano pomiary na standardowej mieszance benzyny i oleju. Kolejne cykle pomiarowe przeprowadzono dla uboższych mieszanek. W badaniach wykorzystany został mobilny analizator spalin należący do grupy PEMS (Portable Emissions Measurement Systems). Urządzenie realizowało pomiar stężeń związków szkodliwych z jednoczesnym uwzględnieniem masowego natężenia przepływu spalin.

EN

The article presents the results of emission moped equipped with two-stroke engine. Tests were performed on a chassis dynamometer according to a specially prepared test, which was designed to reflect the on-road conditions of the vehicle. Scooter was powered by fuel with different mixing ratio of oil to gasoline. Among the harmful components of exhaust gas analysis were subjected to the following compounds: NOx, CO, HC and CO2. In the first stage of the study measurements were performed on a standard mix of gasoline and oil. Subsequent measurement cycles were performed for poor mixtures. The study was used portable gas analyzer - PEMS (Portable Emissions Measurement Systems). The unit carries out measurements of harmful compounds while taking into account the mass flow of exhaust.

14

Gas exchange in valved two-stroke SI engine

Buczek K., Mitianiec W.

Journal of KONES

|

2010

|

Vol. 17, No. 1

73-80

EN

The paper describes the work of high speed charged spark ignition overhead poppet valve two-stroke engine, which enables to achieve higher total efficiency and exhaust gas emission comparable to four-stroke engines. The work of such engines is possible by proper choice ofvalve timings, geometrical parameters of inlet, outlet ducts and charge pressure. The engine has to be equipped with direct fuel injection system enabling lower emission of pollutants. The work is based on theoretical considerations performed in GT-Power in previous authors' research and carried out in CFD code (KIVA 3 V) for different engine configurations. The initial results included in the paper show influence of inlet port geometry and charge pressure on engine scavenging process. Additionally, optimum fuel spray injector position was considered in order to obtain proper fuel vaporization and avoid significant wall-wetting. The simulation results show that the nitrogen oxides arę considerably reduced in comparison to four-stroke engines because ofhigher internal exhaust gas recirculation. The innovation of this proposal is applying of poppet intake and exhaust valves with turbocharging in the two-stroke engine and obtaining a significant downsizing effect. The conclusion shows the possibilities of proper gas exchange process in this type of two-stroke engine and thus, the feasibility of its application as a power unii for transportation means with higher total efficiency than traditional engines with possible change of engine work in two modes: two- and four-stroke cycles.

15

Gasoline Mixture Combustion in Direct Fuel Injection SI Two-Stroke Engine

Mitianiec W., Rodak Ł., Forma M.

Archivum Combustionis

|

2010

|

Vol. 30 nr 4

377-397

EN

Process of gasoline mixture combustion in two-stroke engines is much more complicated than in four stroke engines. In order to decrease fuel consumption and exhaust gas emission, particularly hydrocarbons, two-stroke engines should have direct fuel injection systems. The paper presents results of both simulation and experimental tests on a small power gasoline two-stroke engine. The special high pressure injection system was elaborated in Cracow University of Technology for engine with capacity 115 cm3. The most important factor in such engine is small time for fuel evaporation and obtaining a homogeneous mixture in the combustion chamber. The gas flow in the cylinder (tumble and swirl) causes a certain deviation of fuel stream during injection and therefore location of the injector has big significance on the combustion process. The paper shows results of fuel distribution in the cylinder for different crank angles obtained from spatial simulation (KIVA3V) and propagation of the flame during combustion process. Experimental work was carried out on the engine in order to determine influence of injection parameters on engine work and combustion process. On the basis of pressure traces at different loads and rotational speeds heat release rates were calculated and Vibe functions were found. The paper presents the engine experimental stand and results of decreasing of important exhaust gases components at the same engine working parameters as in carburetted engine.

16

Simulation and experimental test of spray guided direct fuel injection in a two-stroke engine

Mitaniec W., Forma M.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, SC2

105--112

EN

The paper shows interaction between the scavenge air and fuel jet from the injector located in the cylinder head, which can induce the small size of fuel droplets and fast evaporation. The paper presents the computational results of fuel mixture formation and combustion process in direct fuel injection two-stroke engine with capacity 115 cm3. The simulation was carried out by use KIVA code with assumption of initial parameters from the experiment of the carbureted engine. The paper shows phases of mixture formation, combustion and concentration of the combustion product in the cylinder The experimental test carried out on the same engine equipped with electronic control direct fuel injection system shows the preliminary results of engine parameters and emission of pollutants.

PL

Artykuł pokazuje interakcję między strumieniem powietrza przepłukujacego i strumieniem paliwa z wtryskiwacza ulokowanego w głowicy cylindra, który może powodowac małe krople paliwa i ich szybkie odparowanie. Publikacja przedstawia wyniki obliczeń formowania mieszanki paliwowo-powietrznej i proces spalania w silniku dwusuwowym o pojemności skokowej 115 cm3 z bezpośrednim wtryskiem paliwa. Symulacje zostały przeprowadzone w programie KIVA przy załozeniu parametrów początkowych z badań silnika gaźnikowego. W pracy pokazano fazy formowania mieszanki, proces spalania oraz udział masowy produktów spalania w cylindrze. Artykuł ukazuje również wstępne parametry robocze silnika wyposażonego w elektroniczny system bezpośredniego wtrysku paliwa na podstawie badań eksperymentalnych.

17

Powstanie i rozwój dwusuwowych silników spalinowych w Wytwórni Sprzętu Mechanicznego w Bielsku-Białej

Iskra R. F.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, nr 2

142-149

PL

W artykule przedstawiono historię powojennego rozwoju zakładu w Bielsku-Białej, produkującego dwusuwowe silniki spalinowe. Opisano złożone i zmienne zależności organizacyjne w przemyśle samochodowym. Na tle rozwoju konstrukcji silników o różnym przeznaczeniu, szczegółowo przedstawiono przebieg zmian w procesach technologicznych związanych z ich produkcją. Tradycje w zakresie produkcji silników spalinowych w tej części Polski były kontynuowane przez FSM i FAP, a obecnie przez nowoczesne zakłady produkcyjne Fiat-GM Powertrain Polska i Fiat Powertrain Technologies Polska.

18

A new approach in development of two-stroke engines

Mitaniec W., Buczek K.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, SC2

99--104

EN

The paper describes the work of high speed charged spark ignition overhead poppet valve twostroke engine, which enables to achieve higher total efficiency and exhaust gas emission comparable to four stroke engines. The outflow of exhaust gases in this type of engine is partially forced by pressure of inlet air. This publication presents the engine, which has to be equipped with direct fuel injection system enabling lower emission of pollutants. The work is based on theoretical consideration and engine parameters are determined on the simulation process by use of GT-Power program for different engine configurations. The obtained results included in the paper show influence of valve timing on engine work parameters such as BMEP and BSFC. The conclusion points out the possibility of applying two-stroke poppet valve engine as a power unit for transportation means with higher total efficiency as traditional engines.

PL

Artykuł zawiera opis pracy szybkoobrotowego dwusuwowego silnika o zapłonie iskrowym wyposażonego w zawory grzybkowe umieszczone w głowicy, umożliwiającego uzyskanie wysokiej sprawności ogólnej silnika oraz emisji gazów wylotowych porównywalnej z silnikiem czterosuwowym. Wypływ gazów spalinowych tego typu silnika spowodowany jest częściowo przez ciśnienie gazów w układzie dolotowym. Zaprezentowany silnik, ze względu na obniżenie emisji toksycznych gazów, musi być wyposażony we wtrysk bezpośredni. Praca została oparta na rozważaniach teoretycznych, gdzie parametry pracy silnika zostały wyznaczone w programie GT-Power dla różnych konfiguracji silnika. Otrzymane wyniki zawarte w pracy pokazują wpływ czasów otwarcia zaworów na takie wielkości jak średnie ciśnienie efektywne czy jednostkowe zużycie paliwa. Uzyskane wnioski wskazują na możliwość zastosowania tego typu dwusuwowego silnika jako jednostki napędowej środków transportu o wyższej sprawności ogólnej silnika.

19

Analysis of direct fuel injection in a small power two-stroke engine

Mitianiec W., Forma M.

Journal of KONES

|

2009

|

Vol. 16, No. 2

337-347

EN

Small power two-stroke engines can be competitive in regard of work parameters and pollutants emission in relation to four-stroke engines at some modifications, particularly changing of fuelling system. The paper presents a modifted air-assisted direct fuel injection in a two-stroke engine, which changes propagation of fuel jet in the combustion chamber. The main problem of mixture formation is short time for fuel evaporation after injection which should begin after closing of the exhaust port. The paper shows interaction between the scavenge air, additional air stream and fuel jet from the injector located in the cylinder head, which can induce the small size of fuel droplets and fast evaporation. The computational results of fuel mixture formation and combustion process in direct fuel injection two-stroke engine Robin EC-12 with capacity 115 cm3 are presented. The simulation was carried out by use KIVA code with assumption of initial parameters from the experimental tests on the carburetted engine. Setting of the injector in a regard of the cylinder head decides of fuel motion and evaporation in the combustion chamber. Air-assisted fuel injection influences on higher mixing of fuel and better combustion than by using DFI system. The paper shows phases of mixture formation, combustion and concentration of the combustion product in the cylinder with additional air stream. Spray guided high pressure direct injection system in SI two-stroke engine enables fulfil the restrictions of gas emission of one-wheeler vehicles and small power units.

20

A valved two stroke engine as a new power source

Mitianiec W., Buczek K.

Journal of KONES

|

2009

|

Vol. 16, No. 3

259-268

EN

The present work defines main conception of modern, efficient and ecologic two-stroke engine. It indicates the scope of necessary modifications that have to be made in typical four-stroke engine to prepare it to work in two-stroke mode. Taking into account some limitations (especially in valve train design) authors performed several analyzes in order to check the possibility of proper scavenging process and obtain main engine characteristics. The paper contains description of simulation approach and selected mathematical models that was applied in carried over analyzes. The results of foregoing simulations, which were obtain taking advantage of GT-Power software should be considered as preliminary since several parameters have to be defined during research and 3D simulations. In order to expose advantages of modern two-stroke engine a simple comparison of it and its predecessor was performed taking into consideration BSFC maps. The objects of simulation were fluid flow, scavenging and combustion. This comparison indicates that proposed two-stroke engine achieve significantly less break specific fuel consumption (up to 27 g/kWh drop). Paper presents diagram of new type two-stroke engine with poppet valves, which is probably the most feasible layout of two-stroke engine, and GT-Power model of simulated single-cylinder engine based on four-stroke single cylinder engine.