Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Improving the effective efficiency of a spark ignition engine through the use of a fully independent valve control system

Żmudka Zbigniew, Postrzednik Stefan

Combustion Engines

|

2021

|

R. 60, nr 4

30--35

EN

The article presents theoretical research of the proposed system of fully independent valve control (FIVC) of the SI engine. The analysis included controlling the movement of the intake valves, which results in adjusting the mass of the fresh charge to the current engine load, as well as the movement of the exhaust valves, where the main aim is to keep the rest of the exhaust gas in the cylinder, i.e. implementation of internal EGR. The open theoretical Seiliger-Sabathe cycle with the classic throttle regulation of load is the reference cycle for assessment of benefits and study of the effectiveness of obtaining work as a result of application of the FIVC system. A comparative analysis of the effectiveness of application of the proposed system was carried out based on the selected quantities: fuel dose, cycle work, relative work of charge exchange and cycle efficiency. The use of the FIVC to regulate the SI engine load makes it possible to eliminate the throttle and thus reduce the charge exchange work, especially in the partial load range. And this then leads to an increase in internal and effective work, which in turn results in an increase in the effective energy efficiency of an engine operation.

2

Study of Atkinson cycle in two-stroke diesel engine with opposed pistons

Mitianiec Władysław

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 3

121--128

EN

The paper presents possibilities of change working parameters of two-stroke diesel engine with opposed pistons. Obtaining of higher engine efficiency is realized by applying of Atkinson cycle. Modification of scavenging process by changing pistons' position connecting with two crankshafts enables asymmetrical scavenge timing. Decreasing of shorter time of closing exhaust ports before compression process and longer expansion process give higher engine work and with high charging ratio increases engine power. These types of engines are recently recommended for power plant stations. The paper includes full analysis of engine work with scavenge and combustion processes for different timing phases based on geometry of the CI Leyland L60 engine by using of CFD modelling and own 0D model. Simulation tests indicate a high scavenge efficiency, good penetration of injected fuel and fast combustion process. The work contains figures of pressure, temperature traces and emission of main chemical species in exhaust gases with comparison of engine works for different timing phases. Atkinson cycle in two-cycle work of engine and full combustion process enables to achieve high total efficiency. The study is an input for realization of such processes in a future of power plant engines with different fuelling systems.

3

Thermodynamic model of the ASz-62IR radial aircraft engine

Magryta P., Pietrykowski K., Gęca M.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2018

|

Nr 1 (250)

36--49

EN

The article presents assumptions of the one-dimensional model of the ASz-62IR aircraft engine. This model was developed in the AVL BOOST software. The ASz-62IR is a nine cylinder, aircraft engine in a radial configuration. It is produced by the Polish company WSK “PZL-Kalisz” S. A. The model is used for calculating parameters of the fuel stream and the air stream in intake system of the engine, as well as for the analyses of the combustion process and the exhaust flow to the external environment. The model is based on the equations describing the isentropic flow. The geometry of the channels and all parts of the model has been mapped on the basis of empirical measurements of the engine elements. The model assumes indirect injection where the gasoline was used as a fuel with the calorific value of 43.5 MJ/kg. The model assumes a mixture of a stoichiometric ratio of 14.5. This model is only part of the overall the ASz-62IR engine model. After the simulation tests on the full model the obtained results confirmed the correctness of the model used to create the mixture. It was found that the AVL BOOST software is good for the implementation of this type of work.

PL

W artykule przedstawiono założenia jednowymiarowego modelu wymiany ładunku z silnika lotniczego ASz-62IR. Model ten został opracowany w programie AVL BOOST. Silnik ASz-62IR jest dziewięciocylindrowym silnikiem lotniczym w układzie gwiazdy. Jest on produkowany przez polską firmę WSK „PZL-Kalisz” S.A. Opracowany model służy do obliczania parametrów strumienia paliwa i powietrza w układzie dolotowym silnika, jak również do analizy procesu spalania i przepływu spalin do środowiska zewnętrznego. Model jest oparty na równaniach opisujących przepływ izentropowy. Geometrię kanałów i wszystkich przepływowych elementów modelu odwzorowano na podstawie empirycznych pomiarów konstrukcji silnika. W modelu założono wtrysk pośredni, a jako paliwo zastosowano benzynę o wartości opałowej 43,5 MJ/kg. Założono stechiometryczną mieszankę o współczynniku 14,5. Opisany model jest tylko częścią całkowitego modelu silnika ASz-62IR. Po wykonaniu badań symulacyjnych pełnego modelu uzyskano wyniki potwierdzające prawidłowość zastosowanego modelu tworzenia mieszanki oraz stwierdzono przydatność oprogramowania AVL BOOST do realizacji tego typu prac.

4

Rozwinięcie metody analizy numerycznej wymiany ładunku w silnikach o tłokach przeciwbieżnych

Kalke J., Mazuro P., Sulikowski P.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

511--519

PL

Moc i sprawność całkowita silników dwusuwowych jest silnie zależna od sprawności wymiany ładunku, dlatego też optymalizacja tego procesu jest krytyczna z punktu widzenia wydajności. Głównym celem tego artykułu jest pokazanie potencjału łączenia ze sobą różnych narzędzi inżynierskich w celu znacznego przyspieszenia fazy koncepcyjnej weryfikacji różnych systemów wymiany ładunku. Proponowany algorytm postępowania używa różnorakich języków programowania do łączenia komercyjnych (w tym przypadku Ansys Workbench, Siemens NX, MathWorks Matlab, Microsoft Excel) i niekomercyjnych pakietów (Cantera) by uzyskać najważniejsze informacje tak wcześnie jak jest to możliwe. Proponowane narzędzie obsługuje model 0-wymiarowy procesu spalania (z zadanym stężeniem gazów wylotowych), podziału geometrii i dyskretyzacji przestrzennej, zautomatyzowanego ustawiania programu obliczeniowego i postprocesora do danych numerycznych, przygotowanych specjalnie dla rozrządu sterowanego tłokami. Przeprowadzono prostą ocenę zaoszczędzonego czasu dzięki zaproponowanej metodzie postępowania. Ostania część jest krytycznym podsumowaniem zaproponowanej metody i wskazuje pewne ciekawe kierunki rozwoju takie jak kosymulacja z programami 1D oraz bardziej zaawansowane modelowanie spalania.

EN

The power and overall efficiency of two-stroke engines are strongly dependent by scavenging efficiency, thus optimization of this process is vital to performance. Main aim of this article is to show the potential of combining different engineering tools to substantially speed-up the conception verification phase of various scavenging systems. The suggested algorithm uses a variety of programming languages to interconnect commercial (in this case Ansys Workbench, Siemens NX, MathWorks Matlab, Microsoft Excel) and non-commercial packages (Cantera) to get the most important information as soon as possible. Presented tools cover 0-D combustion process model (with desired exhaust gases concentration), geometry division and meshing, automated solver-setting and numerical-data postprocessor, prepared especially for piston ported valves. A simple evaluation of time savings by using proposed method was conducted. Last part is a critical sum-up of presented method and pointing out some interesting directions of development, concerning co-simulation with 1D software and more sophisticated combustion modeling.

5

Możliwości pomiarowe współczesnego systemu rejestracji parametrów szybkozmiennych

Skrzek T.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

9638--9645

PL

W artykule omówiony został system do rejestracji i analizy parametrów szybkozmiennych w tłokowych silnikach spalinowych. Zaprezentowany system autorstwa firmy AVL występujący pod nazwą GCA (Gas Exchange and Combustion Analysis) stanowi doskonałe narzędzie wykorzystywane na etapie przygotowania i analizy procesów związanych ze spalaniem i wymianą ładunku we współczesnych silnikach. Uzasadniono potrzebę stosowania systemu działającego zarówno w oparciu o standardowy pomiar ciśnień w cylindrze jak i o pomiar ciśnień i temperatur w kolektorach silnika. Ponadto przedstawiono wyniki tego typu analizy, która stanowi zaledwie część możliwości omawianego systemu. W artykule zwrócono uwagę na szereg zjawisk mających istotny wpływ na przebieg procesu spalania z punktu widzenia zarówno osiągów silnika jak również emisji, stanowiących jednocześnie wyzwanie dla współczesnych narzędzi wykorzystywanych do bardziej zaawansowanej analizy parametrów szybkozmiennych.

EN

The article discussed a system for recording and analyzing the parameters in reciprocating internal combustion engines. Presented by AVL system to be known as GCA (Gas Exchange and Combustion Analysis) is an excellent tool used for the preparation and analysis of processes associated with combustion and gas exchange in modern engines. Justified the need for a system running either on a standard measurement of the pressure in the cylinder and about measuring the pressure and temperature in the engine manifolds. In addition, the results of this type of analysis that is only part of the capabilities of the system. The article draws attention to a number of phenomena that have a significant effect on the combustion process from the point of view of both engine performance and emissions that are a challenge for today's tools for more advanced analysis of the parameters of fast changes parameter.

6

Modelowanie procesu wymiany ładunku w silniku o dwóch systemach zapłonowych

Budzik G., Cieślikowski B., Cygnar M., Ślipek Z.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

2386--2394

PL

Artykuł prezentuje badania symulacyjne procesu wymiany ładunku w 4-cylindrowym silniku badawczym, który został wyposażony w dwa układy zasilania tj.: zasadniczy i zapłonowy. W silniku zastosowano dwa sposoby inicjacji procesu spalania, mianowicie: od zapłonu iskrowego a po jego wyłączeniu – spalanie inicjowane jest wtryskiem dawki zapłonowej. Dawka zapłonowa wtryśnięta do cylindra wynosiła ok. 10% ogólnej masy podawanego paliwa do silnika. Pozostałą część stanowiła masa paliwa wtryśnięta do kolektora dolotowego, a wtrysk bezpośredni paliwa następował dla kilkudziesięciu stopni przed GMP. Na wykresach dwuwymiarowych przedstawiono przebiegi zmian ciśnienia i temperatury oraz masy wtryskiwanej dawki zapłonowej. Dodatkowo dla wybranych kątów obrotu wału korbowego przedstawiono wizualizację rozkładu temperatury w komorze spalania.

EN

The article presents simulation studies of charge exchange process in 4-cylinder of the testing engine, which it was equipped in two systems of power supply i.e.: fundamental and ignition. In engine two methods initiation of process of combustion were applied, that is: from spark ignition and after his turning off – combustion is initiated by means of injection of ignition dose. Ignition dose injected to cylinder was equal about 10% general mass of fuel given to engine. Mass of fuel injected to approach collector determined remaining part, and direct injection of fuel took place for several dozen turn’s degrees of crankshaft before TDC (Top Dead Center). On two-dimensional graphs courses changes of pressure and temperature were presented and also change mass of injected ignition dose. In addition, for selected crank angle shown visualization of the temperature distribution in the combustion chamber.

7

Realization of the Atkinson-Miller cycle in spark-ignition engine by means of the fully variable inlet valve control system

Żmudka Z., Postrzednik S., Przybyła G.

Archives of Thermodynamics

|

2014

|

Vol. 35, no. 3

191--205

EN

The theoretical analysis of the charge exchange process in a spark ignition engine has been presented. This process has significant impact on the effectiveness of engine operation because it is related to the necessity of overcoming the flow resistance, followed by the necessity of doing a work, so-called the charge exchange work. The flow resistance caused by the throttling valve is especially high during the part load operation. The open Atkinson-Miller cycle has been assumed as a model of processes taking place in the engine. Using fully variable inlet valve timing the A-M cycle can be realized according to two systems: system with late inlet valve closing and system with early inlet valve closing. The systems have been analysed individually and comparatively with the open Seiliger-Sabathe cycle which is a theoretical cycle for the classical throttle governing of the engine load. Benefits resulting from application of the systems with independent inlet valve control have been assessed on the basis of the selected parameters: fuel dose, cycle work, charge exchange work and a cycle efficiency. The use of the analysed systems to governing of the SI engine load will enable to eliminate a throttling valve from the system inlet and reduce the charge exchange work, especially within the range of part load operation.

8

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.

9

Analiza efektywności niezależnego sterowania zaworami wylotowymi jako sposobu realizacji wewnętrznej recyrkulacji spalin

Żmudka Z., Postrzednik S., Przybyła G.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

338--345

PL

Przeprowadzono analizę systemu z niezależnym, wcześniejszym zamknięciem zaworu wylotowego, który umożliwia realizację wewnętrznej recyrkulacji spalin oraz wyeliminowanie przepustnicy w silniku ZI. Odniesieniem dla oceny korzyści oraz badania efektywności pozyskiwania pracy, w wyniku zastosowania tego systemu sterowania, jest otwarty obieg teoretyczny Seiligera-Sabathe’a z powszechnie stosowaną klasyczną regulacją dławieniową obciążenia. Analizę porównawczą efektywności zastosowania zaproponowanego systemu przeprowadzono opierając się na wybranych wielkościach: dawce paliwa, pracy obiegu, względnej pracy wymiany ładunku oraz sprawności obiegu. Najlepsze efekty w zakresie zmniejszenia dawki paliwa i zwiększenia sprawności obiegu dla analizowanego systemu, w porównaniu do systemu z regulacją dławieniową, uzyskuje się w obszarze średniego obciążenia silnika.

EN

A system with independent, early exhaust valve closing has been analysed. The analysed system enables realization of an internal EGR and elimination of a throttling valve from inlet system of a spark ignition engine. The open, theoretical cycle has been assumed as a model of processes proceeding in an engine. The system has been analysed individually and comparatively with open Seiliger-Sabathe cycle. Benefits resulting from application of the system with early exhaust valve closing have been assessed on the basis of the selected parameters: a fuel dose, a cycle work, a relative charge exchange work and a cycle efficiency. The best results within decrease of fuel consumption and increase of cycle efficiency are obtained for mean engine load.

10

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.

11

Rozwój układów rozrządu tłokowych silników spalinowych o zapłonie iskrowym

Luft S., Skrzek T.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 3

PL

W artykule omówionych jest kilka rozwiązań konstrukcyjnych układów rozrządu, które znalazły zastosowanie we współczesnych silnikach tłokowych. Są to zarówno rozwiązania stosowanie dość powszechnie, jak również takie, które dopiero znajdują zastosowanie. Celem niniejszego artykułu jest przybliżenie budowy oraz zasady działania wybranych rozwiązań a także uwidocznienie pewnych tendencji rozwojowych, jakie miały miejsce na przestrzeni ostatnich kilku dziesięcioleci. Ciągłe poszukiwanie metod podniesienia sprawności, osiągów oraz obniżenia poziomu emisji związków szkodliwych tłokowego silnika spalinowego jest mocno widoczne również w obszarze badań nad procesem wymiany ładunku. Potwierdzeniem wagi zagadnienia jest znaczna ilość wprowadzonych nowatorskich metod sterowania pracą układu zaworowego.

EN

The paper discusses some timing device constructions which are applied in modern piston-type engines. The solutions are both commonly applied and freshly introduced. The main goal of the paper is to present designs and principles of operation of chosen solutions as well as to show evolution of the development tendencies over the last decades. Continuous research on the improvement of piston-type engine efficiency and performances as well as on the limitation of harmful exhaust emission is clear visible also in investigation on the charge exchange process. Importance of this subject is confirmed by a great number of innovative methods to control the valve system operation.

12

Niezależne sterowanie zaworami dolotowymi jako sposób realizacji otwartego obiegu Atkinsona-Millera w silniku ZI

Żmudka Z., Postrzednik S.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 3

PL

Przeprowadzono analizę systemu z niezależnym, opóźnionym zamknięciem zaworu dolotowego, umożliwiającego wyeliminowanie przepustnicy z układu dolotowego silnika ZI. Jako model procesów zachodzących w silniku przyjęto otwarty obieg teoretyczny Atkinsona-Millera. Odniesieniem dla oceny korzyści oraz badania efektywności pozyskiwania pracy, w wyniku zastosowania systemu z opóźnionym zamknięciem zaworu dolotowego, jest otwarty obieg teoretyczny Seiligera-Sabathe'a z powszechnie stosowaną, klasyczną regulacją dławieniową obciążenia. Analizę porównawczą efektywności zastosowania zaproponowanego systemu przeprowadzono opierając się na wybranych wielkościach: dawce paliwa, parametrze energetyczno-stechiometrycznym, pracy obiegu, względnej pracy wymiany ładunku oraz sprawności obiegu.

EN

A system with independent, late inlet valve closing has been analysed. The use of the analysed system to governing of engine load will enable to eliminate a throttling valve from inlet system of a spark ignition engine. The open, theoretical Atkinson-Miller cycle has been assumed as a model of processes proceeding in an engine. The system has been analysed individually and comparatively with open Seiliger-Sabathe cycle. Benefits resulting from application of the system with late inlet valve closing have been assessed on the basis of the selected parameters: a fuel dose, a cycle work, a relative charge exchange work and a cycle efficiency.

13

Modelling of the processes taking place in compression-ignition engine inlet system

Lisowski M.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, SC2

158--161

EN

In the paper are presented the general assumptions referring to the modelling of charge exchange processes in piston combustion engine. The model describes phenomena taking place in engine inlet system. Basing on mathematical model, complex computer software is to be prepared for inlet system calculations which will allow simulation of engine operation parameters for selected parameters of the inlet system. The verified model will allow evaluation of the effect of inlet system construction modifications on engine operation parameters.

PL

W artykule przedstawiono założenia ogólne dotyczące modelowania procesów wymiany ładunku w tłokowym silniku spalinowym. Model opisuje zjawiska zachodzące w układzie dolotowym silnika. W oparciu o model matematyczny zostanie opracowany kompleksowy program komputerowy do obliczeń układu dolotowego i pozwoli na symulowanie parametrów pracy silnika dla wybranych parametrów układu dolotowego. Zweryfikowany model pozwoli ocenić wpływ zmian konstrukcyjnych układu dolotowego na parametry pracy silnika.

14

The theoretical model of the filling process of a two stroke engine by a valve in the piston head

Stelmasiak Z.

Silniki Spalinowe

|

2008

|

R. 47, nr 1

62-72

EN

The paper presents the theoretical model of the filling process of two stroke engine by a valve in the piston head. The impact engine revolution and air pressure on filling processes parameters is shown. The simulation results shown that the air mass in the cylinder after filling process is depend on the air pressure in the inlet manifold only. The valves opening and closing phases are strongly depend on the inlet air pressure.

PL

W referacie opisano model teoretyczny i wyniki badań symulacyjnych dotyczących zjawisk towarzyszących procesowi wymiany ładunku w silniku dwusuwowym, z samoczynnym zaworem umieszczonym w denku tłoka. Pokazano wpływ prędkości obrotowej i ciśnienia ładowania na fazy otwarcia zaworu i wymianę ładunku w silniku.

15

Opór przepływu w układzie dolotowym jako element regulacji obciążenia silnika spalinowego

Żmudka Z., Postrzednik S.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2008

|

R. 105, z. 7-M

189-198

PL

W artykule przeprowadzono analizę ogólnego przypadku wymiany ładunku, w którym szczególnie uwzględnia się proces napełniania silnika. Istotną rolę, w układzie dolotowym odgrywa opór przepływu na przepustnicy, przede wszystkim w przypadku częściowego jej otwarcia. W typowych rozwiązaniach silników o zapłonie iskrowym opór ten spełnia rolę elementu regulacji obciążenia. Problematykę zilustrowano wynikami badań eksperymentalnych spadków ciśnienia [delta]pd po stronie dopływu świeżego ładunku do silnika o zapłonie iskrowym. Określono wzajemne zależności pomiędzy eksploatacyjnymi parametrami pracy silnika a warunkami przepływu świeżego ładunku.

EN

General case of charge exchange was investigated and analysed. Filling process of engine was taken into special consideration. Flow resistance on a throttle valve plays an important part in an induction system, especially in case of partial opening. This resistance performs a function of load control element in typical spark-ignition engines. The problems were illustrated by experimental results of pressure drops of air in the induction system of the engine. Interdependences between engine operation parameters and conditions of fresh charge flow were determined.

16

Problems of cooperation of a two-stroke combustion engine with an electric machine in the cogeneration system

Marek W.

Archiwum Motoryzacji

|

2008

|

Nr 1

79-90

EN

The paper presents the problem of charge formation process and charge exchange in a two-stroke SI engine. This problem is connected with the application of two-stroke engine with pneumatic fuel injection (according to the conception of Prof. St. Jarnuszkiewicz) in cogeneration systems. There are presented the results of simulating and laboratory investigation connected with the cooperation of combustion engine and electric machine. The machine was equipped with an electronic controller that enables electric machine protection against overload by load current limitation, charge current limitation, output voltage limitation to full battery charge voltage. Another controller tasks are: protection against battery - generator reverse current, generator protection against too high temperature, keeping required voltages, and currents apart from ambient temperature. The problems of process of fuel charge exchange was presented as the main question. It was considered from the one hand as an energetic demand of arrangement extorting, and from the other hand as obtainments of minimise exhaust gases toxic components amount.

PL

Referat obejmuje zagadnienia kształtowania procesu wymiany ładunku w dwusuwowym silniku ZI. Problematykę tę powiązano z możliwością aplikacji silnika dwusuwowego z pneumatycznym wtryskiem paliwa (wg koncepcji prof. St. Jamuszkiewicza) w układach kogeneracyjnych. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych i laboratoryjnych, związanych z zagadnieniem współpracy silnika spalinowego i maszyny elektrycznej, wyposażonej w elektroniczny regulator napięcia prądnicy, umożliwiający: zabezpieczenie maszyny przed przeciążeniem poprzez ograniczenie wartości prądu obciążenia, ograniczenie prądu do wartości maksymalnej prądu ładowania, ograniczenie napięcia wyjściowego do wartości napięcia końcowego naładowania baterii akumulatorów, zabezpieczenie przed przepływem prądu zwrotnego od baterii akumulatorów do prądnicy, ochronę prądnicy przed przekroczeniem temperatury dopuszczalnej, utrzymywanie zadanych wartości napięć i prądów niezależnie od temperatury otoczenia. Jako główne zagadnienie zaprezentowano problematykę procesu wymiany ładunku, w której uwzględniono z jednej strony energetyczne zapotrzebowanie układu wymuszającego, z drugiej zaś strony zapewnienie minimalizacji zawartości toksycznych składników w spalinach.

17

Concept of computational model of charge composition changes in the cylinder during the gas exchange process

Danilecki K.

Archiwum Motoryzacji

|

2007

|

Nr 4

309-320

EN

A proposal of calculations of the gas exchange process in the CI piston engine has been presented that takes into account changes of chemical composition of the charge resulting from backflows and mixing of air with exhaust gases.

PL

W artykule przedstawiono propozycję obliczeń procesu wymiany ładunku w tłokowym silniku ZS uwzględniającą zmiany składu chemicznego ładunku wynikające z przepływów zwrotnych oraz wymieszania powietrza ze spalinami.

18

Kierunki rozwoju silników ZI

Friedl H., Kapus P.

Silniki Spalinowe

|

2005

|

R. 44, nr 2

3--19

PL

Rozwój układów napędowych pojazdów w coraz większym stopniu uwarunkowany jest wymaganiami ochrony środowiska i minimalizacji zużycia paliwa. Spełnienie tych wymagań wymaga ciągłego doskonalenia istniejących konstrukcji i opracowania zupełnie nowych generacji silników spalinowych. Najistotniejszym zadaniem w dziedzinie silników ZI jest obniżenie zużycia paliwa. Dla osiągnięcia tego celu można wykorzystać dużą różnorodność możliwych technologii od prostego zawirowania ładunku i taniego układu rozrządu o zmiennych fazach do bardzo skomplikowanych, w pełni kontrolowanych układów sterowania rozrządem czy samozapłonem mieszanek jednorodnych (HCCI). Układy bezpośredniego wtrysku benzyny I generacji (zawirowanie kierowane ścianką komory) czy nawet bardziej II generacji (wtrysk do zawirowanego powietrza) pozwalają na zmniejszenie zużycia paliwa, jednak wymagają kosztownych układów obróbki spalin w celu zmniejszenia emisji NOx. W trybie pracy z pełnym obciążeniem korzystnym rozwiązaniem jest bezpośredni wtrysk benzyny (DGI), który pozwala uzyskać odpowiednie osiągi, a w powiązaniu z turbodoładowaniem jest sposobem na realizacje koncepcji "downsizingu". Połączenie turbodoładowania, bezpośredniego wtrysku i zmiennych faz rozrządu jest obiecującym sposobem osiągnięcia jednocześnie niewielkiego zużycia paliwa i przyjemności z jazdy. W celu spełnienia różnorodnych szczególnych wymagań w zależności od zastosowania stosowane muszą być wykorzystane różne konstrukcje i technologie silników o ZI. Nie rezygnując z osiągów można ciągle zmniejszać zużycie paliwa i spełniać normy czystości środowiska. Jednak należy się liczyć ze skomplikowaniem układów i wzrostem kosztów ich wykonania.

EN

The development of vehicle powertrains is increasingly challenged by emission legislation and by the end-users' fuel-economy demands. In order to meet these requirements it is necessary to continuously improve existing powertrains and to develop totally new generations of engines. For Gasoline engines in passenger cars the most important task is to improve fuel efficiency. Therefore, a big variety of different technologies potentially can be applied. The system range from simple variable charge motion and low cost variable valve timing devices up to highly sophisticated systems like fully variable valve actuation systems and also combustion with auto ignition (HCCI). Direct Gasoline Injection systems of Generation 1 (wall guided systems) and even more the systems of Generation 2 (spray guided systems) improve fuel efficiency, but the significant on costs for NOx exhaust aftertreatment have to be taken into consideration. Due to its full load benefits homogeneous DGI is a preferred solution for high performance engines as well as in combination with turbocharging for downsizing/downrating concepts. The combination of turbocharging, direct injection and cam phase shifter has proven to be a highly attractive package combining good fuel economy with fun to drive. The different gasoline engines technologies will have to be applied according to the specific needs of their application and brand specific requirements. Even keeping high performance characteristics, fuel consumption will be reduced continuously and future legislative limits can be met. However, system complexity and cost will increase.

19

Możliwości poprawy efektywności pracy silnika spalinowego poprzez zmniejszenie pracy wymiany ładunku

Postrzednik S.

Zeszyty Naukowe. Energetyka / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 139

299-310

PL

W polu pracy silnika spalinowego występuje podobszar jego optymalnej eksploatacji (najniższe jednostkowe zużycie paliwa ge, kg/kWh, najwyższa efektywna sprawność. Silnik pracuje najczęściej pod obciążeniem częściowym, a wtedy jego efektywna sprawność jest znacznie niższa aniżeli w obszarze nominalnym. Jedną z głównych przyczyn jest względny wzrost pracy wymiany ładunku. W celu uniknięcia tych strat proponuje się rozwiązanie obejmujące elektroniczne sterowanie ruchem zaworów dolotowych i wylotowych. Przegląd rozwiązań oraz możliwości poprawy pracy silników są przedmiotem zainteresowań.

EN

Work of internal combustion engines, which are used as the driving source of cars, occurs not only at the full load, but mostly at the part load, when the energy efficiency r/e - eq. (I) is significant lower than in the optimal (nominal field) range of the performance parameters. One of the numerous reasons of this state is regular growing of the relative load exchange work of the IC engine. Using the worked out formulas it has been calculated that the relative load exchange work can achieve value up to 40 % (fig. 5) at the part load (e.g. idle run) of the IC engine. The engine speed influences the real investigation results too (fig. 6). As consequence of the growing of the relative load exchange work is the regular and significant drop of the engine energy efficiency (fig. 4); from ca. 55 % down to ca. 25 %. The newest proposals for solving of this problem are based on applying of the fully electronic control of the motion of inlet and outlet valves.

20

Cylinder pressure analysis of a turbocharged d.i. Diesel engine

Staś M. J.

Journal of KONES

|

1998

|

Vol. 5, No. 1

288-294

EN

In the paper a cylinder pressure analysis of the turbocharged engine operating at a broad range of loads and rotational speeds has been presented. A smoothing method of the measured indicator diagram for cycle calculations to keep the characteristic inflexion point after combustion beginning has been shown. Basing on the cumulative net heat release a thermal efficiency analysis for both high- and low-pressure parts of the cycle have been carried out. A method to estimate mean temperature of the combustion chamber surface for heat transfer calculations has been proposed. Also, impact of engine speed on the cycle efficiency was discussed.

PL

W artykule przedstawiono analizę sprawności turbodoładowanego silnika o Z.S. w zakresie wysoko- i niskociśnieniowej części obiegu dla różnych prędkości obrotowych i obciążeń. Podano sposób wyznaczania średniej temperatury ścianek dla obliczeń wymiany ciepła. Przedstawiono możliwości podniesienia sprawności silnika turbodoładowanego, szczególnie w zakresie części niskociśnieniowej tzn. podczas wymiany ładunku.