A preliminary project of multi cylinder, variable compression ratio (VCR) engine for research purposes

• Autorzy: Lejda, K. , Woś, P.

Warianty tytułu

PL

Projekt wstępny wielocylindrowego silnika o zmiennym stopniu sprężania (VCR) do zastosowań badawczych

• Konferencja: Międzynarodowy Kongres Silników Spalinowych (3 ; 22-24.06.2009 ; Opole, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the conception for application of variable compression ratio technology in fourcylinder, research engine is presented. Variation of the engine compression ratio is performed by changing combustion chambers volume owing to shifting the cylinder block - head assembly perpendicularly to the crankshaft axis. The pros and cons of that method in comparison with few other, still studied projects are described. The paper also consists of an analysis of possible range for CR variation, as well calculations for selection appropriate working elements in the shifting system. The range of the next development works, which are essential for project finalization, is specified. The construction based at 4 VD 14,5/12-1 SRW engine, will be used for studying fuel economy and CO₂ reduction problems in relation to the newest natural environment requirements. The research on an advanced, near-zero emission, low temperature combustion (LTC) technology will be also possible.

PL

W artykule przedstawiona jest koncepcja realizacji technologii zmiennego stopnia sprężania w badawczym silniku czterocylindrowym, polegająca na zmianie objętości komór spalania wskutek kontrolowanego przesuwu i pozycjonowania zespołu blok cylindrowy – głowica względem wału korbowego silnika. Opisane są zalety i wady przedstawionej metody w porównaniu do innych, będących wciąż w fazie studialnej projektów. Artykuł zawiera analizę możliwego do osiągnięcia zakresu zmienności stopnia sprężania oraz obliczenia i dobór elementów wykonawczych w układzie przesuwu zespołu cylinder - głowica. Określono również zakres dalszych prac konstrukcyjnych niezbędnych dla finalizacji projektu. Opracowywany silnik, oparty o istniejącą konstrukcję 4 VD 14,5/12-1 SRW, będzie wykorzystany do badań nad możliwością obniżenia zużycia paliwa i redukcji emisji CO₂ w świetle najnowszych wymagań w tym zakresie. Możliwe będą też badania procesów roboczych silnika wykorzystujących zaawansowane, niskoemisyjne techniki spalania niskotemperaturowego.

Słowa kluczowe

PL

stopień sprężania; VCR; zmienny stopień sprężania; spalanie niskotemperaturowe; LTC; silnik badawczy; zużycie paliwa; dwutlenek węgla; efekt cieplarniany; toksyczność spalin

EN

compression ratio; VCR; variable compression ratio; low temperature combustion; LTC; research engine; fuel economy; carbon dioxide; greenhouse effect; exhaust emission

• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, SC2
• Strony: 152--157
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lejda, K.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics at Rzeszów University of Technology

autor

Woś, P.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics at Rzeszów University of Technology

Bibliografia

• [1] Brzeżański M., Śliwiński K.: Dowsizing – a new direction of automobile engine development. Combustion Engines, vol. 2 (119), pp. 3-11, 2004.
• [2] Gnanam G., Sobiesiak A., Reader G., Zhang C.: An HCCI Engine Fuelled With Iso-Octane and Ethanol. SAE Paper, No 2006-01-3246, SAE, Warrendale, PA, 2006.
• [3] Habermann K.: Demonstration Vehicle with Continuously Variable Compression Ratio (VCR). FEV Magazine “Spectrum”, Issue 22, 2003: www.fev.com.
• [4] Haraldsson G., Tunestal P., Johansson B., Hyvonen J.: HCCI combustion phasing in a multi cylinder engine using variable compression ratio. SAE Paper, No 2002-01-2858, SAE, Warrendale, PA, 2002.
• [5] Larsen G.J.: Research Engine for Evaluating the Effects of Variable Compression Ratio (VCR) and/or Variable Valve Timing (VVT). SAE Paper No 910053, SAE, Warrendale, PA, 1991.
• [6] Lejda K., Woś P.: Simulation and Experimental Coupled Research of Rate of Heat Release in DI Diesel Engine for Various Injection Strategies. Combustion Engines, vol. 1 (132), pp. 17-24, 2008.
• [7] MCE-5 Development Tech Newsletters: www.mce-5.com
• [8] Rabhi V., Beroff J., Dionnet F.: Study of a Gear-Based Variable Compression Ratio Engine. SAE Paper No 2004-01-2931, SAE, Warrendale, PA, 2004.
• [9] Shaik A., Shenbaga Vinayaga Moorthi N., Rudramoorthy R.: Variable compression ratio engine: a future power plant for automobiles – an overview. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers (IMechE); Part D: Journal of Automobile Engineering, Vol. 221, No D9, pp. 1159-1168, 2007.
• [10] SKF Actuation & Motion Control product catalogue - roller screws: www.linearmotion.skf.com.