Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

A new conception of two-stroke engine with closed cycle

100%

Mitaniec W.

Combustion Engines

|

2013

|

tom R. 52, nr 3

604--611

EN

Applying of a closed work cycle in the piston engine leads usually to delivering of heat to working medium through a heat exchanger (Stirling engine). The heat may get from any type of fuel in an external combustion chamber, which allows on precisely control of combustion process. The paper describes a new conception of two-stroke engine with working medium being in the close system, the best with the perfect gas as argon or helium. The engine has the conventional crank-piston system and an inlet and outlet valves placed in the cylinder head. The delivering process of working medium with high temperature from the heat exchanger takes place through the inlet valve during a few dozen degrees of CA rotation in piston position at TDC. Expansion stroke takes place until outlet valve opens shortly BBDC. The outlet period from the cylinder follows almost at constant pressure and at low temperature to an adiabatic chamber, from where the working medium is compressed by an adiabatic compressor to pressure near pressure being in the heat exchanger. The engine works in two-stroke cycle and enables to get low temperature and pressure as early as BDC through a long time of opening of the outlet valve. The paper presents the ideological scheme of the engine system and theoretical thermal cycle. On this basis one presents the mathematical description of the individual thermodynamic processes with determination of thermal parameters of the characteristic points of the cycle with taking into account of work of the compressor and amount of delivering heat to the exchanger. This article determines also the thermal efficiency of such closed cycle. The presented engine may have a practical applying as a stationary engine in energetic systems, where as fuel may be biomass, which globally influences on decreasing of CO2 and NOx by temperature control of the combustion process.

PL

Zastosowanie zamkniętego obiegu pracy w silniku tłokowym prowadzi zwykle do dostarczenia ciepła do czynnika roboczego poprzez wymiennik ciepła (silnik Stirlinga). Ciepło można uzyskać z dowolnego paliwa w zewnętrznej komorze spalania, co pozwala na dokładniejszą kontrolę procesu spalania. Artykuł opisuje nową koncepcję silnika dwusuwowego z czynnikiem roboczym będącym w układzie zamkniętym, najlepiej gazem doskonałym takim, jak hel czy argon. Silnik ma konwencjonalny układ korbowo-tłokowy oraz zawór dolotowy oraz zawór wylotowy umieszczone w głowicy. Proces dostarczenia czynnika gazowego o wysokiej temperaturze z wymiennika ciepła zachodzi przez zawór dolotowy przez kilkadziesiąt stopni OWK przy położeniu tłoka w GMP. Proces rozprężania odbywa się się do czasu otwarcia zaworu wylotowego krótko przed DMP. Okres wylotu gazu z cylindra następuje prawie przy stałym ciśnieniu i niskiej temperaturze do adiabatycznego zbiornika, skąd czynnik roboczy jest sprężany przez sprężarkę adiabatyczną do ciśnienia panującego w wymienniku ciepła. Silnik pracuje w cyklu dwusuwowym i zapewnia uzyskanie niskiej temperatury oraz ciśnienia począwszy od DMP przez długi czas otwarcia zaworu wylotowego. Artykuł przedstawia schemat ideowy układu oraz teoretyczny obieg cieplny. Na tej podstawie przedstawiono opis matematyczny poszczególnych przemian termodynamicznych z określeniem parametrów termicznych charakterystycznych punktów obiegu z uwzględnieniem pracy wykonanej przez sprężarkę oraz dostarczonego ciepła w wymienniku. W pracy określono również sprawność cieplną takiego obiegu. Przedstawiony silnik może mieć praktyczne zastosowanie jako silnik stacjonarny w układach energetycznych, gdzie paliwem może być biomasa, co globalnie wpływa na zmniejszenie emisji CO2 oraz NOx przez kontrolowanie temperatury procesu spalania.

2

Simulation of heat recovery in diesel particle filter

100%

Mitaniec W.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

tom R. 48, SC2

121--127

EN

The paper describes a new method of improving of diesel particulate filter regeneration process. This method takes into account a semi-self-regeneration of diesel particle filter by use of a special heat recovery system. The paper presents a mathematical model of exhaust gas flow and through DPF with regeneration process and an example of DPF self-regeneration. At lower temperatures of exhaust gases in HCCI engines an additional energy is required for increase of gas temperature before DPF. The preliminary studies show a possibility of using the special design of DPF with heat recovery system. The paper shows the initial simulation results of such system and possibility of increasing the heat recovery ratio by change of geometry of DPF. The gas heat exchange and radiation formulas between two modules of DPF are partly included in the paper.

PL

Artykuł opisuje nową metodę polepszenia procesu regeneracji filtra cząstek stałych. Metoda ta uwzględnia półautomatyczną samoregenerację filtra cząstek stałych przy zastosowaniu systemu odzysku ciepła. Publikacja przedstawia matematyczny model przepływu gazów przez DPF oraz procesu regeneracji wraz z przykładem symulacji takiego procesu. Przy niskich temperaturach gazów spalinowych w silnikach HCCI potrzebna jest dodatkowa energia w celu zwiększenia tej temperatury przed DPF. Wstępne studium tego procesu wykazuje zwiększenie tej temperatury przy zastosowaniu specjalnej konstrukcji DPF z systemem odzysku ciepła. Praca przedstawia wstępne wyniki symulacji oraz możliwość zwiększenia stopnia odzysku ciepła przynajmniej o 20% przez zmianę geometrii systemu. Proces wymiany ciepła i radiacji w systemie jest częściowo opisany w artykule.

3

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

63%

Mitaniec W. , Forma M.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

tom 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.