Wpływ zastosowania dwuwtryskiwaczowego układu zasilania na parametry robocze silnika spalinowego
Wariant tytułu
The impact of using a dual-injection system on working parameters of a combustion engine
Autor
Noga, Marcin
Promotor
prof. dr hab. inż. Bronisław Sendyka
Data wydania
2010
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
W pracy analizie poddany został wpływ zastosowania dwuwtryskiwaczowego układu zasilania na parametry robocze silnika spalinowego. Analiza została oparta na wynikach symulacji przeprowadzonych w programie KIVA-3V oraz na rezultatach badań eksperymentalnych czterosuwowego silnika spalinowego o zapłonie iskrowym. Dwuwtryskiwaczowy system zasilania jest kompilacją układu wielopunktowego wtrysku do przewodów dolotowych oraz systemu wtrysku paliwa do cylindra. Jego zastosowanie ma na celu uzyskanie zmniejszonego jednostkowego zużycia paliwa i niskiej emisji toksycznych składników spalin przy jednoczesnej poprawie osiągów silnika. W celu przeprowadzenia eksperymentów silnik badawczy został wyposażony w układ wtrysku bezpośredniego poprzez zainstalowanie wtryskiwaczy wysokociśnieniowych w głowicy. Wyniki badań symulacyjnych przeprowadzonych w programie KIVA-3V wskazały na poprawę współczynnika napełnienia cylindrów, co ma wpływ na poprawę osiągów silnika. Zaobserwowano również istotny wzrost średniego ciśnienia indykowanego, który przekłada się na przyrost sprawności ogólnej. Zmiany te tłumaczyć można intensyfikacją zawirowania ładunku w cylindrze silnika zasilanego przy użyciu dwóch wtryskiwaczy. Wyniki badań eksperymentalnych potwierdziły rezultaty symulacji. Uzyskano 2-4% wzrost sprawności ogólnej silnika w zakresie niskich i średnich prędkości obrotowych. Otrzymano również zmniejszenie zawartości tlenku azotu w spalinach, natomiast udział tlenku węgla i niespalonych węglowodorów wzrósł nieznacznie przy zasilaniu dwuwtryskiwaczowym.
The thesis analyses the impact of using a dual-injection system on the engine's working parameters. The analysis is based on the results of the KIVA-3V simulations and test stand research on a four-stroke four-cylinder, spark-ignition engine. Dual-injection system combines the multipoint injection with additional injection directly into the combustion chamber. It is used to increase the performance of an engine without affecting the fuel consumption or the low emission of exhaust gas. For the purposes of this research an engine was fitted with the direct injection by installing high pressure injectors on the cylinder head. The results of the simulation carried out in a KIVA-3V software show that the dual-injector system has an improved volumetric coefficient, i.e. improved engine performance. An increase in the engine's indicated pressure was also observed; this increases the engine's total efficiency. The intensification of the charge's angular momentum in a cylinder with a dual-injector system can explain the improvements in the course of combustion process. The analysis of the experimental investigations results shows a possibility of a 2-4% decrease in the brake specific fuel consumption for the dual-injection engine in the low and middle RPM range and for the partial loads. The dual-injection engine also shows a decrease in the nitric oxide's fraction in the exhaust gas and a lower temperature of the exhaust gas. There was a small increase in the carbon monoxide and hydrocarbons.
Klasyfikacja PKT
433500 Spalinowe zespoły prądotwórcze
371623 Części maszyn
430000 Elektrotechnika
371600 Zagadnienia konstrukcji maszyn
370000 Budowa maszyn. Przemysł maszynowy i metalowy
