System spalania niskotemperaturowego w silniku tłokowym

Jacek Hunicz

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-22962-7

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2023

Liczba stron:

237

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Hunicz, Jacek. System spalania niskotemperaturowego w silniku tłokowym. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023, 237 s. ISBN 978-83-01-22962-7

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Hunicz, J.

T1 System spalania niskotemperaturowego w silniku tłokowym

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2023

SN 978-83-01-22962-7

Bibliografia BibTex:

@Book{ 288013, author = "Hunicz, Jacek", editor = "", title = "System spalania niskotemperaturowego w silniku tłokowym", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2023", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-22962-7" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Hunicz, Jacek

ED -

TI - System spalania niskotemperaturowego w silniku tłokowym

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2023

SN - 978-83-01-22962-7

ER -

Netografia (standard APA):

Hunicz, Jacek. System spalania niskotemperaturowego w silniku tłokowym [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023 [dostęp: 04 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/system-spalania-niskotemperaturowego-w-silniku-tlokowym-jacek-hunicz-288013.

silniki spalinowe, spalanie niskotemperaturowe, emisja związków szkodliwych

Monografia wprowadza czytelnika w zagadnienia zaawansowanych systemów spalania niskotemperaturowego HCCI (ang. homogeneous charge compression ignition) w silnikach tłokowych. HCCI jest to nowa technika spalania umożliwiająca poprawę sprawności sil...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-22962-7

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2023

Liczba stron:

237

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Wykaz skrótowców i oznaczeń8
1. Wstęp12
Bibliografia14
2.1. Idea spalania niskotemperaturowego16
2. Wprowadzenie do systemów spalania niskotemperaturowego16
2.2. Systemy spalania niskotemperaturowego17
2.3. Korzyści w zakresie sprawności silnika i emisji zanieczyszczeń22
2.4. Wyzwania związane z rozwojem systemów spalania niskotemperaturowego23
Bibliografia24
3.1. Dostępne surowce, ścieżki technologiczne i właściwości paliw28
3. Paliwa silnikowe w kontekście spalania niskotemperaturowego28
3.2. Wymagania stawiane paliwom33
3.3. Właściwości samozapłonowe paliw35
Bibliografia38
4.1. Sposoby realizacji spalania HCCI42
4. System spalania HCCI z wewnętrzną recyrkulacją spalin42
4.2. Ujemne współotwarcie zaworów44
4.3. Obieg rzeczywisty silnika46
4.4. Zakres pracy silnika HCCI z wewnętrzną recyrkulacją spalin48
Bibliografia50
5.1. Przebieg wymiany ładunku52
5. Wymiana ładunku w silniku o ujemnym współotwarciu zaworów52
5.2. Obliczanie wymiany ładunku55
5.3. Doświadczalna metoda wyznaczania ilości wewnętrznie recyrkulowanych spalin57
5.4. Przepływy przez zawory59
5.5. Charakterystyki wymiany ładunku60
5.6. Niejednorodność ładunku66
Bibliografia69
6.1. Sposoby zasilania silników HCCI w paliwo72
6. Dostarczanie paliwa i przygotowanie mieszanki72
6.2. Reformowanie paliwa73
Pojęcie reformowania oraz sposoby realizacji73
Teoretyczny opis procesu reformowania paliwa74
Badania empiryczne efektów chemicznych reformowania paliwa76
Badania modelowe efektów chemicznych reformowania83
Efekty termiczne przemiany fazowej i reformowania paliwa86
Badania efektów cieplnych wtrysku paliwa w czasie UWZ88
6.3. Uwarstwienie mieszanki93
Bibliografia95
7.1. Uproszczony opis spalania paliw węglowodorowych98
7. Procesy spalania niskotemperaturowego98
7.2. Fenomenologiczny opis spalania w silniku HCCI100
7.3. Badania empiryczne na podstawie ciśnienia indykowanego w cylindrze103
7.4. Uwagi dotyczące modelowania spalania106
7.5. Cele i metody sterowania spalaniem108
7.6. Czynniki wpływające na proces spalania110
Reaktywność paliwa110
Nadmiar powietrza i reformowanie paliwa112
Fazy rozrządu i współczynnik recyrkulacji spalin117
Doładowanie silnika121
Bezpośredni wtrysk paliwa w czasie UWZ124
Uwarstwienie ładunku126
7.7. Spalanie HCCI wspomagane wyładowaniem iskrowym127
7.8. Szybkość narastania ciśnienia134
Bibliografia140
8.1. Składniki spalin oraz czynniki sprzyjające powstawaniu związków toksycznych144
8. Emisja toksycznych składników spalin144
8.2. Mechanizmy powstawania związków toksycznych145
Tlenki azotu145
Cząstki stałe147
Tlenek węgla i niespalone węglowodory149
8.3. Wpływ warunków pracy na emisję toksycznych składników spalin150
8.4. Wpływ parametrów sterujących na emisję toksycznych składników spalin153
Nadmiar powietrza i recyrkulacja spalin153
Doładowanie155
Reformowanie paliwa w cylindrze156
Uwarstwienie ładunku158
Zapłon iskrowy162
8.5. Wpływ paliwa na emisję toksycznych składników spalin164
Bibliografia169
9.1. Konwersja energii w silniku i źródła strat172
9. Sprawność silników HCCI172
9.2. Sprawność spalania173
9.3. Sprawność termodynamiczna175
9.4. Charakterystyki wybranych strat energetycznych179
Straty pompowania179
Straty cieplne181
Straty związane z bezpośrednim wtryskiem paliwa w czasie UWZ184
Straty wynikające z przedmuchów czynnika roboczego188
Bibliografia191
10.1. Objawy i przyczyny zmienności cyklicznej192
10. Zmienność cykliczna pracy silnika192
10.2. Wskaźniki zmienności cyklicznej193
10.3. Zmienność cykliczna w silnikach HCCI194
10.4. Deterministyczny charakter zmienności cyklicznej202
10.5. Identyfikacja mechanizmów zmienności cyklicznej206
Bibliografia209
11. Podsumowanie212
12. Załącznik216
Bibliografia226
13. Wykaz rysunków228
14. Wykaz tabel236

2020Systemyspalanianiskotemperaturowego

tzn.wskalimakrozachodzijednocześniewcałejobjętościkomoryspalaniaidzięki

temuszybkoulegazakończeniu[34].Wmniejszejskalispalanierozpoczynasięwwielu

miejscachwcylindrze,leczniewystępujerozprzestrzenianiesiępłomienia,typowedla

silnikaZI[2].Spalaniejestcałkowiciekontrolowaneprzezkinetykęreakcjichemicz-

nych,cowzasadniczysposóbodróżniaHCCIodkonwencjonalnychsystemówspalania.

PierwszepraktycznezastosowanietechnikiHCCInaskalęprzemysłowąmiałomiej-

scepodkonieclat70.XXwieku.SilnikHCCIzostałwykorzystanydonapędzaniagenera-

toraenergiielektrycznej.W1995rokuodnotowanopierwszemotoryzacyjnezastosowa-

niedwusuwowegosilnikaHCCI.DonapędzaniamotocyklamarkiHondawykorzystano

dwusuwowysilnikoobjętościskokowej250cm3[15].Specjalnyzawórsterowałilością

spalinpozostającychwcylindrze,którychciepłoumożliwiałosamozapłonmieszanki.

Głównymcelemzastosowaniategorozwiązaniabyłojednakuzyskaniecałkowitego

spalania,aniezmniejszenieemisjitlenkówazotu.SpalanieHCCIwczterosuwowych

silnikachsamochodowychzostałozaproponowaneprzezNajtaiFosterawlatach80.

XXwieku[26]izademonstrowanewpierwszejdekadzieXXIwiekuprzezgłównych

producentówsilnikówisamochodów[23,38].OstatniokoncernMazdawprowadził

narynekbenzynowysilniksamochodowyczęściowowykorzystującytechnikęspalania

niskotemperaturowego.JesttojednaksilnikZI,wktórymwpewnymzakresieobciąże-

niaiprędkościobrotowejpowstępnejfaziespalaniadeﬂagracyjnegonastępujesamoza-

płonpozostałegoładunkuijegoobjętościowespalanie[39,40].SilnikiHCCIwczystej

postaciniesądostępnenarynkunawetdzisiaj,pomimowłożonegoogromnegowysiłku

badawczego.Należyrównieżzauważyć,żekorzyściwzakresieemisjizanieczyszczeń

isprawnościsilnikówHCCIwrzeczywistychzastosowaniachmotoryzacyjnychokazały

sięmniejspektakularneniżtewykazanewtestachlaboratoryjnych[28].Jednakżejako

elementynapędówhybrydowychsilnikiHCCIwykazująznacznielepszewłaściwości

emisyjneniżichkonwencjonalneodpowiedniki[33].Obecnieintensywniepracujesię

nadsilnikamiHCCIorazsilnikamioinnychsystemachspalanianiskotemperaturowego

zmyśląozastosowaniachwciężkimtransporciedrogowymiwodnymorazwmaszy-

nachrolniczych,czyliwsektorach,któretrudnobędziezelektryﬁkowaćwnajbliższych

latach,atakżewukładachzdecentralizowanegowytwarzaniaenergiielektrycznej[22].

NiniejszaksiążkadotyczygłówniespalaniaHCCIpaliwomałejtemperaturze

wrzeniaidużejliczbieoktanowej,takichjakbenzyna.Wartojednakwspomniećoroz-

wiązaniachopartychnasilnikachZS.PCCIjestkrokiemnaprzódwrozwojukonwen-

cjonalnychsystemówspalaniaZSwkierunkuspalanianiskotemperaturowego.Zbli-

żonekoncepcyjniesystemyspalaniaznanesąrównieżpodinnyminazwami,takimi

jakpremixedcompressionignition(PCI)lubpartiallypremixedcompressionignition

(PPCI)[9].RozwiązaniatewykorzystująsamozapłonpaliwatypowydlasilnikówZS,

leczmieszankajestbardziejjednorodna,natomiastmniejjednorodnaniżwsilniku

HCCI.Częściowomieszankamożebyćtworzonawukładziedolotowym,aczęśćpaliwa

wtryskiwanadocylindramawięcejczasunaodparowanieiwymieszaniezpowietrzem

przedzapłonem.Wzwiązkuztymzmniejszasięudziałpaliwaspalanegodyfuzyjnie

bezpośredniowokółwtryskiwanejstrugi.Zjawiskotopowodujemniejszewytwarzanie

Brak wyników

System spalania niskotemperaturowego w silniku tłokowym

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra