Engineering Transactions, 38, 2, pp. 307–328, 1990

Analiza wybranych parametrów określających przepływ ładunku w silniku spalinowym

Mirosław WĘCŁAŚ
Politechnika Poznańska
Poland

W pracy zwrócono szczególną uwagę na rolę mechaniki ładunku w procesach tworzenia mieszanki i spalania, realizowanych w silnikach spalinowych. Opisano podstawowe parametry charakteryzujące właściwości przepływowe układów dolotowych silników spalinowych. Zaproponowano empiryczną zależność opisującą współczynnik napełnienia cylindra w funkcji parametrów geometrycznych układu, prędkości obrotowej i współczynnika przepływu. Wyznaczono optymalne wartości parametrów geometrycznych i przepływowych układu zapewniających uzyskanie maksymalnego współczynnika napełnienia, dla rodziny niedoładowanych wysokoprężnych silników spalinowych. Zasygnalizowano główne problemy badawcze związane z procesami tworzenia mieszanki i jej spalania. Zwrócono uwagę na konieczność poszukiwania nowych technik pomiarowych, ze szczególnym uwzględnieniem metod laserowych.
Full Text: PDF
Copyright © Polish Academy of Sciences & Institute of Fundamental Technological Research (IPPT PAN).

References

D. Clerk, Cylinder actions in gas and gasoline engines, SAE J., 8, 1921.

K. Tanaka, Air flow through suction valve of conical seat, Aeronaut. Res. Report, part 1 and 2, Tokyo 1929.

H.R. Ricaado, Combustion in Diesel engines, P. Int. Auto Engrs., 24, 1930.

J.F. Alcock, Air swirl in oil engines, P. Int. Mech. Engrs., 123, 1934.

D.W. Lee, A study of air flow in an engine cylinder, NASA Report, 653, 1939.

A.M. Rothrock, R.C. Spencer, The influence of direct air flow on combustion in a spark ignition engine, NASA Report, 657, 1939.

G.B. Wood i in., Air flow through intake valves, SAE Transl., 50, 50, 1942.

H. List, G. Reyl, Der Ladungswechsel der Verbrenungskraftmaschinen, part 1, Grundlagen. Die rechnerische Bhandlung der Instationaren Stromungsvorgange am Motor, Springer-Verlag, Wiedeii 1949.

H.List, Der Ladungswechsel der Verbrenungskraftmaschine, part 3, Der Viertakt, Ausnutzung der Abgesenergie far den Ladungswechsel, Springer-Verlag, Wieddi 1952.

H. List et al., Developing high speed direct injection Diesel engines, SAE Paper, 978 B, Detroit 1965.

F. Pischinger, Entwicklungsarbeiten an Einem Verbrenungssystem fur FahrzenungDieselmotoren, ATZ, 1963.

S. Meurer, Erzugung von Drehbawagungen der Luft in den Zylinddern Schnellaufender Viertakt Dieselmaschinen durch die Einlassorgane, Man-Fors., 1951.

J. Reisacher, Stationare Unterschungen an Auslasskanalen, MAN-Fors, 8, 1958.

G. Thien, Entwicklungsarbeiten an Ventilkanalen von Viertakt - Dieselmotoren, Osterreichische Ing. Zeitschrift, 9, 1965.

M. Węcłaś, Anemometria laserowa LDA w badaniach silnikow spahnowych, Wyd. Politechniki Poznanskiej, seria Rozpraw, 190, 1988.

M.J. Tindal, R.S. Cheung, M. Yianneskis, Velocity characteristics of steady flows through engine inlet port and cylinders, SAE Paper, 880383, 1988.

W.J.D. Annad, G.E. Roe, Gas flow in the internal combustion engine, Foulis, Yeovil, 1974.

C. Arcoumanis, J.H. Writelaw, Fluid mechanics of internal combustion engines - a review, Proc. Instn. Mech. Engrs., vol.201, c1/87, 1987.

M. Yianneskis, M.J. Tindal, K.O. Suen, Swirl and squish effects in Diesel engine cylinders at high speeds, 4. Międz. Symp. nt. Zastosowan LDA w Mechanice Płynów, Lizbona 1988.

G.D. Partington, Analysis of steady flow tests on inlet and exhaust ports, Ricardo Consulting Engineers, Report, D.P. 80/1123, 1980.

I. Thien, Accuracy of the Ricardo steady state flow rig, Ricardo Consulting Engineers, Report, D.P. 82/20395, 1982.

N.F. Gale, The impulse swirl meter, Ricardo consulting engineers, Raport, D.P. 79/1232, 1979.

M. Hagrooie, J.C. Kewnt, R.J. Tabaczynski, Intake valve cylinder boundary flow characteristics in an internal combustion engine, Comb. Sci. Techn., 38, 49, 1984.

G.C. Davis, R.J. Tabaczynski, The effect of inlet velocity distribution and magnitude on in-cylinder turbulence intensity and burnrate-model versus experiment, in: Basic Processes in IC Engines, ICE, v.3, 1988.

P. Wład, M. Węcłaś, An analytical method of IC engines geometrical and inlet flow parameters optimization and some proposals for its experimental verifications, Wyd. PAN, 3, Poznan 1988.

C.F. Taylor, The internal combustion engine in theory and practice, MIT Press, 64, 1966.

G. Greeves, C.H.T. Wang, G.A. Kyriazis, Inlet port design and fuel injection rate requirements for direct injection Diesel engines, VDI Berichte, 370, 1980.

I. Thien, Accuracy of the Ricardo steady state flow rig, Ricardo Consulting Engineers, Report, D.P. 82/20395, 1982.

J.C. Kent et al., Effects of intake port design and valve lift on in-cylinder flow and burnrate, SAE Paper, 872153, 1987.

V. Saxena, R.B. Rask, Influence of inlet flows on the flow field in an engine, SAE Paper, 870369, 1987.

P.O. Witze, J.M.C. Mendes-Lopes, Direct measurement of the turbulent burning velocity in a homogeneous-charge engine, SAE Paper, 861531, 1986.

D.R. Lancaster, Effect of engine variables on turbulence in a spark-ignition engine, SAE Paper, 760159, 1976.

P.O. Witze, Measurements of the spatial distribution and engine speed dependence of turbulent air motion in an IC engines, SAE Paper, 770220, 1977.

T. Wakisaka et al., Turbulence structure of air swirl in reciprocating engine cylinders, Symp. nt. Przeplywów w Silnikach Spalinowych, ASME WAM, 1982.

R.J. Tabaczynski, Turbulence measurements and modelling in reciprocating engines-on overview, I. Mech. Eng. C51/83, 1983.

M.L. Monaghan, H.F. Pettifer, Air Morion and its effect on Diesel performance and emissions, SAE Paper, 810255, 1981.

D.E. Foster, P.O. Witze, Two-component laser velocimeter measurements in a spark ignition engine, Sandia National Laboratories, Report, SAND 87-8817, 1987.

P.O. Witze, J.K. Martin, C. Borgnakke, Conditionally-sampled velocity and turbulence measurements in a spark ignition engine, Comb. Sci. Techn., 36, 1984.

T. Kamimoto, H. Kobayashi, In-cylinder fluid dynamics of Diesel engines, JSME Int. J., 31, 2, 1988.

S. Matsushita et al., Effects of helical port with swirl control valve on the combustion and performance of SI engine, SAE Paper, 850046, 1985.

W. Brandstatter, R.J.R. Johns, G. Wigley, The effect of inlet port geometry on in -cylinder flow structures, SAE Paper 850499, 1985.

W.F. Ball, H. Pettifer, C.F.F. Water-House, Laser Doppler velocimeter measurements of turbulence in a direct injection Diesel combustion chamber, I. Mech. Eng., C52/83, 1983.

J.F. Sinnamon, D.R. Lancaster, J.C. Steiner, An experimental and analytical study of engine fuel spray trajectories, General Motors Research Laboratories, Report, GMR 3128, 1980.

G. Wigley, J. Renshaw, In-cylinder swirl measurement by laser anemometry in a production Diesel engine, AERE Harwell Laboratory, Report, AERE 9651, 1979.

T. Suzuki, T. Shiozaki, A new combustion system for the Diesel engine and its analysis via high speed photography, SAE Paper, 770674, 1977.

M. Węcłaś, Diagnostyka procesów tworzenia mieszanki i spalania w silnikach spalinowych metodami laserowymi, Problemy badawcze i perspektywy rozwoju, Wyd. Politechniki Poznanskiej, seria "Rozprawy" 223, 1990.

M. Węcłaś, Możliwolci badań tworzenia mieszanki i jej spalania w silnikach spalinowych laserowymi metodami połączonymi, Silniki Spalinowe, 4, 1988.

M. Węcłaś, Perspektywy rozwoju diagnostyki procesów tworzenia mieszanki i spalania w silnikach spalinowych metodami laserowymi, AUTO-Technika Motoryzacyjna, cz.1 i 2, 12/1989, 1/1990, 3/1990.