Optyczno-numeryczna analiza wpływu wtrysku i spalania paliwa w silnikach o zapłonie samoczynnym na emisję toksycznych składników spalin

Opis

Monografia poświęcona optyczno-numerycznej analizie wpływu przebiegu procesów wtrysku i spalania paliwa na parametry energetyczne i skład spalin silnika o zapłonie samoczynnym, w którym zmieniano kolejno wybrane parametry konstrukcyjne, regulacyjne, paliwowe i eksploatacyjne. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że zastosowane optyczne metody filmowania szybkozmiennych procesów wtrysku i spalania paliwa w cylindrze silnika w połączeniu z termowizją płomienia, realizowane w funkcji kąta obrotu wału korbowego silnika, dają dodatkowe, istotne merytorycznie informacje podczas badań naukowych wpływu stosowanych zmiennych konstrukcyjnych, regulacyjnych lub paliwowych na skład spalin i sprawność ogólną silnika spalinowego. Oprócz zdjęć wtrysku i spalania paliwa w cylindrze silnika dla charakterystycznych parametrów (np. początku samozapłonu, spalania kinetycznego, spalania dyfuzyjnego itp.), przeanalizowano również zmienność zasięgu i prędkości oraz kąta czoła strugi wtryskiwanego paliwa do cylindra silnika przy różnych zmiennych. Dodatkowo zmierzono pola powierzchni płomienia objętego izotermami o różnych temperaturach dla wprowadzanych zmian konstrukcyjnych, regulacyjnych, eksploatacyjnych i paliwowych silnika. /
Książka jest przeznaczona głównie dla pracowników naukowych, doktorantów i studentów wyższych uczelni technicznych oraz wszystkich zainteresowanych problematyką sprawności i ekologii procesu spalania paliwa w silnikach o zapłonie samoczynnym.

Spis treści

Wykaz ważniejszych oznaczeń / 3

1. Wprowadzenie / 5

2. Stanowisko badawcze / 8

3. Metodyka pomiarów i obliczeń / 16
3.1. Parametry energetyczne silnika / 16
3.2. Stężenie gazowych składników spalin / 18
3.3. Emisja cząstek stałych w spalinach silnika / 24
3.4. Pomiar zadymienia spalin / 34
3.5. Pomiary szybkozmiennych przebiegów ciśnienia czynnika roboczego / 36
3.6. Bezwymiarowy współczynnik wykorzystania ciepła xi(α) / 40
3.6.1. Wewnętrzny bilans energii w cylindrze / 40
3.6.2. Ustalenie początku i końca spalania / 42
3.6.3. Obliczenie przebiegu zmiany objętości czynnika roboczego / 43
3.6.4. Obliczenie przebiegu zmian temperatury spalania / 44
3.6.5. Obliczenie przebiegu zmian współczynnika wykorzystania ciepła / 44
3.7. Ciepło wykorzystane w procesie spalania Qi(α) / 46
3.8. Charakterystyka wtrysku paliwa / 47
3.9. Optyczna analiza przebiegu wtrysku i spalania paliwa w cylindrze silnika / 51
3.10. Rozkład temperatury w płomieniu – metoda dwu kolorów / 57
3.10.1. Wprowadzenie / 57
3.10.2. Podstawowe prawa i pojęcia dotyczące promieniowania cieplnego stosowane w metodzie dwu kolorów / 57
3.10.3. Model płomienia sadzowego / 61
3.10.4. Wykorzystanie metody dwu kolorów / 63

4. Wpływ paliw roślinnych na przebieg procesu spalania / 67
4.1. Podstawowe parametry pracy silnika / 67
4.2. Parametry wykresów indykatorowych i prędkości wywiązywania się ciepła / 78
4.3. Wizualizacja wtrysku i spalania paliwa w cylindrze silnika / 93

5. Wpływ średnicy otworów wylotowych rozpylacza na przebieg procesu spalania / 116
5.1. Podstawowe parametry pracy silnika / 116
5.2. Parametry wykresów indykatorowych i prędkości wywiązywania się ciepła / 121
5.3. Wizualizacja wtrysku i spalania paliwa w cylindrze silnika / 128

6. Wpływ początku wtrysku paliwa na przebieg procesu spalania / 150
6.1. Podstawowe parametry pracy silnika / 150
6.2. Parametry wykresów indykatorowych i prędkości wywiązywania się ciepła / 156
6.3. Wizualizacja wtrysku i spalania paliwa w cylindrze silnika / 171

7. Wpływ obciążenia silnika na przebieg procesu spalania / 195
7.1. Podstawowe parametry pracy silnika / 195
7.2. Parametry wykresów indykatorowych i prędkości wywiązywania się ciepła / 199
7.3. Wizualizacja wtrysku i spalania paliwa w cylindrze silnika / 210

8. Wpływ prędkości obrotowej silnika na przebieg procesu spalania / 224
8.1. Podstawowe parametry pracy silnika / 224
8.2. Parametry wykresów indykatorowych i prędkości wywiązywania się ciepła / 227
8.3. Wizualizacja wtrysku i spalania paliwa w cylindrze silnika / 237

9. Podsumowanie / 259

Literatura / 262

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie