Analiza wywiązywania się ciepła w procesie paliw alternatywnych przeznaczonych do silników o zapłonie iskrowym

W pracy przedstawiono diagnostyczną metodę badania procesu spalania, polegającą na analizie przebiegu wywiązywania się z ciepła. Omówiono wykorzystywane dotychczas modele, umożliwiające jego wyznaczanie, zwracając uwagę na przyjęte założenia i stosowane uproszczenia. Zebrano znajdujące się w literaturze przebiegi wywiązywania się ciepła, dotyczące różnych parametrów stanu i opisano je parametrami bezwymiarowymi. Na tej podstawie przeprowadzono analizę zależności pomiędzy parametrami operacyjnymi a otrzymanymi parametrami sygnału. Szczegółowej analizie poddano wpływ współczynnika składu powietrza, współczynnika resztek spalin i chwili zapłonu na przebieg wywiązywania się ciepła. Wyniki tych analiz zostały zweryfikowane doświadczalnie. Na podstawie tych wyników przedstawiono wnioski, wskazujące na możliwość opracowania poprawnego przebiegu spalania, który może być podstawą wyznaczania parametrów operacyjnych przy zasilaniu silnika zasilanego benzyną z dodatkiem etanolu oraz LPG. Wyznaczono według opracowanego algorytmu wywiązywanie się ciepła, a otrzymane parametry sygnału pozwoliły na ocenę przebiegu spalania paliw alternatywnych. Opracowana metoda wykorzystująca wielowymiarową informację zawartą w przebiegu ciśnienia pozwala bardziej precyzyjnie określić wpływ parametrów operacyjnych na nieliniowy przebieg procesu spalania. Rezultaty badań pozwoliły na opracowanie zasad oceny poprawności procesu spalania paliw alternatywnych w różnych systemach spalania. Metoda ta szczególnie swoją przydatność wykazuje przy analizie procesów dających podobny przebieg ciśnienia.

---

The paper presents diagnostic method of combustion process examination based on the analysis of heat release. Models which have been used up till now, and which enabled heat emission was discussed. Models which have been used up till now, and which enabled heat emission was discussed. Attention was given to accepted assumptions and applied simplifications. All information available in the literature on heat emission course, concerning different state parameters were gleaned and described by means of parameters determined from J. Wibeg's function. On such basis, the analysis of dependence between operational parameters and obtained signal parameters was made. The influence of air composition coefficient, residual gases and ignition time upon heat emission course was also analysed. Results of these analyses have been verified experimentally. Presentation of conclusions showed the possibility of elaborating correct combustion course, which could be the base for determining operational parameters for alternative fuel application. The next step was to verify suggested diagnostic system by testing an engine fuelled by petrol with ethanol and LPG additives. Heat emission was determined after elaborated model. Obtained signal parameters allowed to evaluate the course of alternative fuels combustion. The evolved method, which uses multidimensional information present in pressure course, makes it possible to determine more precisely the influence of operational parameters upon non linear course of combustion process. Examination results allowed to elaborate the evaluation principles for alternative fuels combustion process correctness in different combustion systems. This method is particularly useful when analyzing processes which not differ much.