System spalania niskotemperaturowego w silniku tłokowym

• Druk: Warszawa, 2023
• Autor: Jacek Hunicz
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

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 silników oraz znaczące ograniczenie emisji substancji szkodliwych. W książce najwięcej uwagi poświęcono rozwiązaniu, w którym wykorzystano wewnętrzną recyrkulację spalin oraz bezpośredni wtrysk paliwa do cylindra. Scharakteryzowano zjawiska wymiany ładunku, tworzenia mieszanki, reformowania paliwa, spalania, powstawania związków toksycznych oraz zmienności cyklicznej procesów roboczych. Zawarto opisy badań empirycznych, modeli matematycznych oraz szczegółowe analizy wyników. Treści zaprezentowano w aspekcie ich praktycznego wykorzystania do sterowania procesami roboczymi w rzeczywistych silnikach. Przedstawione wyniki i rozwiązania mogą być przydatne do zrozumienia i analiz innych szeroko pojmowanych systemów spalania niskotemperaturowego. W monografii tej wiedza jest przedstawiona w sposób ciekawy i zrozumiały dla czytelnika. Książka może być uznana za cenną pomoc dydaktyczną dla studentów, doktorantów i pracowników naukowych, a także za wartościową publikację dla inżynierów pracujących w jednostkach badawczo-rozwojowych. Monografia będzie zatem bardzo ciekawą pozycją o nowatorskim podejściu do zagadnienia. Prof. dr hab. inż. Jerzy Merkisz (z recenzji) Autor jest autorytetem w sprawach spalania paliw w silnikach, zwłaszcza zapłonu samoczynnego mieszanki jednorodnej. Wyniki badań dra hab. inż. Jacka Hunicza są pionierskie nie tylko w skali kraju, lecz także w skali światowej, a przedstawienie tych wyników w manuskrypcie i ich krytyczna ocena stanowią cenne źródło wiedzy. Prof. dr hab. inż. Zdzisław Chłopek (z recenzji)

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Technika
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-22962-7
• ISBN druku: 978-83-01-22670-1
• Liczba stron: 236

Wykaz skrótowców i oznaczeń     7
1. Wstęp     11
	Bibliografia     13
2. Wprowadzenie do systemów spalania niskotemperaturowego     15
	2.1. Idea spalania niskotemperaturowego     15
	2.2. Systemy spalania niskotemperaturowego     16
	2.3. Korzyści w zakresie sprawności silnika i emisji zanieczyszczeń     21
	2.4. Wyzwania związane z rozwojem systemów spalania niskotemperaturowego     22
	Bibliografia     23
3. Paliwa silnikowe w kontekście spalania niskotemperaturowego     27
	3.1. Dostępne surowce, ścieżki technologiczne i właściwości paliw     27
	3.2. Wymagania stawiane paliwom     32
	3.3. Właściwości samozapłonowe paliw     34
	Bibliografia     37
4. System spalania HCCI z wewnętrzną recyrkulacją spalin     41
	4.1. Sposoby realizacji spalania HCCI     41
	4.2. Ujemne współotwarcie zaworów     43
	4.3. Obieg rzeczywisty silnika     45
	4.4. Zakres pracy silnika HCCI z wewnętrzną recyrkulacją spalin     47
	Bibliografia     49
5. Wymiana ładunku w silniku o ujemnym współotwarciu zaworów     51
	5.1. Przebieg wymiany ładunku     51
	5.2. Obliczanie wymiany ładunku     54
	5.3. Doświadczalna metoda wyznaczania ilości wewnętrznie recyrkulowanych spalin     56
	5.4. Przepływy przez zawory     58
	5.5. Charakterystyki wymiany ładunku     59
	5.6. Niejednorodność ładunku     65
	Bibliografia     68
6. Dostarczanie paliwa i przygotowanie mieszanki     71
	6.1. Sposoby zasilania silników HCCI w paliwo     71
	6.2. Reformowanie paliwa     72
		Pojęcie reformowania oraz sposoby realizacji     72
		Teoretyczny opis procesu reformowania paliwa     73
		Badania empiryczne efektów chemicznych reformowania paliwa     75
		Badania modelowe efektów chemicznych reformowania     82
		Efekty termiczne przemiany fazowej i reformowania paliwa     85
		Badania efektów cieplnych wtrysku paliwa w czasie UWZ     87
	6.3. Uwarstwienie mieszanki     92
	Bibliografia     94
7. Procesy spalania niskotemperaturowego     97
	7.1. Uproszczony opis spalania paliw węglowodorowych     97
	7.2. Fenomenologiczny opis spalania w silniku HCCI     99
	7.3. Badania empiryczne na podstawie ciśnienia indykowanego w cylindrze     102
	7.4. Uwagi dotyczące modelowania spalania     105
	7.5. Cele i metody sterowania spalaniem     107
	7.6. Czynniki wpływające na proces spalania     109
		Reaktywność paliwa     109
		Nadmiar powietrza i reformowanie paliwa     111
		Fazy rozrządu i współczynnik recyrkulacji spalin     116
		Doładowanie silnika     120
		Bezpośredni wtrysk paliwa w czasie UWZ     123
		Uwarstwienie ładunku     125
	7.7. Spalanie HCCI wspomagane wyładowaniem iskrowym     126
	7.8. Szybkość narastania ciśnienia     133
	Bibliografia     139
8. Emisja toksycznych składników spalin     143
	8.1. Składniki spalin oraz czynniki sprzyjające powstawaniu związków toksycznych     143
	8.2. Mechanizmy powstawania związków toksycznych     144
		Tlenki azotu     144
		Cząstki stałe     146
		Tlenek węgla i niespalone węglowodory     148
	8.3. Wpływ warunków pracy na emisję toksycznych składników spalin     149
	8.4. Wpływ parametrów sterujących na emisję toksycznych składników spalin     152
		Nadmiar powietrza i recyrkulacja spalin     152
		Doładowanie     154
		Reformowanie paliwa w cylindrze     155
		Uwarstwienie ładunku     157
		Zapłon iskrowy     161
	8.5. Wpływ paliwa na emisję toksycznych składników spalin     163
	Bibliografia     168
9. Sprawność silników HCCI     171
	9.1. Konwersja energii w silniku i źródła strat     171
	9.2. Sprawność spalania     172
	9.3. Sprawność termodynamiczna     174
	9.4. Charakterystyki wybranych strat energetycznych     178
		Straty pompowania     178
		Straty cieplne     180
		Straty związane z bezpośrednim wtryskiem paliwa w czasie UWZ     183
		Straty wynikające z przedmuchów czynnika roboczego     187
	Bibliografia     190
10. Zmienność cykliczna pracy silnika     191
	10.1. Objawy i przyczyny zmienności cyklicznej     191
	10.2. Wskaźniki zmienności cyklicznej     192
	10.3. Zmienność cykliczna w silnikach HCCI     193
	10.4. Deterministyczny charakter zmienności cyklicznej     201
	10.5. Identyfikacja mechanizmów zmienności cyklicznej     205
	Bibliografia     208
11. Podsumowanie     211
12. Załącznik     215
	Bibliografia     225
13. Wykaz rysunków     227
14. Wykaz tabel     235