Analiza skuteczności koncepcji zasilania silnika Octane on Demand w warunkach spalania stukowego

Abstract

Niedostateczna liczba oktanowa paliw handlowych ogranicza sprawność silników o zapłonie iskrowym (ZI) z powodu spalania stukowego. W niniejszym referacie podjęto analizę koncepcji Octane on Demand (OOD) zakładającej możliwość zwiększenia odporności mieszaniny paliwowo-powietrznej na występowanie tego niekorzystnego zjawiska przez jednoczesne zastosowanie kilku paliw w procesie zasilania silnika. Takie rozwiązanie ma na celu zwiększenie sprawności oraz użytecznego zakresu pracy silnika. Koncepcja ta jest rozpoznana w literaturze pod względem zastosowania różnych paliw, jednak wciąż nie została opisana w aspekcie procesu spalania. W ramach badań wstępnych poddano ocenie skuteczność koncepcji OOD w ograniczaniu intensywności spalania stukowego w silniku ZI. W trakcie pomiarów, w warunkach spalania stukowego, silnik zasilano paliwami o różnej reaktywności – benzyną i paliwem LPG, w różnych proporcjach. Do ilościowej oceny intensywności spalania stukowego przyjęto wskaźnik stuku Mahle KI, wyznaczany na podstawie mierzonego i filtrowanego sygnału ciśnienia szybkozmiennego z cylindrów silnika. W wyniku badań potwierdzono możliwość zmiany odporności mieszanki na spalanie stukowe w procesie zasilania silnika i skutecznego ograniczenia intensywności spalania stukowego przez zastosowanie koncepcji OOD. W wyniku przeprowadzonych obliczeń stwierdzono, że zastosowanie tej koncepcji zasilania, w rozpatrywanych warunkach badań, umożliwiło zwiększenie liczby oktanowej paliwa o blisko 1. Wnioski otrzymane z badań potwierdzają potrzebę prowadzenia prac rozwojowych nad koncepcją OOD jako rozwiązaniem umożliwiającym pracę silnika z dużą sprawnością.