WPŁ YW PODZIAŁ U WTRYSKIWANEJ DAWKI PALIWA W SILNIKU ZS NA PARAMETRY OBIEGU I EMISJĘ TLENKÓW AZOTU

ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MARYNARKI WOJENNEJ ROK XLVI NR 1 (160) 005 Izydr Kafar Leszek Piaseczny WPŁ YW PODZIAŁ U WTRYSKIWANEJ DAWKI PALIWA W SILNIKU ZS NA PARAMETRY OBIEGU I EMISJĘ TLENKÓW AZOTU STRESZCZENIE W pracy prezentuje się wyniki badań symulacyjnych prcesów energetycznych w cylindrze silnika ZS przy pdziale wtryskiwaneg paliwa na dawkę piltującą i główną. Badania dtyczą krętweg silnika Sulzer 6AL 0/4 pracująceg w znaminwym punkcie bciążenia. Pdziału dawki wtryskiwaneg paliwa dknywan jak funkcja udziału masy paliwa dawki piltującej w masie wtryskiwaneg paliwa przy stałym pczątku wtrysku dawki piltującej i dawki głównej raz jak funkcja kąta wyprzedzenia wtrysku dawki piltującej przy niezmienianym kącie pczątku wtrysku dawki głównej raz stałym udziale masy paliwa dawki piltującej w masie wtryskiwaneg paliwa. Wpływ pdziału dawki cenian między innymi w parciu strumień ciepła spalania spalneg paliwa i stężenia tlenków aztu jak funkcja kąta OWK raz stężenie w spalinach z silnika tlenków aztu, emisję jednstkwą tlenków aztu, jednstkwe zużycie paliwa, średnie ciśnienie biegu. Ogólnie cenia się, że ten spsób pdziału wtryskiwaneg paliwa, w szczególnści przy niezmienianym kącie pczątku wtrysku dawki głównej, pwduje negatywne skutki pdziału. Obserwuje się znaczny wzrst stężenia tlenków aztu w spalinach dltwych, a c za tym idzie wzrst emisji jednstkwej tlenków aztu przez silnik. WSTĘP Przebieg wtrysku paliwa i w knsekwencji przebieg wywiązywania się ciepła dgrywa w silniku isttną rlę. Wpływa przede wszystkim na jeg sprawnść, a także na pwstawanie tlenków aztu. Ze względu na sprawnść należałby dążyć d intensywneg spalania paliwa w pbliżu GMP. Prwadzi t jednak d wyskich temperatur czynnika rbczeg w kresie spalania i w knsekwencji d pwstania 1

Izydr Kafar, Leszek Piaseczny niedpuszczalnych stężeń tlenków aztu w czynniku rbczym, a dalej d wyskiej emisji tych tlenków przez silnik. Już te dwa czynniki stawiają sprzeczne wymagania c d przebiegu wtrysku. Dlateg pjawia się ptrzeba rzwiązywania kmprmisweg lub wariantweg przebiegu wtrysku, a t prwadzi d kniecznści sterwania wtryskiem paliwa z pdziałem wtryskiwanej dawki. Najprstsze sterwanie mże plegać na pdziale dawki wtryskiwaneg paliwa na dawkę piltującą i dawkę główną. W typwej instalacji paliwwej silnika zapłnie samczynnym przebieg ciśnienia wtrysku paliwa zależy głównie d prędkści brtwej silnika, nastawy pmpy wtryskwej i ciśnienia twarcia wtryskiwacza. Nie ma w takich rzwiązaniach mżliwści dzielenia przebiegu wtrysku. Pewne mżliwści pdziału wtrysku daje rzwiązanie z zastswaniem pmpwtryskiwacza i dpwiedni ukształtwaną krzywką paliwwą. Nie jest t jednak rzwiązanie na tyle dbre, by znalazł praktyczne zastswanie. Dpier wprwadzenie zasilania silnika przez akumulatrwy system paliwwy (cmmn rail) pzwala dzięki elektrnicznemu sterwaniu twarciem i zamknięciem wtryskiwacza dwlnie sterwać przebiegiem wtrysku paliwa i kształtwać przebieg strumienia ciepła spalania paliwa. PODSTAWOWE RÓWNANIA MODELU MATEMATYCZNEGO Dla silnika cztersuwweg z zapłnem samczynnym zstał pracwany mdel matematyczny i prgram kmputerwy prcesów energetycznych w cylindrze pzwalający symuać te prcesy [3, 8, 9]. Mdel ów bejmuje ruch tłka i wyknywanie pracy przez czynnik rbczy, ruch zawrów dltwych i wyltwych, dpływ czynnika d cylindra przez zawry dltwe, wypływ czynnika przez zawry wyltwe, transprt ciepła d czynnika d ścianek i dalej d wdy chłdzącej, wtrysk i spalanie paliwa lub emulsji paliww-wdnej, wtrysk i dparwywanie wdy, pwstawanie tlenków aztu i tlenku węgla, ucieczkę czynnika przez pierścienie uszczelniające, recyrkulację spalin. Prcesy te dla jedneg cylindra realizwane są cyklicznie w cyklu bejmującym 70 OWK przez zadaną liczbę cykli. Czynnikiem rbczym jest rztwór gazów składający się z pary wdnej, tlenu, aztu, dwutlenku węgla, tlenku węgla, tlenku aztu, dwutlenku aztu raz par leju napędweg. W mdeaniu wymieninych prcesów isttnymi są równania wyrażające w pstaci różniczkwej bilanse substancji i energii dla cylindra. Zeszyty Naukwe AMW

Wpływ pdziału wtryskiwanej dawki paliwa w silniku ZS... dm = d mw + ms mu + me m ; (1) dt = Qs + Qt Q f Qe + H e + id md iw mw i mu mc v u m Li () raz równania pwstawania tlenków aztu [6]: d[ NO] 1 = k f 1 [ O] [ N ] k r1 d [ NO ] = k [ N ] [O ] k f r d[no] 3 = k 3 [N ] [OH] k d[ NO] 4 d[ N O] d[ O] 6 d[ NO] 5 = = 7 f r3 = k [ N] [ NO] ; (3) [O ] [ NO ] ; (4) [H ] [NO] ( k [ N O] [ O] k [ NO] ) f 5 f 4 [ O] [ N r 4 ] [ M ] k r5 ( k [ O ] [ M ] k [ O] [ M ]) = f 6 r6 ( k [ N O] [ O] k [ NO] ) f 7 ; (5) ; (6) [ N O] [ M ]; (7) r7 ; (8), (9) gdzie k f 1,,3,4,5,6,7, kr 1,,3,4,5,6, 7 są współczynnikami prędkści reakcji naprzód i wstecz, a symbl chemiczny w nawiasie kwadratwym znacza udział my zapisaneg indywiduum chemiczneg. Symbl [M] t sumaryczny udział my indywiduów chemicznych występujących w cylindrze, niebirących udziału w reakcji. BADANIA SYMULACYJNE Prezentwane badania symulacyjne dtyczą znaminweg punktu pracy silnika Sulzer 6AL 0/4, a bejmują badania przy pdziale dawki wtryskiwaneg paliwa na dawkę piltującą i dawkę główną. W punkcie tym wartści parametrów stanwiących warunki pczątkwe dla mdelu prezentuje tabela 1. 1 (160) 005 3

Izydr Kafar, Leszek Piaseczny Tabela 1.Wartści parametrów stanwiących warunki pczątkwe mdelu Wiel. n T tw n T p t t t ϕ t p s p sp p d t p t pal d f Wym. 1/min kn m 1/min hpa C 1 mmh O mmh O MPa C C g/b. Wart. 748,8 5,03 36108 100 19 0,55 540 190 0,141 53,0 30,0 0,60 gdzie: n T tw n T p s p sp p d p t t t ϕ t t p t pal d f prędkść brtwa silnika; mment rzwijany przez silnik; prędkść brtwa turbsprężarki; pdciśnienie przed sprężarką; nadciśnienie za turbiną; nadciśnienie w klektrze pwietrza; ciśnienie tczenia; temperatura tczenia; wilgtnść tczenia; temperatura pwietrza na wlcie d cylindra; temperatura paliwa; dawka paliwa na bieg. Zmierzny przebieg ciśnienia wtrysku p wz przedstawiny jest na rysunku 1. p w [MPa] 140 10 100 80 60 40 0 0 a p 165 170 175 180 185 190 195 00 Kąt [ ] OWK Rys. 1. Ciśnienia wtrysku jak funkcja kąta OWK: p z pmiaru, a z aprksymacji Na rysunku tym występuje także przebieg aprksymwaneg ciśnienia wtrysku p wa przy spełnieniu warunków: kąty pczątku i kńca wtrysku zmierzne i aprksymwane są równe, (10) pwa = pwz = 169,1 ; (11) kwa = kwz = 198,5 4 Zeszyty Naukwe AMW

Wpływ pdziału wtryskiwanej dawki paliwa w silniku ZS... pla pwierzchni pd krzywymi p ( ) i ( ) kw wa p są równe wz kw ( ) d p ( ) d pwa = (1) wz pw pw raz całka M p kw = ( pwa pwz ) d = M p min pw (13) ma wartść minimalną. Spełnienie pstawinych warunków pzwala uznać jak bliskie wyniki z symulacji dla wtrysków aprksymwanych z wynikami z symulacji dla wtrysków z pmiarów, a dalej prównywać wyniki symulacji przy dawce pdzielnej z wynikami z symulacji dla wtrysków z pmiarów. Pdziału dawki wtryskiwaneg paliwa dknywan jak funkcja dwóch wielkści. Jedną z nich jest udział masy paliwa dawki piltującej z w masie wtryskiwaneg paliwa przy stałym pczątku wtrysku dawki piltującej i dawki głównej, a drugą kąt wyprzedzenia wtrysku dawki piltującej przy niezmienianym kącie pczątku wtrysku dawki głównej raz stałym udziale masy paliwa dawki piltującej w masie wtryskiwaneg paliwa. We wszystkich przypadkach pdziału dawki wtryskiwaneg paliwa zwrócn uwagę na t, by zarówn dawka piltująca, jak i dawka główna miały przebiegi wtrysku według dcinków prstych aprksymujących rzeczywisty przebieg wtrysku raz suma mas paliwa bydwu dawek była równa dawce paliwa wynikającej z pmiarów na silniku. BADANIA W FUNKCJI UDZIAŁU MASY DAWKI PILOTUJĄCEJ W DAWCE SUMARYCZNEJ Symulacje biegów przeprwadzn dla siedmiu przypadków pdziału dawki wtryskiwaneg paliwa, a mianwicie: d fp d fp z = = = 0 ; 0, 05; 0, 05; 0, 075; 0, 1; 0, 15; 0, 15, (14) d d + d f fp fg 1 (160) 005 5

Izydr Kafar, Leszek Piaseczny gdzie masy paliwa: d dawki piltującej, fp d fg dawki głównej, d f dawki sumarycznej. We wszystkich przypadkach kąt pczątku wtrysku dawki głównej pwg = 165,1 OWK, a kąt pczątku wtrysku dawki piltującej pwp = 145, 1 OWK. Tak więc, kąt wyprzedzenia wtrysku przez dawkę piltującą dawki głównej wynsił = 0 OWK. Przebiegi ciśnienia wtrysku dla bydwu dawek przedstawia rysunek. Występuje tam siedem przypadków pdziału dawki zgdnie z (14). Przebiegi te składają się z dcinków prstych aprksymacji dawki sumarycznej. p w [ MPa ] 10 110 100 90 80 70 60 50 40 30 0 z 0 z 0.05 z 0.050 z 0.075 z 0.100 z 0.15 z 0.150 145 155 165 175 185 195 Kąt [ ] OWK Rys.. Ciśnienie wtrysku jak funkcja kąta OWK przy pdziale dawki na główną i piltującą; z = d fp /d f, d f = 0,60 g Dla tych przebiegów wtrysku raz dla warunków pczątkwych zawartych w tabeli 1. zrealizwan symulacje biegów. Wyniki symulacji jak funkcja kąta OWK zawierają między innymi: strumień masy par paliwa z krpel, strumień ciepła spalania spalneg paliwa, względną wartść ciepła spalania spalneg paliwa względem ciepła spalania całej dawki, ciśnienie w cylindrze, średnią temperaturę w cylindrze czynnika rbczeg, stężenie tlenków aztu w czynniku rbczym. Jak przykład tych wyników prezentuje się strumień ciepła spalania spalneg paliwa dla z = 0 i 0,15 na rysunku 3. raz stężenie tlenków aztu w czynniku rbczym na rysunku 4. 6 Zeszyty Naukwe AMW

Wpływ pdziału wtryskiwanej dawki paliwa w silniku ZS... W rzpatrywanych przypadkach pdziału dawki paliwa bserwuje się zmniejszenie intensywnści prcesów parwania i spalania paliwa ze wzrstem udziału masy paliwa dawki piltującej w dawce sumarycznej. Strumienie ciepła spalania paliwa rzkładają się na większym kącie OWK, ale maksymalne dla biegu wartści ciśnień, temperatur, stężeń tlenków aztu zdecydwanie rsną. I tak, przy zmianie z d 0 d 0,15 Δ p max = 15bar, Δ T = max 40 K, Δ r =1050 ppm NOx. Na rysunkach 5., 6., 7. i 8. przedstawine są jak funkcja stpnia pdziału dawki z parametry charakteryzujące cały bieg. Należą d nich: stężenie tlenków aztu w spalinach z silnika, emisja jednstkwa tlenków aztu ze spalin z silnika, maksymalne ciśnienie i temperatura czynnika rbczeg w biegu, kąt OWK występwania maksymalneg ciśnienia, jednstkwe zużycie paliwa dniesine d mcy wewnętrznej, średnie ciśnienie biegu (indykwane). Na rysunkach zaznaczne są także wartści tych wielkści uzyskane z badań labratryjnych. Wynika z nich, że ze wzrstem z stężenia raz emisje tlenków aztu znacznie rsną. Przy zmianie z d 0 d 0,15 stężenia zmieniają się d 10 d 1580 ppm, a emisje d 6, d 8,4 g/kw h. Jest t wyraźnie negatywny wpływ takieg pdziału dawki wtryskiwaneg paliwa. Negatywnie też wpływa taki pdział dawki na: jednstkwe zużycie paliwa rśnie, średnie ciśnienie biegu maleje. Zmiany są jednak niewielkie. Jedyny pzytywny skutek takieg pdziału dawki t mniejsze prędkści narastania ciśnienia w cylindrze pdczas spalania i ewentualna mniejsza spdziewana hałaśliwść silnika. 14000 1000 10000 z 0 z 0.150 sqs [ kw ] 8000 6000 4000 000 0 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 00 Kat [ ] OWK Rys. 3. Strumienie ciepła spalania spalaneg paliwa jak funkcja kąta OWK; z = d fp /d f, d f = 0,60 g 1 (160) 005 7

Izydr Kafar, Leszek Piaseczny 500 z 0, p z 0, a 000 z 0,05 z 0,050 z 0,075 [pp 1500 m] x St ęż eni a 1000 N O z 0,100 z 0,15 z 0,150 500 0 185 190 195 00 05 10 Kąt [ ] OWK Rys. 4. Stężenia tlenków aztu w cylindrze jak funkja kąta OWK; p -cisnienia wtrysku wg pmiaru, a -cisnienia Rys. 4. Stężenie wtrysku tlenków wg aprksymacji, aztu z w = d cylindrze /d, d = 0.60 g. jak funkcja kąta OWK: fp f f p ciśnienia wtrysku wg pmiaru, a ciśnienia wtrysku wg aprksymacji; z = d fp /d f, d f = 0,60 g rnox [ ppm ], Tmax [K ] 450 00 1950 r -sym r -pm 1700 T -sym 1450 100 0 0,05 0,1 0,15 Stpień pdziału z [ 1 ] Rys. 5. Stężenia tlenków aztu w spalinach silnika, Rys. 5. Stężenia tlenków aztu w spalinach z silnika, maksymalne maksymalne temperatury temperatury biegu jak funkcje biegu stpnia pdaiału dawki z = d fp /d f, d f = 0.60 g. jak funkcje stpnia pdziału dawki; z = d fp /d f, d f = 0,60 g e NOx [ g/kw h] 8,5 8 7,5 7 6,5 6 sym pm 0 0,05 0,1 0,15 Stpień pdziału z [ 1 ] Rys. 6. Emisja jednstkwa tlenków aztu jak funkcja Rys. stpnia 6. Emisja pdziału dawki jednstkwa z = d fp /d f, d f = 0.60 g tlenków aztu jak funkcja stpnia pdziału dawki; z = d fp /d f, d f = 0,60 g 8 Zeszyty Naukwe AMW

Wpływ pdziału wtryskiwanej dawki paliwa w silniku ZS... p max [bar], kąt p max [ ] OWK, b i [g/kw h] 00 190 180 170 160 150 140 130 kąt pmax pmax bi 0 0,05 0,1 0,15 Stpień pdziału dawki z [ 1 ] Rys. 7. Ciśnienie maksymalne w cylindrze p max, kąt p max, jednakwe zużycie paliwa b i dniesine d mcy wew. jak funkcja z; z = d fp /d f, d f = 0,60 g p i [ bar ] 17,65 17,6 17,55 17,5 17,45 17,4 17,35 sym pm 0 0,05 0,1 0,15 Stpień pdziału dawki z [ 1 ] Rys. 8. Średnie ciśnienie biegu jak funkcja z; z = d fp /d f, d f = 0,60 g BADANIA W FUNKCJI KĄTA WYPRZEDZENIA DAWKI PILOTUJĄCEJ DAWKĘ GŁÓWNĄ Symulacje biegów przeprwadzn dla jedneg stpnia pdziału dawki wtryskiwaneg paliwa z = 0,1 raz 6 przypadków kąta wyprzedzenia dawki piltującej, a mianwicie: = = 165, 1 = 0, 10, 15, 0, 5, OWK, (15) pwg pwp pwp 30 gdzie: pwg kąt pczątku wtrysku dawki głównej; pwp kąt pczątku wtrysku dawki piltującej. Przebieg ciśnienia wtrysku dawki piltującej i dawki głównej we wszystkich przypadkach był taki sam rysunek 9., zmieniany był jedynie dstęp między pczątkami wtrysku bydwu dawek. 1 (160) 005 9

Izydr Kafar, Leszek Piaseczny p w [ MPa ] 10 110 100 90 80 70 60 50 40 30 0 a 30 a 5 a 0 a 15 a 10 a 0 135 145 155 165 175 185 195 Kąt [ ] OWK Rys. 9. Ciśnienia wtrysku jak funkcja kąta OWK przy pdziale dawki na główną i piltującą: a kąt wyprzedzenia dawki piltującej; d fp /d f = 0,1, d f = 0,60 g sq s [ kw ] 1000 10000 8000 6000 4000 a 30 a 0 000 0 140 150 160 170 180 190 00 Kąt [ ] OWK Rys. 10. Strumienie ciepła spalania spalneg paliwa jak funkcja kąta OWK: a kąt wyprzedzenia dawki piltującej; d fp /d f = 0,1, d f = 0,60 g 30 Zeszyty Naukwe AMW

Wpływ pdziału wtryskiwanej dawki paliwa w silniku ZS... Ogólna frma prezentacji wyników symulacji jest taka sama jak w punkcie pprzednim. Na rysunku 10. przedstawia się jak funkcja kąta OWK strumienie ciepła spalania dla a = 30 i 0 OWK, a na rysunku 11. stężenia tlenków aztu w cylindrze. Obserwuje się zmniejszenie intensywnści prcesów parwania i spalania paliwa dzięki pdziałwi dawki. Ale dla > 15 OWK wpływ ten jest niewielki. Krzywe przebiegu względnych wartści ciepła spalania spalneg paliwa dla = 15 OWK i = 30 OWK prawie się pkrywają. Dlateg i przebiegi krzywych ciśnień raz temperatur czynnika rbczeg są bardz zbliżne d siebie. Spwdwane jest t wydłużaniem czasu późnienia zapłnu paliwa wraz ze wzrstem, a więc wcześniejszym pczątkiem wtrysku paliwa. Rysunek 11. świadczy małym wpływie zwiększania kąta wyprzedzenia wtrysku dawki piltującej pwyżej 15 OWK na stężenia tlenków aztu. Stężenia NO x [ ppm ] 50 000 a 0, p 1750 a 0, a 1500 a 10 a 15 150 a 0 1000 a 5 750 a 30 500 50 0 185 190 195 00 05 10 Kąt [ ] OWK Rys. 11. Stężenia tlenków aztu w cylindrze jak funkcja kąta OWK: p ciśnienie wtrysku wg pmiaru, a ciśnienie wtrysku wg aprksymacji; d fp /d f = 0,1, d f = 0,60 g 1 (160) 005 31

Izydr Kafar, Leszek Piaseczny PODSUMOWANIE WYNIKÓW BADAŃ Na rysunkach d 1. d 15. przedstawine są jak funkcja kąta wyprzedzenia dawki piltującej wartści parametrów charakteryzujące cały bieg. Są t te same parametry c w punkcie pprzednim. Z rysunków 1. i 13. wynika, że ze wzrstem kąta wyprzedzenia dawki piltującej rśnie stężenie tlenków aztu w spalinach wydalanych z silnika i c za tym idzie emisja jednstkwa tlenków aztu. Wzrst wyprzedzenia dawki piltującej wpływa niekrzystnie na średnie ciśnienie biegu, chciaż zmiany są niewielkie. Przy przejściu d 10 d 30 OWK pjawia się spadek średnieg ciśnienia biegu z 17,56 d 17,4 bar. Zmiany jednstkweg zużycia paliwa dniesine d mcy wewnętrznej są niewielkie, mieszczą się w zakresie 16 165 g/(kw h). Maksymalne ciśnienie w cylindrze (rys. 14.) w zakresie = 10 30 OWK pzstaje jednakwe i wynsi kł14 bar, natmiast przy przejściu d dawki niedzielnej d dawki dzielnej z = 10 OWK ciśnienie maksymalne wzrasta d 133bar d 14 bar. Kąt występwania maksymalneg ciśnienia w cylindrze praktycznie się nie zmienia i wynsi kł 190 OWK. rnox [ ppm ], Tmax [ K ] 00 000 r -sym 1800 r -pm T -sym 1600 1400 100 0 5 10 15 0 5 30 Kąt wyprzedzenia dawki pitującej [ ] OWK Rys. 1. Stężenie tlenków aztu w spalinach z silnika, Rys. maksymalne 1. Stężenie temperatury tlenków biegu jak aztu funkcje w spalinach kąta wyprzedzenia z silnika, maksymalne temperatury biegu jak funkcje kąta wyprzedzenia dawki piltującej; kąt pczatku wtrysku dawki głównej 165.1 dawki piltującej,, kąt pczątku wtrysku dawki głównej 165,1 ; fp /d f 0.1, d f = 0.60 g. d fp /d f = 0,1, d f = 0,60 g 3 Zeszyty Naukwe AMW

Wpływ pdziału wtryskiwanej dawki paliwa w silniku ZS... sym pm e NOx [ g/kw h] 8 7,5 7 6,5 6 0 5 10 15 0 5 30 Kąt wyprzedzenia dawki piltującej [ ] OWK Rys. 13. Emisja jednstkwa tlenków aztu z silnika jak funkcja kąta wyprzedzenia dawki piltującej, kąt pczątku wtrysku dawki głównej 165,1 ; d fp /d f = 0,1, d f = 0,60 g p max [bar], kąt p max [ ] OWK, b i [ g/kw h ] 00 190 180 170 160 150 140 130 kąt pmax pmax bi 0 5 10 15 0 5 30 Kąt wyprz. dawki piltującej [ ] OWK Rys. 14. Ciśnienia maksymalne w cylindrze p max, kąt występwania p max, jedn. zużycie paliwa b i jak funkcja kąta wyprzedzenia dawki piltującej; d fp /d f = 0,1, d f = 0,60 g 1 (160) 005 33

Izydr Kafar, Leszek Piaseczny sym pm 17,65 17,6 p i [ bar ] 17,55 17,5 17,45 17,4 0 5 10 15 0 5 30 Kąt wyprz. dawki piltującej [ ] OWK Rys. 15. Średnie ciśnienie biegu (indykwane) jak funkcja kąta wyprzedzenia dawki piltującej; d f p /d f = 0,1, d f = 0,60 g Rys. 15. Średnie ciśnienie biegu (indykwane) jak funkcja kąta wyprzedzenia dawki piltującej; d fp /d f = 0,1, d f = 0,60 g Badania symulacyjne wykazały, że pdział dawki wtryskiwaneg paliwa ze stpniem pdziału z = 0 0, 15 i kątem wyprzedzenia dawki piltującej = 10 30 OWK przy zachwaniu pczątku wtrysku dawki głównej prwadzi d negatywnych skutków. Rśnie przede wszystkim kncentracja tlenków aztu w spalinach z silnika, a c za tym idzie emisja tlenków aztu z silnika. Rśnie też nieptrzebnie maksymalne ciśnienie w cylindrze, c mże prwadzić d wzrstu bciążeń mechanicznych w silniku. Takie parametry, jak średnie ciśnienie biegu, praca wewnętrzna biegu, jednstkwe zużycie paliwa dniesine d mcy wewnętrznej też się pgarszają, chciaż w niewielkim stpniu. Wprwadzając pdział dawki wtryskiwaneg paliwa, należałby pszukiwać całkiem inneg przebiegu wtrysku niż przebieg wtrysku bez pdziału. Przede wszystkim należałby zmienić pczątek wtrysku i dpwiedni dbierać kąt wtrysku dawki głównej. Taka realizacja przebiegu wtrysku jest mżliwa tylk przy akumulatrwym systemie wtrysku z elektrnicznie sterwanymi wtryskiwaczami. Otwierają się w tym przypadku grmne mżliwści ptymalneg dbru przebiegu wtrysku paliwa [1] w zależnści d prędkści brtwej silnika i mmentu rzwijaneg przez silnik, a także wariantwej pracy silnika, np.: a) praca z minimalizacją zużycia paliwa; b) praca z minimalizacją emisji tlenków aztu w całym plu bciążeń silnika. 34 Zeszyty Naukwe AMW

Wpływ pdziału wtryskiwanej dawki paliwa w silniku ZS... BIBLIOGRAFIA [1] Badami M., Mallam F., Mill F., Rssi E. E., Experimental investigatin n the effect f multiple injectin strategies n emissins, nise and brake specific fuel cnsumptin f an autmtive direct injectin cmmn-rail diesel engine, Internatinal Jurnal f Engine Research, 003,Vl. 4, N 4. [] Hffman K., Hummel K., Maderstein T., Reters A., Das Cmn-Rail- -Einspritzsystem ein neues Kapitel der Dieseleinspritztechnik, MTZ 58, 1997, Nr 10. [3] Kafar I., Wymiana ciepła i masy w prstych przypadkach układów: krpla cieczy taczający gaz, Prace Instytutu Maszyn Przepływwych, 1989, z. 89, Gdańsk 1989. [4] Kwalewicz A., Pdstawy prcesów spalania, WNT, Warszawa 000. [5] Libby P. A., Williams F. A., Turbulent Reacting Fs, Springer-Verlag, New Yrk, 1980. [6] Mellr A. M., Mell J. P., Duffy K. P., Easley W. L., Faulkner J. C., Skeletal mechanism fr NO x chemistry in Diesel engines, SAE Paper 981450. [7] Oppenheim A. K. et all, Influence f Charge Dilutin n the Dynamic Stage f Cmbstin in a Diesel Engine, SAE SP 001-01-0551, Detrit 001. [8] Piaseczny L., Kafar I. i inni, Metdy graniczenia emisji związków tksycznych tłkwych silników spalinwych eksplatwanych w siłwniach krętwych, Wydawnictw AMW, Gdynia 000. [9] Piaseczny L., Kafar I., Mdel matematyczny prcesów energetycznych w cylindrze silnika spalinweg zapłnie samczynnym, Zeszyty Naukwe AMW, 1999, nr, Gdynia 1999. ABSTRACT The paper presents the results f investigatins int simulated energy prcesses in a cylinder in ZS engine with divisin f the injected fuel int a pilt dse and a main dse. Sulzer 6AL 0/4 marine engine wrking in the rated lad pint was used fr the investigatins. The divisin f the injected fuel dse was made as a mass fractin functin f the pilt fuel dse in the injected fuel mass at the cnstant beginning f the pilt dse injectin and the main dse, and as a functin f the injectin advance angle f the pilt dse and the cnstant fuel mass fractin f the pilt dse in the injected fuel mass. The effect f the dse divisin was estimated, amng 1 (160) 005 35

Izydr Kafar, Leszek Piaseczny thers, n the basis f the burning heat stream f the burnt fuel and the cncentratin f nitrgen xides as a functin f OWK angle and the cncentratin f nitrgen xides in gases frm the engines, unitary emissin f nitrgen xides, unitary fuel cnsumptin, mean cycle pressure. Generally it is estimated that this methd f dividing the injected fuel, especially at the cnstant angle f the main dse injectin start leads t negative results. A substantial rise in nitrgen xides cncentratin in exhaust gases is nticed, which causes a rise in unitary emissin f nitrgen xides by the engine. Recenzent prf. dr hab. inż. Maciej Sbieszczański 36 Zeszyty Naukwe AMW