Układy zasilania benzyną silników spalinowych dynamiczny progres

Kazimierz Lejda 1 Politechnika Rzeszowska Układy zasilania benzyną silników spalinowych dynamiczny progres Wstęp Energia niezbędna do wytworzenia momentu obrotowego na wale silnika powstaje w cylindrze, gdzie w wyniku spalania mieszanki paliwowo-powietrznej generowane jest ciśnienie bezpośrednio oddziaływujące na układ tłokowo-korbowy.w zależności od rodzaju silnika (o zapłonie iskrowym, o zapłonie samoczynnym) i systemu spalania mieszanka powstaje poza lub bezpośrednio w cylindrze. W przypadku silników o zapłonie iskrowym mieszanka generalnie jest tworzona poza cylindrem i wprowadzana w przestrzeń nadtłokową w suwie ssania (wyjątek stanowią silniki z systemami GDI Gazoline Direct Injection). Gaźnik był jednym w pierwszych urządzeń stosowanych powszechnie do tworzenia mieszanki paliwowopowietrznej w silnikach benzynowych. Twórcą tego systemu zasilania był Gottlieb Daimler, który zaprezentował prototyp gaźnika w roku 1876 [11]. Od tego czasu gaźnik przez ponad 100 lat stał się podstawowym urządzeniem, ustawicznie udoskonalanym, wytwarzającym mieszankę w silnikach o ZI. Badania nad wtryskowym układem zasilania benzyną zostały rozpoczęte już w 1912r. przez Roberta Bosch a, natomiast dopiero w latach 90-tych ubiegłego wieku układy wtryskowe zaczęły wypierać gaźniki i zaczęto je wprowadzać na szeroką skalę do silników o zapłonie iskrowym [10,11]. WTRYSK BENZYNY TWORZENIE MIESZANKI PALNEJ Niezależnie od systemu zasilania silników o zapłonie iskrowym (ZI), tzn. zasilanie gaźnikowe lub wtryskowe, na cały proces tworzenia mieszanki benzynowo-powietrznej składa się szereg okresów cząstkowych. W kolejności występują po sobie: rozdrobnienie benzyny w fazie ciekłej celem zwiększenia powierzchni odparowania, wymieszanie z powietrzem, odparowanie kropel oraz dyfuzja par paliwa w ośrodku powietrza. Rozpad strumienia jest rozpatrywany w teorii tworzenia mieszanek poprzez analizę czterech liczb kryterialnych [2,8]: liczbę Webera; We, liczbę Laplace a; La, stosunek gęstości cieczy do gęstości ośrodka gazowego (powietrza); β, stosunek lepkości cieczy do lepkości dynamicznej ośrodka gazowego (powietrza); Φ. Liczba Webera We jest proporcjonalna do stosunku oporu aerodynamicznego kropli względem napięcia powierzchniowego, które utrzymuje jej kształt: We = g v2 d σ (1) gdzie: g gęstość ośrodka gazowego, v prędkość względna cieczy w ośrodku gazowym, d średnica strugi cieczy, σ napięcie powierzchniowe cieczy. 1 Prof. dr hab. inż. Lejda Kazimierz, Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza w Rzeszowie, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Logistyka 5/2015 333

Liczba Laplace a jest powiązana z tzw. liczbą charakterystyczną Z i pozostaje z nią w relacji: 1 Z = (2) L a W chwili rozpadu strugi pomiędzy liczbą charakterystyczną Z a liczbą Reynoldsa Re występują określone prędkości strug względem powietrza. W przypadku benzyny krytyczna prędkość, powyżej której następuje rozpad strugi przy wypływie z otworku rozpylacza, wynosi 42,5 m/s [4]. Natomiast odpowiadająca jej krytyczna liczba Z = 0,0065, a krytyczna liczba Reynoldsa Re 15 000. Liczby kryterialne β i Φ, określające odpowiednio stosunki gęstości i lepkości dynamicznej cieczy i ośrodka gazowego, wpływają również w zasadniczym stopniu na rozpad strugi, ponieważ dotyczą parametrów fizyko-chemicznych [5,11]. Wielkość kropel jest determinowana tymi parametrami, stąd też rozpad strumienia o różnych średnicach określa się w praktyce tzw. średnicami umownymi. Najczęściej przyjmuje się tzw. średnią średnicę Sautera [2,5], która określa jednorodny zbiór zastępczy kropel o takiej samej sumarycznej objętości i takiej samej sumarycznej powierzchni wszystkich kropel w danym zbiorze o określonym widmie rozpylenia. Zależność określająca średnią średnicę Sautera ma postać: gdzie: d średnica kropli w przedziale średnic d i, n i liczba kropel w przedziale średnic d i. d 32 = d3 Δn i d 2 Δn i (3) Wymiary średnic kropel tworzą tzw. widmo rozpylenia, które w literaturze jest najczęściej opisywane funkcją rozkładu Nukijamy Tanasawy [3]. Rozkład ten nie uwzględnia jednak ważnych czynników konstrukcyjnych samego urządzenia rozpylającego (w gaźniku lub wtryskiwaczu), co powoduje, że widmo rozpylenia jest opisane w sposób bardzo przybliżony. Rozpylenie paliwa i zróżnicowanie średnic kropel w gaźniku nie ma tak istotnego znaczenia jak w przypadku silników z wtryskiem benzyny. Tutaj również ważnym jest, gdzie ten wtrysk występuje. O ile wtryskiwacz jest umieszczony poza cylindrem (ramię kolektora dolotowego, kanał ssący w głowicy przed zaworem), widmo rozpylenia ma mniejsze znaczenie na jakość tworzonej mieszanki niż w przypadku wtrysku paliwa bezpośrednio do cylindra. Wymieszanie paliwa z powietrzem związane jest z ruchem kropel w ośrodku gazowym. Przemieszczanie się kropli pojedynczej w tym ośrodku można opisać równaniem [2]: d(m υ) dt + C x Π 8 ρ d2 u 2 = 0 (4) gdzie: m masa kropli, υ prędkość bezwzględna kropli, d średnica kropli, u prędkość względna kropli w stosunku do ośrodka gazowego, ρ gęstość ośrodka gazowego, Cx współcz. oporu aerodynamicznego kropli (zależny od liczby Reynoldsa Re) w kierunku przepływu x. W dokładnych obliczeniach balistyki jeszcze nieodparowanej kropli uwzględnia się również jej przemieszczenie poprzeczne w kierunku y, jako zmianę trajektorii wywołanej aktualnymi parametrami ośrodka gazowego. Odparowanie kropel następuje w wyniku powstania w warstwie powierzchniowej przeciwnie skierowanych gradientów koncentracji par paliwa i temperatury, a ponadto również gradientu prędkości w przypadku istnienia znacznej różnicy wartości względnej pomiędzy kroplą i otaczającym środowiskiem. W uproszczonym modelu fizycznym procesu odparowania pojedynczej kropli przyjmuje się, że pobiera ona od otaczającego ją ośrodka gazowego ciepło, którego strumień q wyrazić można zależnością [2,11]: 334 Logistyka 5/2015

q = q w + m [Q p + c p (T T k )] (5) gdzie: q w m Q p c p strumień ciepła niezbędny do ogrzania kropli, strumień masy par kropli, ciepło parowania rodzaju paliwa, średnie ciepło właściwe par rodzaju paliwa w zakresie temperatur T i Tk (T- temperatura ośrodka, Tk temperatura kropli). Strumień masy parującej kropli m najczęściej określa się wzorem Stefana [5,11]: m = B c R p T P P P p dp p d n (6) gdzie: Bc Rp P,T Pp dp p d n współczynnik dyfuzji par paliwa w ośrodku gazowym, stała gazowa par paliwa, ciśnienie i temperatura ośrodka gazowego, ciśnienie cząstkowe par paliwa, gradient ciśnienia Pp w kierunku normalnym do powierzchni kropli. W przypadku parowania przemieszczanych kropel o sumarycznej masie m i średniej średnicy Sautera d32, strumień masy par można wyznaczyć z prostej zależności [2,3]: d m dt = d 32 m (7) Dyfuzja par paliwa w ośrodku powietrza związana jest z wymianą masy pomiędzy powierzchnią kropli a tym ośrodkiem i zachodzi dzięki dyfuzji molekularnej i turbulentnej. Dyfuzja molekularna polega na mieszaniu się cząsteczek składników gazowych paliwa i powietrza wskutek gradientu koncentracji tych składników oraz gradientu temperatur, co pobudza przepływ ciepła i masy. W przypadku silników spalinowych szybkość dyfuzji molekularnej posiada znaczenie decydujące w tworzeniu mieszanki. Szybkość tej dyfuzji jest określona tzw. prawem Ficka, które wyraża strumień masy składnika dyfundującego w ruchomym ośrodku gazowym [5,11]: gdzie: m Bm d c d n m = B m d c d n + W n C (8) strumień masy par kropli, współczynnik dyfuzji molekularnej odniesiony do koncentracji par paliwa, gradient koncentracji dyfundującego składnika w ośrodku gazowym, W n C składnik wyrażający wpływ unoszenia o charakterze makroskopowym. Przy dyfuzji turbulentnej dochodzi dodatkowo do intensyfikacji wymiany masy i ciepła wskutek wywołania przez pulsacje przemieszczeń składników par paliwa i powietrza w sposób nieuporządkowany. Współczynnik dyfuzji molekularnej Bm jest znacznie mniejszy niż współczynnik dyfuzji turbulentnej Bt. Podsumowując skrótową charakterystykę tworzenia mieszaniny palnej należy stwierdzić, że zachodzą tutaj skomplikowane procesy fizyko-chemiczne. Powstałe na wyjściu z elementu rozpylającego krople paliwa w ośrodku gazowym ulegają rozpadowi, jeśli ich średnica jest większa od krytycznej, a której wartość zależy od napięcia powierzchniowego cieczy utrzymującego ich kulisty kształt. Strumień masy odparowanego paliwa zależy od temperatury i ciśnienia ośrodka, do którego jest wprowadzane oraz od szybkości przebiegu procesu dyfuzji. Dyfuzja par paliwa w ośrodku gazowym może być wydatnie powiększona poprzez intensyfikację turbulencji tego ośrodka. Logistyka 5/2015 335

ROZWÓJ UKŁADÓW WTRYSKOWYCH BENZYNY Układy gaźnikowe zasilania silników, z uwagi na umiejscowienie gaźnika w kanale głównym kolektora dolotowego, nie są w stanie zapewnić przede wszystkim równomiernego napełnienia poszczególnych cylindrów. Mimo względnie jednorodnego składu mieszanki, występująca nierównomierność napełnienia ogranicza możliwości silników w procesie eksploatacji. Poszukiwanie nowych, bardziej efektywnych rozwiązań, doprowadziło do powstania wtryskowych układów zasilania o różnych sposobach dawkowania paliwa, a mianowicie [1,8,10]: wtrysk w głowicy przed zaworem dolotowym każdego cylindra, wtrysk do ramion kolektora dolotowego przed głowicą, wtrysk bezpośrednio do każdego cylindra. Opis poszczególnych sposobów zasilania jest w literaturze przedmiotu dobrze scharakteryzowany, stąd też został w niniejszym artykule pominięty. Natomiast istotnym dla rozwoju tych systemów wydaje się zastosowanie kolejno doskonalonych wersji tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej, co wyraźnie zdynamizowało postęp w tym zakresie. Dla uzyskiwania mieszanki jednorodnej niezbędnym jest dokładne określenie ilości zasysanego do cylindra powietrza, do którego odpowiednio przez system sterujący układem wtryskowym dobierana jest ilość paliwa. POZACYLINDROWE UKŁADY WTRYSKU BENZYNY Firma Bosch GmbH była i ciągle pozostaje wiodącą w rozwoju układów zasilania benzyną w skali światowej, której rozwiązania zdominowały przemysł motoryzacyjny. Z pewnością do pierwszych zastosowanych w produkcji seryjnej w samochodach VW (1958r.) należy układ wtryskowy o nazwie D-Jetronic, (D; niem. druck ciśnienie). Dla określenia ilości zassanego powietrza, do którego system sterujący dobiera czas trwania wtrysku paliwa (co odpowiada wielkości dawki), wykorzystano pomiar ciśnienia przez czujnik usytuowany w kolektorze dolotowym. Rozwinięciem układu D-Jetronic było rozwiązanie K-Jetronic (K; niem. kontinuierlich ciągły). W tym przypadku paliwo pod ciśnieniem 0,5 MPa jest doprowadzane do odpowiedniego rozdzielnika, z którego zasilane są indywidualne wtryskiwacze poszczególnych cylindrów. Ten system został jako pierwszy zastosowany w samochodzie Porsche 911T (1973r.). System ten był ciągle rozbudowywany, m. in. została tutaj po raz pierwszy wprowadzona sonda lambda do pomiaru zawartości tlenu w spalinach. Po wprowadzeniu do układu centralnej jednostki sterującej ECU (Engine Control Unit) otrzymał on nazwę KE-Jetronic (1976r.). Prawie równolegle (1978r.) powstał system L-Jetronic (L; niem. luft powietrze), w którym pomiar ilości powietrza dostarczonego do cylindrów był określany za pomocą przepływomierza klapowego. Mierzył on objętość tego powietrza a nie jak w przypadku rozwiązań poprzednich ciśnienie powietrza, które było parametrem do wyznaczenia jego ilości wpływającej do cylindrów. Proces przeliczeniowy powodował wprowadzenie pewnych błędów, stąd też wpływało to na dokładność pomiaru i w konsekwencji na optymalny skład mieszanki dla nieustalonych warunków pracy silnika. Wyeliminowanie tej niedogodności zapewnił system LH-Jetronic (LH; niem. luft powietrze, hitzdraht gorący drut), w którym zastosowano masowy pomiar powietrza wykorzystując przepływomierz z tzw. gorącym drutem (1981r.). Wprowadzony w układ przepływomierza drut platynowy jest nagrzewany elektronicznie do temperatury ok. 100 C. Przepływające zasysane powietrze ochładza drut, co powoduje natychmiastowe jego podgrzewanie przez system elektroniczny ponownie do temperatury ok. 100 C. Mierzone natężenie prądu potrzebne do ogrzania platynowego drutu jest miarą masy zassanego powietrza. Końcowym efektem rozwoju układów wtryskowych pozacylindrowych firmy Bosch był system Mono- Jetronic wprowadzony do silników w 1988r. Był to pierwszy system, który spełniał w owym czasie europejską normę spalin Euro 1, która została obligatoryjnie wprowadzona dla producentów od 1993r. W tym systemie wtrysk benzyny odbywał się do komory znajdującej się nad przepustnicą i był zsynchronizowany z zapłonem. Czujniki dostarczające danych do ECU (prędkość obrotowa wału korbowego silnika, aktualne obciążenie, temperatury powietrza zasysanego i silnika, ilość tlenu w spalinach i in.) umożliwiały ustalenie 336 Logistyka 5/2015

przez jednostkę sterującą czasu wtrysku (dawki paliwa) stosunkowo dokładnie. Przy równoczesnym zastosowaniu z tym systemem dawkowania paliwa trójdrożnego reaktora katalitycznego udało się uzyskać wspomnianą wcześniej normę EURO 1. UKŁADY BEZPOŚREDNIEGO WTRYSKU BENZYNY Rozwój układów zasilania benzyną w systemie bezpośredniego wtrysku został wymuszony wprowadzeniem norm emisji składników toksycznych w spalinach w roku 1993 i zapowiedzią dalszych restrykcyjnych ograniczeń w kolejnych odstępach czasu. Jak postępowały zmiany limitów dla toksyn emitowanych z silnika benzynowego pokazano w tabeli 1. Tab. 1. Normy emisji składników toksycznych spalin dla pojazdów z silnikiem benzynowym [g/km] EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 EURO 5 1993 1996 2000 2005 2009 [g/km] CO 2,72 2,2 2,3 1,0 1,0 1,0 HC - - 0,2 0,1 0,1 0,1 NOX - - 0,15 0,08 0,06 0,6 HC+NOX 0,97 0,5 - - - - PM - - - - 0,005 0,005 Wymagana odległość parkingu wielopoziomowego od okien pomieszczeń w budynku mieszkalnym oraz zamieszkania zbiorowego przeznaczonym na stały pobyt ludzi nie może być mniejsza niż 10 m w przypadku od 5 do 60 stanowisk, natomiast w przypadku większej liczby stanowisk musi wynosić minimum 20 m. Wymagana odległość parkingu wielopoziomowego od granicy działki budowlanej nie może być mniejsza niż 6 m w przypadku od 5 do 60 stanowisk, natomiast w przypadku większej liczby stanowisk musi wynosić przynajmniej 16 m. Dla spełnienia wymaganych limitów toksyczności już w początkowym okresie legislacji (Euro 1 i Euro 2) niezbędnym było zsynchronizowanie sterowaniem dawki paliwa i także momentem zapłonu, co wymagało zmiany jego kąta wyprzedzenia w czasie pracy silnika. Tego rodzaju zmiany w systemie sterowania silnikiem nie byłyby wystarczające bez wspomagania oddziaływania na wylatujące spaliny trójdrożnego reaktora katalitycznego. W jaki sposób przebiegają procesy chemiczne w reaktorze ilustruje w sposób uproszczony rys.1. Zdecydowany postęp w rozwoju benzynowych układów zasilania, w tym również odnośnie spełnienia norm emisyjnych składników w spalinach, nastąpił z chwilą wprowadzenia bezpośredniego wtrysku benzyny do cylindra. Silnik z układem bezpośredniego wtrysku benzyny po raz pierwszy zaprezentowała firma Mitsubishi w 1995r. [10]. W rozwiązaniu tym kanały dolotowe w głowicy były prawie pionowe, co pozwoliło na zwiększenie prędkości przepływu zasysanego powietrza i w powiązaniu z odpowiednio ukształtowanym denkiem tłoka uzyskano w efekcie jego znaczne zawirowanie. W końcowej fazie sprężania następował wtrysk paliwa i zapłon powstałej mieszanki od iskry świecy zapłonowej. Bezpośredni wtrysk benzyny umożliwił w tym rozwiązaniu pracę silnika w dwóch zakresach, tzn. dla małego i dużego obciążenia. Przy biegu jałowym i niskich obciążeniach praca silnika odbywa się na mieszankach ubogich, natomiast w zakresie dużych obciążeń zużycie paliwa istotnie wzrasta. Ponieważ w takich warunkach pracy istnieje niebezpieczeństwo wystąpienia spalania stukowego, zastosowano w systemie dawkowania paliwa podział dawki na dwie wtryskiwane części. Pierwsza dawka jest wtryśnięta podczas suwu ssania tworząc mieszankę z powietrzem, natomiast druga jest dostarczona pod koniec suwu sprężania, przed wyzwoleniem iskry na świecy zapłonowej. W ten sposób uniknięto zjawiska spalania stukowego i jednocześnie było możliwym podwyższenie stopnia sprężania silnika do wartości E 13,5 [10,11]. Logistyka 5/2015 337

Rys.1. Zasada pracy trójdrożnego reaktora katalitycznego Opisany powyżej system pracy silnika został rozwinięty przez firmę VW i występuje pod nazwą FSI (Fuel Stratified Injection). Istotą tego rozwiązania jest możliwość pracy silnika na bardzo ubogich mieszankach, dochodzących nawet do wartości λ 3,0 na biegu jałowym i małych obciążeniach. Ponieważ zapłon mieszanki ubogiej jest utrudniony i spala się ona w długim czasie, co powoduje wzrost emisji NOx, paliwo jest wtryskiwane do cylindra w taki sposób, że tworzy mieszankę uwarstwioną. W okolicach świecy zapłonowej występuje mieszanka bogata, co zapewnia szybki zapłon od iskry, natomiast propagacja płomienia w przestrzeń cylindra zapala mieszankę ubogą. Dla spełnienia oczekiwanych parametrów użytkowych i wymaganych ekologicznych system ten jest stosunkowo skomplikowany, w którym zastosowano m.in. kolektor dolotowy o zmiennej długości, regulowaną recyrkulację spalin dla obniżenia NOx, podwójny system doprowadzenia paliwa, który wymaga pompy niskociśnieniowej (ok. 0,3 MPa) i wysokociśnieniowej (ok. 20 MPa) oraz inne związane z systemem sterowania. Należy stwierdzić, że pomimo olbrzymiego postępu w ostatnich latach odnośnie układów zasilania benzyną, które spowodowały istotny wzrost mocy i spełnienie rygorystycznych norm emisji silników o ZI, ich sprawność pozostaje nadal na poziomie niesatysfakcjonującym konstruktorów, producentów i użytkowników. Prace w tym kierunku są nadal intensywnie prowadzone, a szczególnie w celu stworzenia jednostki napędowej łączącej walory silnika o ZI i o ZS. SILNIK HCCI HYBRYDOWY SYSTEM TWORZENIA I SPALANIA MIESZANKI Silnik spalinowy pracujący w systemie HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) zawiera w sobie rozwiązania charakterystyczne dla jednostek o zapłonie iskrowym i samoczynnym [6,9]. Podczas uruchamiania silnika i do osiągnięcia jego temperatury pracy, silnik wykorzystuje zapłon od iskry świecy i działa jak klasyczny silnik benzynowy. Po osiągnięciu założonej temperatury silnik przechodzi na cykl pracy z wykorzystaniem samozapłonu, tzn. podobnie do systemu występującego w silnikach o ZS. Obrazowo ideę przebiegu procesu spalania w sposób wskazujący na istotne różnice w tych systemach ilustruje rys.2. W silnikach o zapłonie iskrowym zapłon jest inicjowany przeskokiem iskry pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej. Zapalana jest mieszanka paliwowo-powietrzna o strukturze zbliżonej do jednorodnej. Płomień przemieszcza się od świecy w kierunku ścianek cylindra i denka tłoka. Stopień sprężania z uwagi na wyeliminowanie niepożądanego spalania stukowego nie przekracza w zasadzie ℇ=12, co obniża sprawność tych silników. 338 Logistyka 5/2015

Rys.2. Schematy przebiegu procesu spalania w silnikach: a) o ZI, b) o ZS, c) w systemie HCCI Silniki o zapłonie samoczynnym posiadają stopnie sprężania rzędu ℇ=25-30 i w cylindrach sprężane jest czyste powietrze zassane z otoczenia po przejściu przez układ filtrujący. Paliwo jest bezpośrednio wtryskiwane do cylindra pod koniec suwu sprężania i następuje samozapłon na skutek odparowanych kropel paliwa w gorącym powietrzu. Ponieważ czasy na wtrysk paliwa, jego odparowanie i samozapłon przebiegają w bardzo krótkim okresie, skutkuje to znaczną emisją NOx i cząstek stałych. W silnikach z systemem HCCI stopień sprężania jest zbliżony do silników o ZS. Zapłon mieszanki odbywa się praktycznie w całej objętości w niskiej temperaturze i spalanie trwa krótko (kilka stopni OWK). Wszystko to powoduje zmniejszenie zużywanego paliwa dochodzące do 15% przy porównywalnej ilości wytwarzanej energii do klasycznych silników o ZI i o ZS. Z uwagi na obniżoną temperaturę spalania emisja NOx jest minimalna, natomiast węglowodory HC i tlenek węgla CO zostają zneutralizowane w reaktorze katalitycznym. Ponieważ system tworzenia mieszanki i spalania jest skomplikowany, silnik pracuje przy dostarczaniu na bieżąco wielu istotnych parametrów do jednostki sterującej przez wszelkiego rodzaju czujniki (m.in. spalania stukowego, położenia tłoka, ilości zassanego powietrza, ciśnień i temperatur występujących w silniku mediów itp.). Do sterowania silnikiem HCCI wykorzystywane są odpowiednie sterowniki [7]. System HCCI jest aktualnie intensywnie rozwijany i doskonalony. Trudno wyrokować o przyszłości układów zasilania benzyną silników spalinowych przy aktualnej tendencji do poszukiwania paliw alternatywnych. W zależności od ich rodzaju silniki będą wymagały z pewnością adekwatnych systemów zasilania. Wydaje się jednak, że połączenie w jednej jednostce napędowej pozytywnych cech silnika o zapłonie iskrowym i o zapłonie samoczynnym może okazać się rozwiązaniem optymalnym. WNIOSKI Zamierzeniem Autora artykułu było zwrócenie uwagi na istotny postęp w ostatnich latach dotyczący układów zasilania benzyną. Legislacyjne wymuszenie na producentach silników rygorów emisyjnych odnośnie składników toksycznych w spalinach oraz olbrzymi rozwój technologii elektronicznych powodują, że zmiany w dotychczasowych systemach oraz nowe rozwiązania powstają niezwykle szybko. Niezależnie jednak od światowej polityki energetycznej zalecanej w aplikacjach do drogowych środków transportu, będą to z pewnością rozwiązania i systemy zmierzające do sukcesywnego obniżania zużycia różnych paliw, zmniejszenia emisyjności toksyn w spalinach i podnoszenia sprawności jednostek napędowych. Streszczenie Treścią artykułu są zagadnienia dotyczące rozwoju układów zasilania siników benzynowych, które zostały wymuszone narzuconymi normami emisji toksyn w spalinach, sukcesywnie obniżanymi w sposób rygorystyczny. Aby sprostać tym wyzwaniom, producenci silników spalinowych proponują i wprowadzają nowe rozwiązania, niejednokrotnie bardzo skomplikowane i zmieniające przebieg procesu spalania Logistyka 5/2015 339

w cylindrze. Postęp w tym zakresie jest bardzo dynamiczny i wyzwala ostrą konkurencję wśród koncernów samochodowych. Słowa kluczowe: silniki spalinowe, mieszanka paliwowo-powietrzna, systemy wtrysku benzyny GASOLINE SUPPLY SYSTEMS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES Abstract The contents of the article are development issues of the supply systems for combustion engines, which have been forced emission standards toxins in the exhaust. To meet these challenges manufacture of internal combustion engines bring new solution which often are very complicated. They also radically change the combustion process in the cylinder. Progress in this field is very dynamic and it causes a lot competition among of car companies. Keywords: combustion engines, fuel-air mixture, gasoline injection systems Bibliografia 1. Kasedorf J.: Zasilanie wtryskowe benzyną. WKiŁ, Warszawa 1989. 2. Kowalewicz A.: Tworzenie mieszanki i spalanie w silnikach o zapłonie iskrowym. WKiŁ, Warszawa 1984. 3. Mugele R., Evans H.: Droplet size distribution in sprays. Industrial Engineering Chemistry. 6/1971. 4. Ohnesorge W.: The formation of drops from nozzles and the disruption of the stream of liquid. Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik, vol. 16, 6/1989. 5. Orzechowski Z., Prywer J.: Wytwarzanie i zastosowanie rozpylonej cieczy. WNT, Warszawa 2008. 6. Shen Y., King E., Pfahl U., Krile R., Slone E., Orban J., Wright K.: Fuel Chemistry Ipacts on Gasoline HCCI Combustion with Negative Valve Overlap and Direct Injection. SAE Technical Paper 2007-01-4105, 2007. 7. Urushihara T., Hiraya K., Kakuhou A., Itoh T.: Expansion of HCCI Operating Region by the Combination of Direct Fuel Injection, Negative Valve Overlap and Internal Fuel Reformation. SAE Technical Paper 2003-01-0749, 2003. 8. Wendeker M.: Sterowanie wtryskiem benzyny w silniku samochodowym. Wyd. Lubelskie Towarzystwo Naukowe, Lublin 1999. 9. Wilson T.S., Xu H., Richardson S.: An experimental study of combustion initiation and development in an optical HCCI engine. SAE Technical Paper 2005-01-2129, 2005. 10. Materiały informacyjne firmy Bosch, Mitsubishi, VW, Mercedes, Toyota, Peugeot (lata 1980-2014). 11. Strony internetowe dotyczące układów zasilania silników o zapłonie iskrowym (lata 1980-2014). 340 Logistyka 5/2015