Bibic_HR

7/25/2019 Bibic_HR

1/13

Oslobaanje topline kod motora sui... D. Bibi, I. Filipovi, A. Hribernik, B. Pikula

216 goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015.

Devad Bibi, Ivan Filipovi, Ale Hribernik, Boran Pikula

ISSN 0350-350X

GOMABN 54, 3, 216-228

Izvorni znanstveni rad

KARAKTERISTIKA OSLOBAANJA TOPLINEKOD MOTORA S UNUTARNJIM IZGARANJEM

M POSTUPKOM UBRIZGAVANJA GORIVA

SaetakOpisivanje procesa izgaranja u motoru s unutarnjim izgaranjem (sui) obino se vriputem takozvanih parametara izgaranja, kao to su: maksimalni tlak izgaranja,maksimalna temperatura ciklusa, kut poetka izgaranja, kutni interval trajanjaizgaranja, karakteristika oslobaanja topline, prirast ukupne koliine razvijenetopline, kutni interval pritajenog izgaranja, prijenos topline i slino. Zbog sloenostiprocesa izgaranja u motoru sui do danas jo uvijek ne postoje modeli koji bi na

efikasan i prije svega pouzdan nain omoguili predvianje karakteristikeoslobaanja topline za vrlo iroku paletu razliitih tipova motora sui. Ciljano seistrauju fenomenoloki, empirijski i CFD modeli za konkretne konstruktivneosobitosti motora i primijenjenog goriva. U okviru ovog rada predstavljen je nainodreivanja karakteristike oslobaanja topline putem aproksimativnih funkcijaizgaranja na primjeru vrlo specifinog naina pripreme smjese goriva i zraka, udizelovom motoru sui, tzv. M-postupak ubrizgavanja goriva. Validacija primijenjenihaproksimativnih funkcija izvrena je preko eksperimentalnih rezultata ispitivanja nakonkretnom motoru sui.

Kljune rijei:motor sui, izgaranje, aproksimativna funkcija, M-postupak

1. UvodRealni proces koji se odvija pri izgaranju u dizelovom motoru je iznimno kompleksanfenomen na koji utjeu razliite veliine, poevi od hidraulinih u sustavu zaubrizgavanje goriva, preko onih u fazi formiranja i raspada mlaza goriva, isparavanjakapljica goriva, mijeanja, zapaljenja pa sve do sutinske transformacije energijeputem oksidacije goriva i stvaranja razliitih oblika emisija zagaujuih tvari.Usporeivanjem i analiziranjem postupaka stvaranja smjese kod dizelovog motora,ottovog motora, te u industrijskom plameniku moe se primijetiti da postoji znatnatemperaturna razlika izmeu goriva i zraka koji se mijeaju. Iz Arheniusovog zakona[1] je poznato da temperatura ima znatan utjecaj na odvijanje kemijskih reakcija.

7/25/2019 Bibic_HR

2/13

D. Bibi, I. Filipovi, A. Hribernik, B. Pikula Oslobaanje topline kod motora sui...

goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015. 217

Ukoliko se gorivo mijea s vruim zrakom u dizelovom motoru, vrlo visoka

temperatura e utjecati i na strukturu goriva. Pri tome do izraaja dolaze osobinegoriva ije molekule, pogotovu u sluaju heterogenih mjeavina, naginju stvaranjuperoksida sa spontanim djelominim reakcijama. Zbog toga dolazi do procesaraspadanja molekula koje s jedne strane pospjeuju samozapaljenje, a s drugestrane oslobaanjem djelia bogatih vodikom ostatak od molekula postaje svebogatiji ugljikom, koji je reakcijski inertan i koji se na kraju pojavljuje kao aa uispunim plinovima. Oslobaanjem vodika iz molekule, ona ostaje bez prirodnogkatalizatora, jer reakcija ugljika se ubrzava do eljene mjere putem krajnjeg produktareakcije vodika, ali samo onda ako se ona odvija na molekularnoj razini. to vietemperatura raste tijekom izgaranja, to i procesi raspadanja, koje se tada ne moevie zaustaviti, dovode do potpunog raspada molekula. Tako nastaje uobiajenikarakter reakcija u dizelovom motoru: u poetnoj fazi velika brzina reakcija,povezane s bukom, na kraju sporo naknadno izgaranje (dogorijevanje) inertnogugljika. U okviru ovih reakcijskih kinetikih procesa treba traiti uzroke nedovoljnodobrog mijeanja goriva i zraka u dizelovom motoru; jer to se bolje tekue gorivopomijea s vruim zrakom za izgaranje to e vee koliine goriva biti podlone,povezano sa samozapaljenjem, opisanom procesu raspadanja. Poveanjem uinkamijeanja poveava se poetna brzina reakcija, ali koliina reakcijski inertnog ugljikase takoer poveava. U spektralno analitikim ispitivanjima (eksperimentima) oviprocesi u dizelovom motoru se jasno raspoznaju. S druge strane se istim ovimpostupkom moe ustanoviti da izgaranje plinskih ulja, npr. u plameniku, nije

povezano s tako izraenim raspadom molekula. Plamenik radi u podruju vrlobogatih smjesa bez ae. Spora predoksidacija u ovom sluaju u znatnoj mjerimijenja tijek reakcija u plamenu. Eksperimentalnim istraivanjima ustanovljeno je danain stvaranja mjeavine zrak gorivo ima odluujui utjecaj na karakter zapaljenjai izgaranja; mnogo je tee oksidirati uljne plinove koji se sastoje od neraspadnutoggoriva i zraka nego mjeavinu u obliku magle s kapljicama goriva.Temeljem prethodno opisanih reakcijskih kinetikih procesa moe se izvesti nizzakljuaka, te ih predstaviti u obliku preporuka za nain stvaranja smjese.Nepovoljne posljedice procesa raspadanja, koji je neizbjean kod samozapaljenja,mogue je najbolje premostiti ukoliko se ispune sljedea tri uvjeta [2]:

1. Ograniiti, to je mogue vie, udio goriva u samozapaljenju.Ova mala koliina goriva treba biti pomijeana s vruim zrakom, i to ba nanain kako se to inae ostvaruje u dizelovim motorima s cjelokupnom koliinomgoriva. Na kraju je ipak neophodno i cjelokupni preostali dio goriva pomijeat i sazrakom, kako bi i on izgorio. Ali da bi se mogao pomijeati s vruim zrakom, ada pri tome ne nastanu nedostaci, potrebno je gorivo prethodno pripremiti. Ovose, temeljem iskustava dobivenih istraivanjem plamena izgaranja dizelskoggoriva, moe ostvariti putem sljedea dva uvjeta.

2. Pruiti mogunost sporog prethodnog oksidiranja goriva, bez njegovogpregrijavanja.

7/25/2019 Bibic_HR

3/13


218 goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015.

3. Gorivo koje ispari, po mogunosti u izvornom stanju, treba mijeati s vruim

zrakom sukcesivno u malim koliinama, ali tako brzo da se prije pojavesamozapaljenja uspostavi priblino stehimoterijski odnos u smjesi, te da ga jemogue zapaliti nekim stranimizvorom.

Putem uobiajenog zapreminskog postupka stvaranja smjese prethodna tri uvjeta sene mogu ispotovati; prema prvom uvjetu samo mali dio goriva se smije neposrednomijeati sa zrakom. Ukoliko se cjelokupna koliina goriva raspri ili doe u dodir svruim povrinama, nee se moi ispotivati niti prvi niti drugi uvjet, pa na taj nainne postoji ni mogunost da se ispotuje i trei uvjet. U svrhu stvaranja smjese premaprethodno utvrenim uvjetima, kod M postupka ubrizgavanja goriva, gorivo se neubrizgava u zrak koji se nalazi u prostoru za izgaranje, koji priblino ima oblik

polukugle, ve se ubrizgava na zid prostora za izgaranje na koji se u stvari nanosi uobliku irokog tankog filma, slika 1 a) i b).Film goriva, pri punom optereenju motora, ima srednju debljinu od priblino 12 m.Tako uvedeno gorivo se ne mijea prisilno sa zrakom na visokoj temperaturi, kao toje to uobiajeno kod drugih sustava pripreme smjese gorivo zrak, ve se preko zidaprostora zagrijava samo do doputene vrijednosti. Tako kisik iz zraka, na neki nainmoe se rei toplinski prigueno, moe gorivo prihvatiti u malim koliinama, a da nenastupi hidraulino priguivanje dovoenja kisika (kao kod predkomornih motora) uzistovremeno pregrijavanje molekule goriva. Na taj nain iskljueno je samozapa-ljenje nekontrolirane vee koliine goriva [2].

a) b)

Slika 1: Ubrizgavanje goriva kod M postupka (a - klip, b - brizgaljka, c - mlaz goriva,d - zid prostora u klipu u obliku polukugle)

Biranjem malog rastojanja izmeu otvora brizgaljke i zida prostora za izgaranjesamo e se mala koliina goriva odvojiti od ubrizganog mlaza, koja e za razliku odone koliine goriva koja se nanosi na zid proivjeti procese samozapaljenja koji suuobiajeni za dizelov motor. Dio goriva koji se nalazi na zidu postupno se zagrijava i

poinje isparavati; brzina isparavanja je ovisna od razlike temperature izmeu zida i

7/25/2019 Bibic_HR

4/13


goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015. 219

plina (s vremenom sve vea) kao i stalno narastajuim zraenjem plina. Samo onaj

dio goriva koji ispari moe sudjelovati u stvaranju smjese, koja se odvija vrlo brzo sjedne strane zbog goriva u parnom stanju, a s druge strane zbog velike brzinekretanja zraka. Ispareni dijelovi goriva nisu pretrpjeli nikakvo ili vrlo malo raspadanje,te tako stvaraju upravo mjeavinu koja zbog dugog vremena indukcije ne dostietoku samozapaljenja nego izgara zbog paljenja drugim izvorima. Kao izvorizapaljenja slue usijani djelii ugljika stvoreni samozapaljenjem male koliine gorivaiz inicijalne faze.

Bez obzira to se prethodno opisani pojedinani procesi meusobno vremenskipreklapaju, mogue je napraviti shemu iz koje proizlazi razlika tijekom stvaranjasmjese u uobiajenim dizelovim motorima i kod M.A.N. M-postupka. U prvom redu

se kod M-postupka primjeuje podjela ukupne koliine goriva na dva dijela. Vei diood ukupne koliine goriva se uvodi u mjeavinu tek nakon isparavanja, dok se koduobiajenog dizelovog procesa gorivo uvodi u mjeavinu prije njegovog isparavanja.Zidovi prostora za izgaranje, prvenstveno onaj dio koji se nalazi u klipu, ima slianzadatak kao rasplinja kod ottovog motora, i on pri visokom tlaku i visokimtemperaturama dovodi do isparavanja ak i onih dijelova goriva koji imaju visokutoku vrelita. Stvaranje smjese neposredno prije njenog izgaranja ostavlja vrlo malovremena za djelovanje tlaka, tako da se zvukovi (kucanje) uzrokovani naglompromjenom tlaka izbjegavaju. Nain voenja izgaranja bitno utjee i na oblikkarakteristike oslobaanja topline, tako da su evidentne i razlike u njenom karakteruu odnosu na motore s izravnim ubrizgavanjem cjelokupnog mlaza u radni prostor [3].

U nastavku rada predstavljena je aproksimativna funkcija karakteristike oslobaanjatopline prilagoena za koritenje na motorima s M postupkom ubrizgavanja goriva, akoji kao gorivo koristi dizel ili biodizel.

2. Eksperimentalna postavka i rubni uvjeti

Za eksperimente je koriten 6-cilindarski, etverotaktni dizelov motor namijenjen zaupotrebu kao pogonski agregat u autobusima. U tablici 1 dani su osnovni podaciispitivanog motora.

Tablica 1: Osnovni podaci ispitivanog motora

MotorPrirodni usis, 4-taktni s M postupkomubrizgavanja goriva

Broj cilindara 6

Promjer i hod klipa 125 mm x 155 mm

Radni volumen 11,413 dm3

Stupanj stlaivanja 18Kut poetka ubrizgavanja goriva 23 KV prije GMTNominalna snaga/pri broju okretaja 160 kW/2200 min-1

Maksimalni okretni moment/pri brojuokretaja

775 Nm/1400 min-1

7/25/2019 Bibic_HR

5/13


220 goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015.

Odreivanje relevantnih pokazatelja rada motora sui izvreno je na ispitnom stolu u

laboratoriju Tehnike fakultete Univerze v Mariboru u kontroliranim uvjetima.Ispitivanja su vrena na parcijalnim i na maksimalnom optereenju motora su i, kao ikroz cjelokupno brzinsko podruje. Za mjerenje fizikalnih veliina, poput tlaka,temperature, protoka energenata koritene su normirane i za ovu oblast ispitivanjauobiajene metode. Pokazatelji rada motora sui su odreivani za fosilno ibiodizelsko grivo. Koritena goriva su zadovoljavala kriterije o kvaliteti navedene uodgovarajuim normama i preporukama (za fosilni dizel EN 590, za biodizel EN14214). Osnovne karakteristike koritenih goriva prikazane su u tablici 2.

Tablica 2: Karakteristike dizela i biodizela

Gorivo Dizel BiodizelKinematika viskoznost pri 30 C [mm2/s] 3,34 5,51Povrinska napetost pri 30 C [N/m] 0,0255 0,028Ogrjevna vrijednost [kJ/kg] 43.800 38.177

Cetanski broj [-] 45-55 >51

Zbog razliitih fizikalnih osobina fosilnog goriva i biodizela [4] javljaju se i odreenerazlike u procesu formiranja radne smjese goriva i zraka [5]. Razlike u osobinamapromatranih goriva prvenstveno utjeu na optimalni kut ubrizgavanja goriva [6],fizikalne procese mijeanja goriva i zraka, razdoblje pritajenog izgaranja [6], to u

konanici ima utjecaja na izgaranje unutar motora sui, odnosno performanse motoras aspekta razvijene snage i emisija ispunih plinova.Tijekom istraivanja zakljuenoje da je za dostizanje optimalnih performansi motora sui, pri koritenju biodizelskoggoriva, neophodno smanjivati kut ubrizgavanja goriva [7]. Osnovne karakteristikepromatranih goriva koje doprinose ovakvom zakljuku u prvom redu su viskoznost icetanski broj. Prema preporukama proizvoaa motora sui za fosilno dizelsko gorivooptimalni kut ubrizgavanja je 23 KV prije GMT, a prema provedenim istraivanjimapokazalo se da je za biodizel optimalan kut ubrizgavanja 21 KV prije GMT [8].

3. Matematiko modeliranje karakteristike oslobaanja topline

Zbog sloenosti procesa koji se odvijaju pri izgaranju u motoru sui, na prvi pogledtako sloenoj stvarnosti izgleda primjeren i adekvatno sloen postupak modeliranjakoji bi pojedinane procese mogao opisati u prostoru i vremenu. Trodimenzionalniproraunski kodovi koji danas stoje na raspolaganju zaista posjeduju potencijal zarjeavanje ovog zadatka. Meutim, trud koji treba uloiti za toan opis geometrijeradnog prostora motora sui je velik, vrijeme potrebno za provoenje prorauna jeznatno i njihova tonost je zbog nepotpunog poznavanja zakonitosti pojedinihprocesa ograniena. Kao druga krajnost, nasuprot trodimenzionalnim modelima jouvijek se u primjeni nalaze, prije svega zbog svoje jednostavne strukture i potrebnogkratkog vremena za dobivanje konkretnih rezultata, tzv. bez- ili nul-dimenzijski

modeli.

7/25/2019 Bibic_HR

6/13


goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015. 221

Poto karakteristika oslobaanja topline u biti opisuje karakter odvijanja procesa

izgaranja u motoru sui, njeno poznavanje je od iznimne vanosti za izvedene i zaprojektirane motore. Kod izvedenih motora se najee karakteristika oslobaanjatopline (KOT) odreuje putem snimljenih indikatorskih dijagrama, poto je tonostkoja se na taj nain moe postii dobra i zadovoljavajua. Kod projektiranih motorakarakteristiku oslobaanja topline je vrlo teko odrediti. Najee se u timsluajevima zadovoljava s indikatorskim dijagramima motora sline izvedbe, ili sepretpostavljaju odreeni oblici karakteristike oslobaanja topline pa se analizirajunjihovi utjecaji na odvijanje procesa u motoru sui [9].

Na slici 2, gdje su prikazane karakteristike oslobaanja topline za usisni dizelovmotor s M postupkom i prehranjivani dizelov motor s izravnim ubrizgavanjem goriva,

za dva brzinska reima, jasno se vide razlike u karakteru izgaranja. Ovdjepredstavljena aproksimativna funkcija zasniva se zapravo na korelacijskom izrazuMarzouk Watsona, uz zadravanje, naravno, osnovne ideje, to jest da se KOTpredstavi superponiranjem dvije meusobno povezane funkcije. Da bi se dobila tobolja mogua korelacija, izvrena su ispitivanja na motoru sui za razliite kutoveubrizgavanja (21 KV i 23KV prije GMT) i to za oba goriva, dizel i biodizel.Koritenjem statistikih metoda, kao i metoda za fitanje krivulja poput metoderazlike najmanjih kvadrata i slinih, izvrena je korekcija izraza tako da se dobivajuupotrebljivi izrazi za simuliranje KOT kod dizelovog motora s M postupkomubrizgavanja goriva uzimajui u obzir i razliita goriva. Kod dizelovog motora s Mpostupkom ubrizgavanja goriva poetni iljak na karakteristici oslobaanja toplineje mnogo manje naglaen (usprkos injenici da se veliki dio goriva ubrizga tijekomrazdoblja zakanjenja paljenja), iako je ukupno razdoblje izgaranja otprilike jednako,dok se ak iljak na veim brzinskim reimima i gubi (slika 2, desno). Naalost,predmetni motori se ne mogu usporeivati sa stajalita poetka ubrizgavanja irazdoblja zakanjenja paljenja, te intenziteta izgaranja, poto se radi o drukijimkoncepcijama motora, a samim tim i kutovi ubrizgavanja goriva su razliiti, kao isami sustavi za dobavu goriva. Slika je dana ilustrativno kako bi se pokazala razlikau karakteru karakteristike oslobaanja topline.Kroz povijest, prvi aproksimativni analitiki izrazi koji su koriteni za opisivanjekarakteristike oslobaanja topline (KOT) imali su vrlo jednostavne oblike trokuta, dvatrokuta, etverokuta i slino [10]. S ovakvim opisom KOT pri simuliranju procesa umotoru sui mogu se postii zadovoljavajua slaganja vrijednosti tlaka, snage,potronje goriva i sl. Meutim, u sluajevima kada su se ovako prosti oblici KOTprimjenjivali za usporeenja gradijenata tlaka ili vrednovanja snimljenih indikatorskihdijagrama, vrlo brzo se nailo na granice ove aproksimativne metode. Zakljuak je,da bi aproksimativne metode mogle dati zadovoljavajue rezultate, neophodno je dadjelomino sadre i elemente koji opisuju pojave u procesu izgaranja ustanovljenemakro-razmatranjem procesa izgaranja.

Aproksimativne funkcije koje opisuju KOT, a koji su dobiveni radom na razliitimkoncepcijama i modelima zapravo direktno ili indirektno uzimaju u obzir sljedeeparametre:

7/25/2019 Bibic_HR

7/13


222 goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015.

reim rada motora koji je definiran ekvivalentnim odnosom zraka i brojem

okretaja motora n stanje na poetku izgaranja definirano razdobljem zakanjenja paljenja stanje svjee radne materije na ulazu u motor ili u trenutku kada se usisni

ventil zatvara.

Slika 2: Karakteristika oslobaanja topline za motor s M postupkom ubrizgavanja iza motor s izravnim ubrizgavanjem goriva, reim maksimalnog optereenjai dvabrzinska reima

7/25/2019 Bibic_HR

8/13


goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015. 223

Zbog prethodno spomenutih specifinosti karakteristike oslobaanja topline kod

dizelovog motora s M postupkom ubrizgavanja goriva, esto koritene aproksima-tivne funkcije, kao to su vibeova jedno i vie stupanjska funkcija, nisu mogle zado -voljiti uvjete za usporeivanje gradijenata tlaka i vrednovanja snimljenih indikatorskihdijagrama. U nastavku se daje novo razvijena aproksimativna funkcija karakteristikeoslobaanja topline koja omoguava vrlo dobro simuliranje procesa u motoru sui, prikoritenju dizelskog i biodizelskog goriva.Novi korelacijski izraz koji u dobroj mjeri opisuje KOT kod dizelovog motora s Mpostupkom, dobiven temeljem korekcije izraza Marzouk-Watsona, glasi [5]:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)dok se izrazi za raunanje konstanti daju u sljedeem obliku:

(6)

7/25/2019 Bibic_HR

9/13


224 goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015.

U odnosu na Marzouk-Watsonov korelacijski izraz u prvom redu su na osnovi

eksperimentalnih istraivanja korigirane konstante u eksponentima funkcija i(izrazi (2) i (3)), a zatim su se koritenjem razliitih metoda optimizacijeodredile konstante za dani reim rada motora.Naime, pri korekciji izraza Marzouk-Watson vodilo se rauna o tome da se radni

reim motora definira parametrima kao to su ekvivalentni odnos zraka ( ), broj

okretaja motora (n), razdoblje zakanjenja paljenja ( ), poto je upravo ovimparametrima definirano trenutano radno stanje motora sui; ekvivalentni odnoszraka ( ) i broj okretaja motora (n)odreuju radni reim motora, dok je razdobljem

zakanjenja paljenja ( ) uzeto u obzir i stanje radne materije u trenutku

zatvaranja usisnog ventila kao i kut ubrizgavanja goriva. Uvoenjem nove konstanteu izrazu modificirane funkcije , putem cetanskog broja (CN), uzet je u obzir

i utjecaj vrste goriva na KOT.

4. Analiza rezultata

Koritenjem aproksimativne funkcije (1) dobivene su KOT za dizelov motor s Mpostupkom koje su usporeivane s eksperimentalno dobivenim karakteristikama. Naslici 3 usporeene su bezdimenzionalne brzine oslobaanja topline (dxs/dy)dobivene na putem eksperimenta i prorauna za dizelsko i biodizelsko gorivo,razmatrajui reim maksimalnog optereenja, te dva brzinska reima s kutom

poetka ubrizgavanja goriva od 21KV prije GMT. Kao to se moe i vidjeti sa slike,predloena aproksimativna funkcija za bezdimenzionalnu brzinu izgaranja, zasno-vana na korelaciji Marzouk-Watsona, prati promjene u karakteru krivulje koje suposljedica koritenja razliitog goriva, kao i razliitih brzinskih reima rada, odnosnodaje vrlo dobra slaganja s eksperimentalnim rezultatima, kako po intenzitetu tako ipo karakteru u razliitim radnim reimima motora s M postupkom.Da bi se provjerila nova aproksimativna funkcija s aspekta promjene kuta poetkaubrizgavanja goriva, na slici 4 usporeene su bezdimenzionalne brzine oslobaanjatopline (dxs/dy) dobivene na putem eksperimenta i prorauna za dizelsko i bio-dizelsko gorivo, razmatrajui reim maksimalnog optereenja, te dva brzinska

reima s kutom poetka ubrizgavanja goriva od 23KV prije GMT.Kao i u prethodnom primjeru nova aproksimativna funkcija za bezdimenzionalnubrzinu izgaranja zasnovana na korelaciji Marzouk-Watsona daje vrlo dobra slaganjapo intenzitetu i po karakteru u svim radnim reimima motora s M postupkom, te jetime potvrena i osjetljivost aproksimativne funkcije i s aspekta promjene kutapoetka ubrizgavanja goriva.

7/25/2019 Bibic_HR

10/13


goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015. 225

Slika 3: Bezdimenzijska brzina oslobaanja topline dxs/dyza dizelov motors M postupkom koritenjem biodizelskog i dizelskog goriva, za brzinske reime1400 min-1i 2000 min-1i statiki kut ubrizgavanja od 21KV prije GMT:biodizel (gore), dizel (dolje)

7/25/2019 Bibic_HR

11/13


226 goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015.

Slika 4: Bezdimenzionalna brzina oslobaanja topline dxs/dyza dizelov motors M postupkom koritenjem dizelskog i biodizelskog goriva, za brzinske reime1400 min-1i 2000 min-1i statiki kut ubrizgavanja od 23KV prije GMT: biodizel

(gore), dizel (dolje)

7/25/2019 Bibic_HR

12/13


goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015. 227

5. Zakljuak

U radu su predstavljeni rezultati istraivanja na uspostavljanju aproksimativnefunkcije karakteristike oslobaanja topline kod linijskog, hlaenog, srednje brzo-hodog dizelovog motora s izravnim ubrizgavanjem goriva putem tzv. M-postupkaubrizgavanja goriva. Nova aproksimativna funkcija, koja je bazirana na korelacij-skom izrazu Marzouk-Watsona, preko odgovarajuih parametara ciklusa uzima uobzir promjene reima rada motora sui i primjenu goriva razliitih cetanskihvrijednosti ime je omogueno promatranje karakteristike oslobaanja topline kojase dobiva pri koritenju dizelskog i biodizelskog goriva.Upotrebljivost nove aproksimativne funkcije je testirana upotrebom eksperimentalnihrezultata. Pokazana su vrlo dobra slaganja raunskih i eksperimentalnih rezultata, i

po intenzitetu i po karakteru u svim radnim reimima motora, kao i pri promjeni kutapoetka ubrizgavanja goriva.Predstavljenom aproksimativnom funkcijom dobiva se alat koji e omoguiti anali-ziranje procesa izgaranja pri upotrebi dizelskog goriva i biodizela, te donoenjaodgovarajuih zakljuaka s obzirom na razliitosti procesa izgaranja pri upotrebirazliitih goriva kod motora s M postupkom ubrizgavanja goriva.

Literatura

[1] Kuo K. K., Principles of Combustion, John Wiley&Sons, New York, 1986.

[2] Meurer J. S., Das M.A.N. - M-Verbrennungsverfahren, M.A.N. MaschinenfabrikAugsburgNrnberg.

[3] Lee D. I., Combustion Simulations of Direct Injection Diesel Engine Having MType Combustion Chamber, International Symposium COMODIA 85 (1985).

[4] Kegl B., Project MobilisCivitas IIFuel Properties, WD 5.4.L-4,University of Maribor, Maribor, 2005.

[5] Bibi D., Karakteristike sagorijevanja biodizela i njegovih mjeavina sa fosilnimgorivima u dizel motorima, doktorska disertacija,Mainski fakultet Sarajevo, 2007.

[6] Bibi D., Filipovi I., Hribernik A., Pikula B.; Investigation Into The Effect ofDifferent Fuels on Ignition Delay of M-Type Diesel Combustion Process,Thermal Science: vol. 12 (2008), no. 1, pp. 103-114, Belgrad, Serbia(ISSN 0354-9836).

[7] Bibi D., Hribernik A., Filipovi I., Kegl B., Utjecaj biogoriva na performancedizelovog motora, Goriva i maziva, godina 50, br. 4, X-XII, 317-325, 2011,ISSN 0350-350X, Zagreb.

[8] Kegl B., Hribernik A., Experimental Analysis of Injection characteristics UsingBiodiesel Fuel, Energy & Fuels, 2006, 20, 22392243.

[9] Pischinger R., Kranig G., Tauar G., Sams Th., Thermodynamik derVerbrennungskraftmaschine, SpringerVerlag Wien, 2010.

7/25/2019 Bibic_HR

13/13


228 goriva i maziva, 54, 3 : 216-228, 2015.

[10] Jankov R., Matematiko modeliranje strujno termodinamikih procesa i

pogonskih karakteristika dizel motorakvazistaconarni modeli. I dio,Nauna knjiga Beograd, 1984.

Koritene oznake:

broj okretaja

, , , , konstante

yodnos promatranog relativnog kuta i ukupnog kutnog intervala trajanja izgaranja

bezdimenzionalna brzina oslobaanja topline

- funkcija- funkcija

ekvivalentni odnos zraka

konstanta

kut radilice motora

kut radilice motora pri poetku izgaranja

kutni interval trajanja izgaranja

kutni interval zakanjenja poetka izgaranja

vremenski interval zakanjenja poetka izgaranja

KOTkarakteristika oslobaanja toplineGMTgornja mrtva toka

Autoriizv. prof. dr sc. Devad Bibi, prof. dr. sc. Ivan Filipovi, izv. prof. dr sc. Boran PikulaMainski fakultet Sarajevo, Odsjek za motore i vozila, Vilsonovo etalite 9,71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina, tel./fax. +387 33 650 841;e-adresa: [email protected], [email protected], [email protected]

prof. dr. sc. Ale Hribernik; Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojnitvo,

Smetanova ulica 17, 2000 Maribor, Republika Slovenija,e-adresa: [email protected]

Primljeno15.12.2014.

Prihvaeno3.3.2015.

Documents

Bibic_HR