Description of a rig for the testing of a prototype engine with a pneumatic energy accumulator

The principle of operation of an engine with a pneumatic energy accumulator and a test rig built at the Technical University of Lodz, Department of Vehicles and Fundamentals of Machine Design, have been presented in this paper. The test rig was used to test a two-stroke spark-ignition IC engine with a prototype energy accumulator situated in one of the engine cylinders. The instantaneous position of the secondary piston of the energy accumulator was measured with the use of a laser sensor fixed on the cylinder head and the measurement system has been described in this paper. A graph with typical curves representing the engine cylinder pressure and the movement of the secondary piston in the pneumatic energy accumulator has been included, too. Many attempts have already been made to provide the spark-ignition IC engine with devices of various kinds in order to improve engine performance characteristics. However, none of the solutions proposed have found wider practical application. In the case of a pneumatic energy accumulator with the new design concept as presented here, a broad spectrum of development possibilities can be seen. Therefore, this article will be the first in a series dedicated to the testing and modelling of a spark-ignition engine with a pneumatic accumulator.

W artykule przedstawiono zasadę działania silnika z pneumatycznym akumulatorem energii oraz stanowisko zbudowane w Katedrze Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn Politechniki Łódzkiej. Na stanowisku przebadano dwusuwowy silnik spalinowy o zapłonie iskrowym z prototypowym pneumatycznym akumulatorem energii, umieszczonym w jednym z cylindrów silnika. Pomiar położenia dodatkowego tłoka z akumulatora był realizowany czujnikiem laserowym zamocowanym na głowicy i został opisany w artykule. Zamieszczono również typowy przebieg ciśnienia w cylindrze i ruchu dodatkowego tłoka w pneumatycznym akumulatorze. Silnik spalinowy o zapłonie iskrowym w swojej historii był już wielokrotnie wyposażany w różnego rodzaju urządzenia mające poprawiać jego parametry, ale próby nie znalazły szerszego zastosowania. W przypadku pneumatycznego akumulatora energii przedstawionego w artykule widać szerokie spektrum możliwości otwierające się przed nową konstrukcją, dlatego artykuł ten będzie pierwszym z cyklu artykułów poświęconych badaniu i modelowaniu silnika o zapłonie iskrowym z pneumatycznym akumulatorem.