The influence of load parameters on unrepeatability of working cycles at low SI engine speed

During investigation concerning internal processes taking place in internal combustion engine, the basic measurement is in-cylinder pressure signal. Obtained results were used as input data for calculating basic parameters of working cycle (e. g. function of fuel combustion, function of reach of torque, the temperature function during combustion). The main problem during the interpretation of obtained results, are minor differences between the functions of pressures existing in following working cycles of the engine. The parameters of following working cycle (e.g. stability of working point, engine speed r0 , torque Mo,e) depend on processes taking place in combustion chamber and stability of set point values. The one of the most important parameter deciding about differences between following working cycles are the loss of the air-fuel mixture. Mentioned processes cause problems with proper creating of reference cycle. In this paper results concerning indication researches of combustion engine with spark ignition have been presented. The indicator functions of following cycles were analyzed. Obtained results were used to determination define the influence of the engine parameters on the maximum pressure in collected pressure functions. Over 200 following working cycles were analyzed. The low engine speed (r0 =1000 rpm) was constant. The torque was changed from idle run up to maximum value. All results were analyzed statistically. The function of density and distribution of maximal pressure in cylinder of engine were determined. Besides an index of maximum indication pressure unrepeatability was determined on the basis of measurement data.

W badaniach procesów wewnętrznych (metoda indykacji) zachodzących w silnikach spalinowych, podstawowym sygnałem mierzonym jest chwilowa wartość ciśnienia w cylindrze silnika. Zasadniczy problem podczas interpretacji uzyskanych wyników stanowią znaczne różnice przebiegów ciśnień, w następujących po sobie cyklach pracy silnika spalinowego (głównie w silniku ZI). Niepowtarzalność cykli powoduje istotne trudności z wyznaczaniem tzw. obiegu reprezentatywnego. W artykule zaprezentowano wyniki badań indykacyjnych silnika spalinowego z zapłonem iskrowym, pracującego przy niskiej prędkości obrotowej. Szczegółowej analizie poddano wykresy indykatorowe w kolejnych następujących po sobie cyklach pracy. Uzyskane wyniki pomiarowe zostały wykorzystane do określenia wpływu parametrów obciążenia silnika spalinowego (Mo, r0), na wartość ciśnienia maksymalnego w zebranych wykresach indykatorowych. Analizie poddano 240 następujących po sobie, cykli roboczych w wybranych punktach pracy silnika. Wykorzystano wskaźnik niepowtarzalności cykli, oparty o wartość ciśnienia maksymalnego w danym cyklu, przy uwzględnieniu także jego wartości średniej. Całość wyników poddano niezbędnej obróbce statystycznej; wyznaczone zostały funkcje gęstości oraz funkcje rozkładu ciśnienia maksymalnego w cylindrze silnika. Ponadto na podstawie zebranych danych pomiarowych wyznaczono wskaźnik niepowtarzalności maksymalnego ciśnienia indykowanego. Zaprezentowane wyniki stanowią rezultaty drugiego etapu badań w odniesieniu do pracy [6].