Fast heat release analysis for spark ignition engine

The development of the automotive engine is increasingly challenged by emission legislation and by the end-users' fuel economy demands. it requires new technologies as well as new ways to optimise and analyse engine processes. The best possible knowledge needed for the modeling and controlling an internal combustion engine may be received as a result of the thermodynamic analysis. such an analysis requires acquisition of the data on the in-cylinder pressure and volume, Thermodynamic properties (chemical composition), heat transfer and gas flows (crevice flows, blow-by effect) and therefore is sophisticated and labour-consuming. that is why it would be desirable to use comparable (in the fmal effect and precision) methods of heat release analysis, which would be faster and less demanding. a burn rate analysis applied to calculate mass fraction burned (MFB) is one of the solutions. This paper presents the results of the comparative analysis ofvarious heat release algorithms and recommends fast mfb method that is comparable with the sophisticated thermodynamic analysis — it offers the accuracy of the estimation of 50% mass fraction burn duration not worse than 0.5 crank angle degree.

Rozwój układów napędowych pojazdów w coraz większym stopniu uwarunkowany jest wymaganiami ochrony środowiska i minimalizacji zużycia paliwa. wymaga to nowych technologii w dziedzinie sterowania tłokowym silnikiem spalinowym. Dokładny obraz zjawisk zachodzących w komorze spalania otrzymać można w wyniku analizy termodynamicznej, która wymaga obok znajomości ciśnienia, będącego efektem procesu spalania i zmian objętości przestrzeni roboczej, także wiedzy o zmianach właściwości termofizycznych czynnika (zmiana składu chemicznego), wymiany ciepła oraz przepływów masy czynnika (efekt szczelinowy i przedmuchy), co czyni taką analizę skomplikowaną i pracochłonną. Pożądane byłoby więc opracowanie metody o porównywalnej dokładności, ale znacząco szybszej, nie wymagającej znajomości tak dużej liczby parametrów wejściowych. W opracowaniu tym skupiono się na porównaniu wyników uzyskiwanych poprzez zastosowanie różnych algorytmów i zaproponowano metodę, która w oparciu o minimalną liczbę danych, zapewnia zgodność położenia 50% ciepła wydzielonego z wynikami analizy termodynamicznej na poziomie nie gorszym niż plus minus 0,5° OWK.