Effect of elevated coolant temperature on the useful parameters of piston internal-combustion engine

The paper presents the characteristics to determine the effect of elevated temperature coolant in the cooling system on engine useful parameters, the torque, power, specific fuel consumption and efficiency as a function of the effective engine speed and specific fuel consumption, hourly fuel consumption and air consumption as a function of engine load. The most popular and widely used method of cooling is liquid cooling, which ensures uniformity of temperature around the combustion chamber and easy acquisition and transfer of heat, although the properties of water are limited to a maximum temperature of the coolant. Increase the efficiency of modern internal combustion piston engines is done by modern control systems units of each engine according to its operating conditions, reducing heat loss in engine cooling and recovering energy from exhaust gases (e.g.: turbine air compressors). The results of tests confirmed the benefits of increased coolant temperature. The set of characteristics that applies the pressure of the cooling system affect the fuel consumption, especially at high speed, which contributes to increase effective efficiency of the engine.

W artykule przedstawiono charakterystyki mające na celu określenie wpływu podwyższonej temperatury płynu chłodzącego w układzie chłodzenia na parametry użyteczne silnika, czyli moment obrotowy, moc, jednostkowe zużycie paliwa i sprawność efektywną w funkcji prędkości obrotowej silnika, a także jednostkowe i godzinowe zużycie paliwa oraz godzinowe zużycie powietrza w funkcji obciążenia silnika. Najpopularniejszym i masowo stosowanym sposobem chłodzenia jest chłodzenie cieczowe, które zapewnia równomierność temperatury wokół komory spalania oraz łatwość przejmowania i przenoszenia ciepła, aczkolwiek właściwościami wody ograniczona jest maksymalna temperatura chłodziwa. Wzrost sprawności współczesnych tłokowych silników spalinowych odbywa się poprzez nowoczesne systemy sterowania poszczególnymi zespołami silnika odpowiednio do warunków pracy silnika, zmniejszenie strat energii cieplnej na chłodzenie silnika oraz odzyskiwanie energii ze spalinami (np. turbiny sprężarek powietrza). Wyniki badań potwierdziły korzyści wynikające ze zwiększenia temperatury cieczy chłodzącej. Z przedstawionych charakterystyk wynika, że zastosowanie ciśnieniowego układu chłodzenia wpływa na mniejsze zużycie paliwa, szczególnie przy dużej prędkości obrotowej, co przyczynia się do wzrostu sprawności efektywnej silnika.