abbr. SJ GMU
ISSN 2657-5841 (printed)
ISSN 2657-6988 (online)
DOI: 10.26408
Wpływ podwyższonej temperatury płynu chłodzącego na zwiększenie ekonomiczności pracy tłokowego silnika spalinowego
Effect of elevated coolant temperature on increasing work economy of piston internal-combustion engine
Abstract:
The paper presents the analysis of heat balance and literature review on the various solutions of the engine cooling systems in aspect of reducing the cooling loss. The model and experimental test stands for testing the cooling system for increased temperature coolant were presented. On the model stand, as a result of the research, determined the characteristics of courses of temperature and pressure coolant system at selected points. In this paper was demonstrated that it is possible to maintain the assumed constant pressure of 0,3 MPa in the system and obtain it at the elevated liquid temperature leading to an increase in overall engine efficiency. Subsequently performed speed characteristics of the 4CT90 engine with standard and pressure cooling system. The results confirmed the benefits of increasing the temperature of the coolant. The efficiency of the engine with the pressure and a traditional cooling system was evaluated. Presented characteristics show that the use of the cooling system pressure decrease fuel consumption, especially at high rotational speed, what result with better effective efficiency.
Streszczenie:
W artykule dokonano analizy bilansu cieplnego oraz przeglądu literatury przedmiotowej, dotyczącej różnych rozwiązań układów chłodzenia silnika w aspekcie zmniejszania strat chłodzenia. Przedstawiono modelowe i eksperymentalne stanowiska badawcze do badań układu chłodzenia o podwyższonej temperaturze płynu chłodzącego. Na stanowisku modelowym, w wyniku przeprowadzonych badań, wyznaczono charakterystyki przebiegów temperatury i ciśnienia cieczy chłodzącej w wybranych punktach układu. Wykazano, że istnieje możliwość utrzymania założonego stałego ciśnienia o wartości 0,3 MPa w układzie i uzyskania przy tym podwyższonej temperatury cieczy, prowadzącej do wzrostu sprawności ogólnej silnika. Następnie wykonano charakterystyki prędkościowe silnika 4CT90 ze standardowym i ciśnieniowym układem chłodzenia. Wyniki badań potwierdziły korzyści wynikające ze zwiększenia temperatury cieczy chłodzącej. Oceniono efektywność pracy silnika z ciśnieniowym i tradycyjnym układem chłodzenia. 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 ogólnej silnika.
Issue:
Pages:
93
100
Download full text in pdf:
References:
Ap N.S., Maire A., Jouanny P., Le Prigent C., Economical engine cooling system, SAE Technical Paper Series, 2001-01-1708, 2001.
Kawamura H., Development of the Ceramic Adiabatic Engine Having 68% Thermal Efficiency, ASME 2000 Fall Technical Conference, Peoria 2000.
Krakowski R., Walentynowicz J., Simulation researches of influence of compensation tank volume on control parameters of cooling liquid temperature in the piston combustion engine, Journal of KONES Powertain and Transport, 2010, Vol. 17, No. 3, 223–230.
Komo R., Bryzik W., Adiabatic Turbocompound Diesel Engine, CIMAC CONGRES Paper D4.5, Paryż 1983.
Konfesky P., Nelson V.A., Ranger M., A system engineering approach to engine cooling design, SAE SP-1541, Warrendale 1999.
Muller P., Heck E., Seese W., Verdampfungskulung eine Alternative zur Konvektionskulung, MTZ 56 12, 1995, 714–721.
Myszkowski S., Termostaty z regulacją programową – cz. I, „Auto Expert”, 2008, nr 2.
Ogrodzki A., Chłodzenie trakcyjnych silników spalinowych, WKŁ, Warszawa 1974.
Principles of engine cooling systems, components and maintenance, SAE HS-40, Warrendale 1991.
Saur R., Leu P., Lemberger H., Heumerer G., Kennfeldgesteuertes Temperaturregelsystem fur Motorkuhlkkreislaute, MTZ 57 7/8, 1996, 424–428.
Staniszewski B., Wymiana ciepła: podstawy teoretyczne, PWN, Warszawa 1979.
Walentynowicz J., Chłodzenie tłokowych silników spalinowych, WPT, 1996, nr 12.
Walentynowicz J., Termodynamika techniczna i jej zastosowania, WAT, Warszawa 2009.
Walentynowicz J., The test stand for investigation of cooling systems of combustion engines, Journal of KONES Powertain and Transport, 2007, Vol. 14, No. 4, 492–500.
Walentynowicz, J., Krakowski, R., Modeling of the higher pressure cooling system for transport vehicles engines, Transport Problems, 2010, Vol. 5, No. 4, 39–47.