1. Co to jest krzywka wielomianowa. Wykres kinematyczny krzywki wielomianowej

Krzywka wielomianowa to krzywka o wzniosie(oraz - w konsekwencji - prędkości i przyspieszeniu) popychacza, opisanym funkcją wielomianową, spełniającą dodatkowe warunki opisane analitycznie

3. Definicja liczby oktanowej. Rodzaje liczby oktanowej. Wpływ składu benzyny na liczbę oktanową. Sposoby zwiększania liczby oktanowej.

Charakteryzuje odporność paliwa na spalanie stukowe. Procentowa objętościowa zawartość izooktanu C8H18 w mieszaninie z n-heptanem C7H16 o takiej samej odporności na spalanie stukowe w znormalizowanych warunkach, jak badane paliwo.

Liczba oktanowa motorowa LOM

Charakterystyczna dla dużego obciążenia: n = 900 obr/min,

podgrzewana mieszanka (149ºC),

zmienny kąt wyprzedzenia zapłonu.

Wyznaczana na silniku o zmiennym stopniu sprężania ε= 4 ÷ 10.

Liczba oktanowa badawcza LOB

Charakterystyczna dla częściowego obciążenia: n = 600 min,

nie podgrzewana mieszanka, stały kąt wyprzedzenia zapłonu.

Wyznaczana na silniku o zmiennym stopniu sprężania ε = 4 ÷ 10.

Liczba oktanowa drogowa LOD

Wyznaczana w warunkach drogowych -

badanie w czasie przyspieszania ze zmiennym kątem wyprzedzenia zapłonu

Duża LO: węglowodory pierścieniowe i rozgałęzione izoalkany.

Mała LO: węglowodory prostołańcuchowe.

Zwiększanie LO:

> skład frakcyjny (lżejsze frakcje),

> skład chemiczny,

> dodatki metaloorganiczne: czteroetylek ołowiu; czterometylek ołowiu, związki żelaza, związki potasu.

4. Definicja liczby cetanowej LC

Charakteryzuje zdolność paliwa do samozapłonu. Procentowa objętościowa zawartość n-cetanu C16H34 w mieszaninie z α-metylonaftalenem C11H10 o takiej samej zdolności do samozapłonu w znormalizowanych warunkach, jak badane paliwo.

LC = 45 ÷ 60

LC ≈55±5-0,45·LOB

LC ≈60±5-0,55·LOM

5. Definicja wsp. Napełnienia. Zależność współczynnika napełnienia od prędkości obrotowej dla ZI i ZS. Zależność współczynnika napełnienia dla silnika ZI dla różnych kątów otwarcia przepustnicy.

Współczynnik napełnienia to stosunek masy powietrza znajdującego się w cylindrze po zakończeniu wymiany ładunku i masy powietrza, mogącego się zmieścić w cylindrze w warunkach odniesienia

(normalnych lub panujących przed wlotem do cylindra w wypadku silników doładowanych).

Współczynnik napełnienia cylindra silnika dwusuwowego jest iloczynem współczynnika przechwycenia ładunku i współczynnika napełnienia komory korbowej.

λ-współczynnik nadmiaru powietrza (składu mieszanki palnej)-stosunek ilości powietrza biorącego udział w spalaniu i ilości powietrza niezbędnego do całkowitego i zupełnego spalenia paliwa

Gpal-natężenie przepływu paliwa zużywanego przez silnik

zakres palności mieszanki jednorodnej?

8. Wielkości kryterialne wraz z jednostkami miar przy ocenie zanieczyszczeń z samochodów i z silników spalinowych

Natężenie emisji zanieczyszczenia-to pochodna emisji zanieczyszczenia względem czasu. Jednostka: kg/s

Stężenie substancji w mieszaninie substancji - c to udział objętościowy lub masowy substancji w mieszaninie substancji; stężenie może być wielkością bezwymiarową lub jest odnoszone do

jednostki objętości. Jednostki: mg/m3, procent - %, jedna milionowa - ppm (parts pro million), jedna miliardowa - ppb (parts pro billion),

Emisja zanieczyszczenia - m to masa substancji, uznanej za szkodliwą dla środowiska, wydzielanej z silnika. Jednostka: kg.

Emisja drogowa-zanieczyszczenia to pochodna emisji zanieczyszczenia względem drogi przebywanej przez pojazd Jednostka: g/km

Liczba drogowa cząstek stałych to pochodna liczby cząstek stałych względem drogi przebywanej przez pojazd. Jednostka: km^-1

Emisja jednostkowa-zanieczyszczenia to pochodna emisji zanieczyszczenia względem pracy wykonywanej przez silnik. Jednostka: g/(kWh)

Liczba jednostkowa cząstek stałych to pochodna liczby cząstek stałych względem pracy wykonanej przez silnik spalinowy Jednostka: 1/(kWh).

Współczynnik zadymienia spalin Z Jednostka: Procent, stopnie Boscha, FSN

Współczynnik ekstynkcji promieniowania świetlnego K. Jednostka: 1/m

9. Reaktory katalityczne. Klasyfikacja reaktorów katalitycznych

Budowa reaktora katalitycznego:

• Obudowa ze stali nierdzewnej.

• W izolacji (cieplnej i mechanicznej) wkład ceramiczny lub metalowy.

• Na wkładzie warstwa pośrednia - z tlenków glinu z dodatkami innych tlenków

• Podstawowa substancja katalityczna na warstwie pośredniej.

Substancje stosowane jako katalizatory:

• metale szlachetne,

• tlenki metali alkalicznych i ziem alkalicznych,

• pierwiastki przejściowe,

• sole i bardziej złożone minerały

Platyna: dobry katalizator reakcji utleniania.

Rod:dobry katalizator reakcji redukcji.

Substancje katalityczne - mieszaniny poszczególnych substancji w określonych stosunkach masowych.

Klasyfikacja reaktorów katalitycznych ze względu na zachodzące w nich reakcje chemiczne:

• utleniające,

• redukujące,

• redukująco-utleniające (wielofunkcyjne).

cele stosowania, zasada działania

10. Wyprowadzić równanie mocy silnika I Rodzaju (jednostki)

Średnie ciśnienie indykowane
[Pa]

Średnie ciśnienie użyteczne
[Pa]

Moc indykowana
c-liczba cylindrów[W]

Moc użyteczna
[W]

Czas obiegu
Współczynnik suwowości
, liczba obrotów n [obr/min],

[rad/s]

Objętość skokowa silnika
[m³]
[W]
[Nm]

-równanie mocy I rodzaju

12. Spalanie w silniku ZI na otwartym wykresie indykatorowym. Zaznaczyć i nazwać poszczególne fazy spalania

I Okres spalania indukcyjnego; powstawania płomienia.

α1 zależy od: rodzaju paliwa, współczynnika nadmiaru powietrza, współczynnika resztek spalin.

α1 małe, gdy: λ= 0,6 ÷0,8 małe, jednorodna mieszanka.

II Okres właściwego spalania; rozprzestrzeniania się płomienia.

W II okresie występuje maksimum ciśnienia. Do końca okresu II wywiązuje się do 90% ciepła.

III Okres dopalania.

Spadek szybkości reakcji na skutek wyczerpywania się substratów. Do 1/3 suwu rozprężania wyczerpują się praktycznie substraty. Dopalanie może się przedłużyć dla mieszanek ubogich, dużego ν i opóźnionego zapłonu.

13. Spalanie w silniku ZS na otwartym wykresie indykatorowym. Zaznaczyć i nazwać poszczególne fazy spalania

I Okres opóźnienia samozapłonu

Od początku wtrysku do pojawienia się płomienia gorącego.

Na długość okresu I wpływają:

• fizyczne i chemiczne właściwości paliwa (liczba cetanowa),

• temperatura i ciśnienie powietrza,

• stopień rozdrobnienia paliwa (ciśnienie wtrysku paliwa),

• zawirowanie powietrza w cylindrze,

• współczynnik resztek spalin.

II Okres spalania kinetycznego (quasi izochorycznego)

Spala się gotowa mieszanka z okresu I oraz powstająca mieszanka. O szybkości spalania decyduje kinetyka reakcji chemicznych.

Na długość okresu wpływają:

• czas trwania okresu I,

• ilość paliwa wtryśnięta w okresie I,

• jakość rozpylenia paliwa.

III Okres spalania dyfuzyjnego (quasi izobarycznego)

Spala się tylko powstająca mieszanka. O szybkości spalania decyduje parowanie i dyfuzja.

Do końca okresu III wywiązuje się(70÷85%) ciepła.

Na długość okresu III wpływają:

• współczynnik nadmiaru powietrza uśredniony względem przestrzeni całej komory spalania,

• zawirowanie powietrza w cylindrze,

• charakterystyka czasowa wtrysku paliwa.

IV Okres dopalania

Od kąta maksymalnej temperatury.

15. Wpływ kąta wyprzedzenia zapłonu na wykres indykatorowy: zamknięty i otwarty (nieskończ)

20. Definicja współczynnika nadmiaru powietrza. (jedno zdanie)

Współczynnik nadmiaru powietrza (składu mieszanki palnej)-stosunek ilości powietrza biorącego udział w spalaniu i ilości powietrza niezbędnego do całkowitego i zupełnego spalenia paliwa

22. Metody zmniejszania emisji zanieczyszczeń w silnikach:

W ZI:

Zwiększanie stopnia sprężania.

Wtryskowe systemy zasilania: wielopunktowe, wysokociśnieniowy

Komory spalania do mieszanek jednorodnych, niejednorodnych.

Układy dolotowe ze zmiennymi właściwościami geometrycznymi.

Doładowanie z chłodzeniem powietrza.

Rozrząd wielozaworowy ze zmiennymi parametrami

Układy zapłonu: plazmowego, fotochemicznego i laserowego.

Recyrkulacja spalin.

Postęp w opracowywaniu paliw

Zintegrowane elektroniczne systemy pomiarów, sterowania i diagnozowania.

Katalityczne oczyszczanie spalin - reaktory katalityczne

W ZS

Stosowanie wtrysku bezpośredniego

Bardzo wysokie ciśnienia wtrysku: układy wtryskowe z pompowtryskiwaczami, zasobnikowe układy wtryskowe (common rail).

Elektronicznie sterowanie układów wtryskowych

Układy dolotowe ze zmiennymi właściwościami geometrycznymi

Doładowanie z chłodzeniem powietrza.

Rozrząd wielozaworowy ze zmiennymi parametrami

Recyrkulacja spalin.

Postęp w opracowywaniu olejów napędowych.

Katalityczne oczyszczanie spalin - reaktory katalityczne. *mieszanka stechiometryczna to mieszanka, w której
=1 i gdy na 1kg spalanego paliwa przypada 14,7kg powietrza

*mieszanka uboga to mieszanka, w której powietrza jest więcej(rośnie wtedy zawartość tlenków azotu w spalinach)

*mieszanka bogata to mieszanka, w której powietrza jest mniej(rośnie wtedy zawartość węglowodorów i tlenku węgla)

Należy dążyć do tego aby skład mieszanki był najbardziej zbliżony do składu mieszanki stechiometrycznej

10)Spalanie stukowe: wpływ czynników konstrukcyjnych i eksploatacyjnych na skłonność do występowania spalania stukowego.

*Spalanie stukowe- w momencie zapłonu iskra zapala mieszankę w okolicy świecy, powoduje to dodatkowe sprężenie pozostałego ładunku w komorze spalania. Ciśnienie to, oraz podwyższona temperatura może wywołać samozapłon i gwałtowne spalenie mieszanki w przeciwległym końcu komory. Proces ten jest lawinowy i spalanie następuje nieprawidłowo, wywołuje to charakterystyczny stuk.

*przyczyny spalania stukowego:

-zbyt wysoki stopień sprężania

-zbyt wczesny zapłon

-za mała liczba oktanów paliw

-przegrzanie silnika

-za małe zawirowania mieszanki w komorze spalania

-duże napełnienie cylindra

16)Definicja sprawności ogólnej silnika oraz związek między sprawnością ogólna i jednostkowym zużyciem paliwa.

*sprawność ogólna silnika jest to stosunek pracy użytecznej Le do ciepła doprowadzonego wraz z paliwem Qp zużytym dla jej wytworzenia.

Le- praca użyteczna

` Qp- ciepło doprowadzone wraz z paliwem

=Le/(ge*Wp) ge- jednostkowe zużycie paliwa

Wp- wartość opałowa paliwa

---