ZVÝŠENÍ KONKURENCESCHOPNOSTI SPALOVACÍHO MOTORU NA STLAČENÝ ZEMNÍ PLYN COMPETITIVENESS INCREASE OF THE CNG ENGINE



Podobné dokumenty
Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM

Setting up Spark Ignition Engine Control Unit Nastavování řídicích jednotek zážehových motorů automobilů

2 MECHANICKÉ VLASTNOSTI SKLA

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - Kolokvium Božek 2016, , Roztoky -

Vstřikování Bosch-_Motronic

ZÁVODNÍ ZÁŽEHOVÝ PŘEPLŇOVANÝ MOTOR

TECHNOLOGIE OCHRANY OVZDUŠÍ

Spalovací motory Caterpillar pro platné emisní limity Stage IIIA

PLNĚNÍ EMISNÍCH NOREM U TRAKTOROVÝCH MOTORŮ

ŘÍZENÍ MOTORU Běh naprázdno Částečné zatížení Plné zatížení Nestacionární stavy Karburátor s elektronickým řízením

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Spalovací motory. Palivové soustavy

SPALOVACÍ MOTORY. Doc. Ing. Jiří Míka, CSc.

PM generátory s různým počtem pólů a typem vinutí pro použití v manipulační technice

STUDIE PROVEDITELNOSTI PROJEKTU POŘÍZENÍ AUTOBUSŮ CNG JAKO NÁHRADY DIESELOVÝCH VOZIDEL A VÝSTAVBA PLNICÍ STANICE VE MĚSTĚ KARVINÁ.

Přeplňovanéspalovacímotory

Příklady k opakování TERMOMECHANIKY

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Stručná teorie kondenzace u kondenzačních plynových kotlů - TZB-info

REGULOVANÉ PŘEPLŇOVÁNÍ VOZIDLOVÝCH MOTORŮ

Vznik zemního plynu. Zemní plyn vyskytuje velice často spolu s ropou nebo s. uhlím. Podle organické teorie zemní plyn se postupně

Zvyšování kvality výuky technických oborů

EFFECT OF COMBUSTION OF ALTERNATIVE FUELS ON DIESEL ENGINE EXHAUST EMISSIONS

Zkoušky paliva s vysokým obsahem HVO na motorech. Nová paliva pro vznětové motory, 8. června 2017

Digitální učební materiál

WP09V011: Software pro rozšířené vyhodnocení obrazového záznamu průběhu výstřiku paliva - Evalin 2.0

Motory -Emise škodlivin ve výfukových plynech

Profesor Ing. Aleš Komár, CSc. Aplikace palivového aditiva v provozu vojenské techniky AČR

Palivová soustava Steyr 6195 CVT

Obnovitelné zdroje energie Otázky k samotestům

LESNÍ STROJE. TimberLink SNADNÝ PRU VODCE. Systém sledování výkonu a stavu harvestorové techniky

Motory s vnějším spalováním

Spalovací motor. Zpracoval: Pavel BRABEC. Pracoviště: KVM

Identifikátor materiálu: ICT 2 51

p V = n R T Při stlačování vkládáme do systému práci a tím se podle 1. věty termodynamické zvyšuje vnitřní energie systému U = q + w

Charakteristika matematického modelování procesu spalování dřevní hmoty v aplikaci na model ohniště krbových kamen

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ - ENERGETICKÝ ÚSTAV ODBOR TERMOMECHANIKY A TECHNIKY PROSTŘEDÍ

Dopravní nehoda automobilu s LPG a CNG

Příručka pro podporu prodeje výrobků JCB

Směšovací poměr a emise

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. DVOUDOBÝ ZÁŽEHOVÝ MOTOR Ing. Petr Plšek Číslo: VY_32_INOVACE_ Anotace:

Zpracování ropy doc. Ing. Josef Blažek, CSc. 7. přednáška

Direct Injection Power 3 Čistič sání & ošetření palivového systému benzínových motorů s přímým vstřikováním

Emise zážehových motorů

Ing. Petr Porteš, Ph.D.

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 11. a , Roztoky-

V i s k o z i t a N e w t o n s k ý c h k a p a l i n

V čem spočívá výhoda rotačních kompresorů firmy COMPAIR?

PROGRAM KOGENERACE. Grafy Snížení emisí znečišťujících látek kogenerací...4 Snížení emisí skleníkových plynů kogenerací...5

Zážehové motory: nová technická řešení, způsoby zvyšování parametrů

BUBEN A JEHO VESTAVBY Vývoj funkce bubnu

pro školy v roce 2007

TESTOVÁNÍ MEMBRÁNOVÝCH MODULŮ PRO SEPARACI CO 2 Z BIOPLYNU

Přeplňování zážehových motorů

VÝVOJ PLYNOVÉHO MOTORU PRO OSOBNÍ AUTOMOBIL PASSENGER CAR GAS ENGINE DEVELOPMENT

Vysoká škola ekonomická v Praze Fakulta financí a účetnictví BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Uplatnění spalovací turbíny v rámci obnovy elektrárny Prunéřov II Monika Vitvarová

Spotřeba paliva a její měření je jedna z nejdůležitějších užitných vlastností vozidla. Měřit a uvádět spotřebu paliva je možno několika způsoby.

Digitální učební materiál

4. Tenkostěnné za studena tvarované prvky. Návrh na únavu OK.

Domácí práce č.1. Jak dlouho vydrží palivo motocyklu Jawa 50 Pionýr, pojme-li jeho nádrž 3,5 litru paliva o hustote 750kg m 3 a

12. Termomechanika par, Clausius-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

Dobrý partner dává více než energii. Katalog vozidel s pohonem na CNG.

Service 68. Zážehový motor 1,4 l/92 kw TSI. Dílenská učební pomůcka. s přeplňováním turbodmychadlem

AdvAnch g Uživatelský manuál v. 1.0

ohřevu teplé vody pro rodinný důmd

INFLUENCE OF CONSTRUCTION OF TRANSMISSION ON ECONOMIC PARAMETERS OF TRACTOR SET TRANSPORT

Využití energie výfukových plynů k pohonu klikového hřídele. Jakub Vrba Petr Schmid Pavel Němeček

ANALÝZA SPOTŘEBY MASA V RODINÁCH S RŮZNOU ÚROVNÍ PŘÍJMU. J. Peterová katedra zemědělské ekonomiky, PEF Vysoká škola zemědělská, Prha 6 -

a) Jaká je hodnota polytropického exponentu? ( 1,5257 )

Snížení emisí škodlivin u spalovacích motorů Semestrální práce z předmětu Životní prostředí

TECHNOLOGIE VÝROBY HLAVY MOTORU MOTOCYKLU JAWA 50 SVOČ FST 2014

Výroba páry - kotelna, teplárna, elektrárna Rozvod páry do místa spotřeby páry Využívání páry v místě spotřeby Vracení kondenzátu do místa výroby páry

Akumulace energie jako jedna z cest ke stabilizaci sítí

Tento dokument je třeba brát jako dokumentační nástroj a instituce nenesou jakoukoli odpovědnost za jeho obsah

TEKUTINOVÉ POHONY. Pneumatické (medium vzduch) Hydraulické (medium kapaliny s příměsí)

TECHNOLOGIE CHLAZENÍ VSTŘIKOVACÍ FORMY POMOCÍ KAPALNÉHO CO 2

ŠKODA AUTO VYSOKÁ ŠKOLA, O.P.S. B A K A L Á Ř S K Á P R Á C E Matyáš Heuer

Dopravní fakulta Jana Pernera Univerzita Pardubice

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

- AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

účinnost zdroje tepla

SACÍ POTRUBÍ ZÁŽEHOVÉHO MOTORU NA CNG O VÝKONU 140KW

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta strojního inženýrství Energetický ústav

Stanovení minimální ceny dopravního výkonu ve veřejné linkové autobusové dopravě. Liberecký kraj

Vladimír Matějovský. Kaňkova 32, Praha 10 tel , mob ,

Ochrana ovzduší ve státní správě. Sezimovo Ústí, listopadu 2006

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Výtok kapaliny otvorem ve dně nádrže (výtok kapaliny z danaidy)

Pojízdné stavební kompresory MOBILAIR M13 M270 S celosvětově uznávaným SIGMA PROFILem Dodávané množství 1,2 až 26,9 m³/min

NEW TRANSPORT TECHNOLOGY - BUSES ON CALL

Univerzita Pardubice Dopravní fakulta Jana Pernera

Návrh výměníku pro využití odpadního tepla z termického čištění plynů

HEMODYNAMIKA A KUBICKÝ ZÁKON

Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy. Předmět, mezipředmětové vztahy: geografie, základy společenských věd, historie

HODNOCENÍ VÝVOJE AGRÁRNÍHO ZAHRANIČNÍHO OBCHODU V ČR ASSESMENT OF DEVELOPMENT OF THE CZECH AGRARIAN FOREIGN TRADE.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ - ENERGETICKÝ ÚSTAV ODBOR TERMOMECHANIKY A TECHNIKY

PIERBURG Zaostřeno na produkty

Zahraniční obchod s vínem České republiky. Bilance vína v ČR (tis. hl)

Transkript:

ZVÝŠENÍ KONKURENCESCHOPNOSTI SPALOVACÍHO MOTORU NA STLAČENÝ ZEMNÍ PLYN COMPETITIVENESS INCREASE OF THE CNG ENGINE David Svída 1 Anotace: V současné době ve vozidlech převládá trend výkonných maloobjemových pohonných jednotek, které v sobě spojují nízkou spotřebu a nízké emise škodlivin ve výfukových plynech. Současně je ovšem vyvíjen tlak na rozšíření využití alternativních paliv jako je například stlačený zemní plyn (CNG). Příspěvek se zabývá rozborem možností ke zvýšení efektivního výkonu motorů, které vznikají přestavbou ze stávajících motorů benzínových. Klíčová slova: stlačený zemní plyn, spalovací motor, emise škodlivin. Summary: In these days is more common to use low volume of engine which combines low consumption and low emission. In parallel we can see bigger pressure to expand alternative fuels like compressed natural gas (CNG). Article is about analysis of possibilities of increasing effective engine power which are generated from conversion from original fuel. Key words: compressed natural gas, combustion engine, exhaust gas emissions. ÚVOD V současné době ve vozidlech převládá trend výkonných maloobjemových pohonných jednotek, které v sobě spojují nízkou spotřebu a nízké emise škodlivin ve výfukových plynech. Současně je vyvíjen tlak na rozšíření využití alternativních paliv jako je například stlačený zemní plyn (CNG). Vozidla na CNG se ovšem potýkají hned s několika omezujícími faktory. Jedněmi z nich jsou omezená infrastruktura čerpacích stanic, nevhodné prostorového uspořádání karosérie současných vozidel, do které se hůře zastavují tlakové zásobníky a relativně menší efektivní výkony spalovacích motorů ve srovnání s benzínovými ekvivalenty. Nevýhodou obvyklých řešení je pouhá záměna palivového systému z benzínu na CNG bez dalších úprav parametrů motoru, což má za následek znatelné snížení výkonových parametrů. Tento článek se proto zabývá rozborem možností ke zvýšení efektivního výkonu motorů, které vznikají přestavbou ze stávajících motorů benzínových. Rozbor bude proveden pro motor VW 1,4L TFSI. 1 Ing. David Svída, Ph.D., VUT Brno, Fakulta strojního inženýrství, Ústav automobilního a dopravního inženýrství, Technická 2896/2, 616 69 Brno, Tel.: +420541142248, E-mail: svida@fme.vutbr.cz Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 137

1. MODIFIKACE PARAMETRŮ KLIKOVÉHO ÚSTROJÍ V této části bude popsán návrh parametrů klikového ústrojí pro spalovací motor spalující jako palivo stlačený zemní plyn (CNG) s důrazem na zvýšení měrného efektivního výkonu. Efektivní výkon pístového spalovacího motoru je dán vztahem n Pe ivh pe, (1) kde i - počet válců spalovacího motoru, V H - zdvihový objem jednoho válce, p e - střední efektivní tlak na píst, n - otáčky motoru, τ je otáčkový činitel, vyjadřující počet otáček potřebných pro jeden cyklus spalovacího motoru (pro čtyřdobý motor τ = 2) [1,2]. Z uvedeného vztahu vyplývá, že zvýšit efektivní výkon motoru s předem daným zdvihovým objemem válců pracujícím při daných otáčkách je možné pouze zvýšením středního efektivního tlaku na píst p e. To je možné např. spálením většího množství paliva, ze kterého se uvolní větší množství energie, jež se přivede do tepelného oběhu motoru, které pro dokonalé spalování paliva předpokládá dodávku většího hmotnostního množství vzduchu. Střední efektivní tlak na píst je možné vyjádřit vztahem Hu pe pl pl i m, (2) t z kde H u - dolní výhřevnost paliva, λ Z - spalovací součinitel přebytku vzduchu, σ t - teoretický směšovací poměr vzduchu a paliva, ρ pl - hustota plnicího vzduchu, η pl - plnicí účinnost motoru, η i - indikovaná účinnost motoru, η m - mechanická účinnost motoru. Vezmeme-li v úvahu, že pro dané palivo je ve vztahu (2) pro střední efektivní tlak H u a σ t konstantní, pak střední efektivní tlak závisí kromě mechanické účinnosti motoru η m na η pl, η i, λ Z a ρ pl. Efektivní tlak je menší než indikovaný tlak. Je to způsobeno vlivem mechanických ztrát motoru pe pi. (3) m Indikovaný výpočtový tlak se vypočte z rozdílu práce při polytropické expanzi a práce potřebné na polytropickou kompresi. Tyto práce lze vyjádřit jako funkci tlaku na počátku komprese, z níž pak získáme vztah pro potřebný maximální plnicí tlak na konci sacího zdvihu motoru p 1z pi n1 1 1 1 1 1 n2 1 n1 1 1 n2 1 n1 1, (4) kde Ɛ - geometrický kompresní poměr motoru, υ - stupeň zvýšení tlaku, n 1 - exponent polytropy při kompresi, n 2 - exponent polytropy při expanzi. Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 138

Pro hustotu plnicího vzduchu platí vztah p 1 z pl, (5) rtpl kde r je plynová konstanta vzduchu. Pro zvýšení měrného efektivního výkonu máme tedy v zásadě k dispozici ovlivňování tří možných veličin resp. jejich kombinací. Zvýšení plnícího tlaku před sacími ventily p 1z, zvýšení kompresního poměru Ɛ a snížení teploty plnicího vzduchu T pl [4]. Problematika přeplňování zážehových motorů úzce souvisí s problematikou klepání, nebo spíše s možností odsunutí hranice jejího vzniku. Je to právě klepání, které brání navyšování efektivního výkonu při zvyšování plnícího tlaku a kompresního poměru. Pokud bychom byli schopni tuto překážku překonat použitím paliva s větší antidetonační odolností, je nutné připustit i větší tepelné a mechanické zatížení motoru. Klepání je ovlivněno antidetonačními vlastnostmi použitého paliva a složením směsi paliva se vzduchem, růstem tlaků a teplot směsi na konci kompresního zdvihu motoru, který je dán nebo ovlivněn kompresním poměrem motoru a plnicím tlakem a teplotou, velikostí předstihu zážehu, otáčkami motoru a geometrií spalovacího prostoru. 2. VLIV KOMPRESNÍHO POMĚRU Kompresní poměr motoru ovlivňuje klepání konečnými kompresními tlaky a teplotami. Maximální plnicí tlak klesá na mezi klepání s rostoucím kompresním poměrem motoru ε, při konstantním oktanovém čísle paliva, součiniteli přebytku vzduchu λ a konstantních otáčkách motoru. Protože teplota na konci komprese je závislá na teplotě plnicího vzduchu T pl, má velký význam chlazení plnicího vzduchu. Snížení kompresního poměru motoru má velký vliv na odsunutí meze klepání, ovšem současně snižuje termickou a tím i indikovanou účinnost motoru a hospodárnost jeho provozu. Zde je nutné si uvědomit, že celkový kompresní poměr přeplňovaného motoru ε je zvětšen součinem s kompresním poměrem plnicího kompresoru Π k. Na obrázku Obr. 1 je znázorněn pro CNG motor o objemu 1,4 litru vliv kompresního poměru na výstupní točivý moment. Jak je patrné z výsledků, tak se zvyšujícím se kompresním poměrem až do hodnoty 12:1, dochází také ke zvyšování točivého momentu. Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 139

Obr. 1 - Relativní porovnání točivého momentu pro různé hodnoty kompresních poměrů (základ je kompresní poměr 12:1) U kompresního poměru 12,5:1 již převládá negativní vliv samozápalů a vzniku klepání. Tento negativní vliv se projevuje tak, že vlivem vysokého předstihu a plnicího tlaku dochází k výraznému vzniku klepání, které má za následek zvýšené mechanické a tepelné namáhání pístu. Výsledkem je opálení koruny pístu (Obr. 2, Obr. 3). Obr. 2 - Následky klepání při kompresi 12,5:1 Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 140

Obr. 3 - Opálená koruna pístu při kompresním poměru 12,5:1 Logickým závěrem z pohledu klepání je maximální kompresní poměr do 12:1. Klíčovou otázkou ovšem zůstává pevnostní namáhání celé pístní skupiny. Obr. 4 - Průběh indikovaného tlaku ve válci pro 100% natočení škrticí klapky a otáčky 5200 min -1 (kompresní poměr 12:1) Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 141

Po analýze maximálních spalovacích tlaků (Obr. 4) a porovnání relativních točivých momentů, tak jak je provedeno mezi variantami 12:1 a 11,5:1 (Obr. 5), může být rozhodnuto, že se kompresní poměr sníží na 11,5:1. Obr. 5 - Relativní porovnání maximálních spalovacích tlaků při kompresním poměru 11,5:1 a 12:1 (základ je kompresní poměr 12:1) Tato změna nemá zásadní vliv na výsledný výkon motoru, ale významně sníží namáhání pístní skupiny, což se projeví pozitivně na její životnosti. Obrázek Obr. 6 ukazuje příklad zvýšeného opotřebení pláště pístu při použití kompresního poměru 12,5:1 po dlouhodobém testu. Ke zvýšení životnosti významně pomáhá prodloužení pláště pístu a nanesení vrstvy suchého lubrikantu na jeho povrch formou plazmatického nástřiku (Obr. 7). Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 142

Číslo 3., ročník X, listopad 2015 Obr. 6 - Opotřebení pláště pístu Obr. 7 - Nový píst s prodlouženým pláštěm a plazmaticky nanesenou vrstvou lubrifikantu Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 143

3. VLIV SMĚSI PALIVA SE VZDUCHEM Polohu hranice klepání ovlivňují nejen antidetonační vlastnosti samotného paliva, vyjádřeného oktanovým číslem, ale i složením směsi, které je charakterizováno součinitelem přebytku vzduchu [3]. Plnicí tlak na mezi klepání při konstantním oktanovém čísle paliva a součiniteli přebytku vzduchu směsi klesá s rostoucí teplotou plnicího vzduchu. Zejména u kapalných paliv se při konstantním oktanovém čísle paliva mez klepání bude zvyšovat při obohacení směsi. Pro chudou směs λ = 1,1 leží mez klepání níže než pro bohatší směs λ = 0,9. Tuto skutečnost lze vysvětlit tím, že palivo přejímá během komprese teplo ze stlačované směsi. Na Obr. 8 je zobrazeno relativní porovnání točivého momentu pro různé součinitele přebytku vzduchu λ při kompresním poměru 11,5:1. Základ pro porovnání je stechiometrická směs λ = 1. Jak je z průběhu hodnot patrné, tak podle předpokladů, s rostoucím přebytkem paliva stoupá dosažitelný výkon. Na Obr. 9 je zobrazeno porovnání měrné efektivní spotřeby paliva (CNG) pro různé součinitele přebytku vzduchu λ (základ je opět λ = 1). Z obou obrázků je patrné, že při přebytku vzduchu λ v rozmezí 0,9 až 0,95 je znatelný přírůstek točivého momentu při nepatrně navýšené spotřebě paliva. Obr. 8 - Relativní porovnání točivého momentu pro různé součinitele přebytku vzduchu λ při kompresním poměru 11,5:1 (základ je λ = 1) Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 144

Obr. 9 - Relativní porovnání měrné efektivní spotřeby pro různé součinitele přebytku vzduchu λ při kompresním poměru 11,5:1 (základ je λ = 1) 4. VLIV PŘEDSTIHU ZÁŽEHU Velikost úhlu předstihu zážehu má značný vliv na velikost spalovacích tlaků, teplot a rychlost jejich růstu. S rostoucím úhlem předstihu zážehu roste hodnota středního efektivního tlaku p e na mezi klepání se současným růstem plnicího tlaku. Velký význam i zde má chlazení plnicího vzduchu. Na obrázku Obr. 10 je zobrazen průběh optimálního předstihu zážehu, který je dán hranicí MFB50% ~ 8 po horní úvrati, nebo oblastí klepání. Obr. 10 Průběh optimálního předstihu zážehu při maximálním výkonu (vnější otáčková charakteristika) Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 145

5. MOŽNOSTI ODSUNUTÍ MEZE KLEPÁNÍ a) Použití paliva o vyšším oktanovém čísle. b) Vstřiknutí malého množství kapaliny (nejčastěji vody nebo alkoholu), které se provádí u velmi zatížených motorů, dovoluje zvýšit p e až o 20% [4]. c) Chlazení plnicího vzduchu v chladiči za kompresorem. d) Tvar spalovacího prostoru včetně tvarování spalovacího prostoru v pístu a rozmístění tzv. teplých míst. e) Použití dvou zapalovacích svíček. Zkrátí se tím dráha čela reakční zóny a tím se zmenší čas pro vznik podmínek klepání. f) Zvýšení otáček motoru, čímž se rovněž zkracuje doba pro spalování a tím i vzniku podmínek pro klepání. g) Snížení předstihu zážehu, který je také prvním krokem při provozní regulaci. h) Snížení plnicího tlaku, který je druhým krokem při provozní regulaci. 6. MĚŘENÍ EMISÍ Byla provedena série emisních měření pro kompresní poměry 10,5:1, 11,0:0, 11,5:1 a 12,0:1. V absolutních hodnotách došlo s výjimkou emisí oxidu uhelnatého k navýšení všech hodnot. Pokud však vztáhneme naměřené hodnoty k výkonu motoru, tak jak k tomu dochází při běžném využívání motoru, můžeme souhrnně říci, že se zvyšováním výsledného kompresního poměru dochází k nárůstu pouze u NOx, u zbývajících emisí se naopak jedná o relativní pokles. Na svislou osu grafů je pro přehlednost vynesen rozdíl absolutních hodnot, který se pohybuje ve zlomcích procent. Pouze oxidy dusíku (Obr. 14), které narůstají s kompresním poměrem nelineárně i vzhledem k narůstajícímu výkonu tak představují určitou limitaci pro další zvyšování kompresního poměru u motorů spalujících CNG. Naopak na emise oxidů uhlíku (Obr. 11) vztažené k výkonu má zvyšování kompresního poměru pozitivní vliv. Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 146

Obr. 11 - Absolutní rozdíly emisí CO pro různé kompresní poměry (základ je kompresní poměr 10,5:1) Obr. 12 - Absolutní rozdíly emisí CO 2 pro různé kompresní poměry (základ je kompresní poměr 10,5:1) Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 147

Obr. 13 - Absolutní rozdíly emisí HC pro různé kompresní poměry (základ je kompresní poměr 10,5:1) Obr. 14 - Absolutní rozdíly emisí NOx pro různé kompresní poměry (základ je kompresní poměr 10,5:1) Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 148

Obr. 15 - Produkce emisí CO a CO2 pro kompresní poměr 11,5:1 v závislosti na otáčkách motoru Obr. 16 - Produkce emisí HC a NOx pro kompresní poměr 11,5:1 v závislosti na otáčkách motoru ZÁVĚR Průběh efektivního výkonu a měrné efektivní spotřeby pro motor upravený podle zásad uvedených v tomto příspěvku je uveden na Obr. 17. Z výše uvedeného je patrné, že dosažení většího efektivního výkonu u přeplňovaného pístového spalovacího motoru při použití paliva s vyšší antidetonační odolností (vyšším oktanovým číslem) je možné dosáhnout více způsoby. Dále je patrné, že možnost použití dvou paliv o rozdílném oktanovém čísle u motoru bez konstrukčně náročného proměnlivého geometrického kompresního poměru neumožňuje plné využití výhod paliva s vyšší antidetonační odolností. Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 149

Obr. 17 - Upravený motor VW 1,4 TFSI při provozu na CNG (vnější otáčková charakteristika) PODĚKOVÁNÍ Výsledky tohoto projektu LO1202 byly získány za finančního přispění Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy v rámci účelové podpory Národní program udržitelnosti I. POUŽITÁ LITERATURA (1) Kraftfahrzeug - Kurbelwellen : Konstruktion, Berechnung, Herstellung. 2001. Auflage. Landsberg/Lech Verlag Moderne Industrie 2001. 70 s. ISBN 3-478-93243-2. (2) HEISLER, H. Advanced Engine Technology. Oxford : Butterworth-Heinemann, 2002. 794 s. ISBN 1-56091-734-2. (3) STOTSKY, A. Automotive Engines: Control, Estimation, Statistical Detection. Springer- Verlag Berlin Heidelberg, 2009. 209 s. ISBN 978-3-642-00163-5 (4) HIERETH, H., PRENNINGER, P. Charging the Internal Combustion Engine. Springer- Verlag, Wien, 2007. 260 s. ISBN 978-3-211-33033-3 Svída: Zvýšení konkurenceschopnosti spalovacího motoru na stlačený plyn 150