Studium problemów zarządzania ciepłem odpadowym silnika w samochodach osobowych

W pracy przedstawiono zagadnienia sterowania ciepłem silnika spalinowego samochodu osobowego. Zbadano przebiegi czasowe procesów nagrzewania i stygnięcia cieczy obiegowych i części silnika. Na podstawie jazd miejskich, wykonanych okresie ponad roku, określono także wpływ temperatury rozruchu silnika na przebiegowe zużycie paliwa. Opracowano model matematyczny silnika, jego układu chłodzenia i smarowania, uwzględniający pojemności cieplne części silnika. Zaproponowano układy chłodzenia cieczą z pompą o niezależnym napędzie i akumulatorem ciepła dla szybszego rozgrzania silnika jazdy. Wykorzystując wspomniany akumulator uzyskano na hamowni silnikowej niewielki (6-15˚C) przyrost temperatury tulei cylindrowych przed rozruchem. Taki wzrost skutkował kilkuprocentowym zmniejszeniem zawartości toksycznych składników w spalinach w wyniku podgrzania silnika przed rozruchem. Aby zrealizować podgrzewanie wstępne zastosowano pompę obiegową cieczy chłodzącej z napędem elektrycznym. Przebadano wpływ nastawionej wydajności pompy na ilość odprowadzanego ciepła i szybkość gromadzenia i oddawania energii cieplnej z akumulatora ciepła. Pozytywny wpływ wykorzystania eksperymentalnego układu chłodzenia, stwierdzono przy badaniu silnika zasilanego zarówno benzyną jak i mieszaniną propanu i butanu. Nastąpiło kilkudziesięciosekundowe skrócenie czasu oczekiwania na przełączenie się instalacji zasilania silnika z benzyny na gaz po rozruchu zimnego silnika.