Kiedy dochodzi do nieprawidłowego spalania paliw w silnikach tłokowych o zapłonie iskrowym musimy się liczyć z tzw. stukiem, a więc spalaniem stukowym. Efektem tych silnikowych zawirowań może być uszkodzenie silnika. Badacze sprawdzają jednak, jak można tego uniknąć

„Spalanie stukowe” to określenie pochodzące od wrażenia akustycznego. Wynika ono z niekorzystnych silnych oscylacji ciśnienia mogących występować w komorze spalania. Kwestie te dotyczą nie tylko silników stosowanych w pojazdach, ale i tych stacjonarnych silników gazowych dużej mocy używanych do produkcji energii elektrycznej. Wysokie oscylacje ciśnienia występujące podczas spalania stukowego skutkują również dużymi obciążeniami układu korbowego. Długotrwałe występowanie tego typu zjawiska prowadzi do całkowitego zniszczenia silnika.

Nad tym, jak przeciwstawić się wspomnianym problemom zastanawiają się młodzi badacze z Politechniki Warszawskiej. Zagadnienie nie należy jednak do prostych, wszystko przez to, że nie ma jednej przyczyny, która prowadzi do spalania stukowego. Do tego może doprowadzić np. rodzaj zastosowanego paliwa, parametry pracy silnika oraz parametry geometryczne komory spalania silnika. Aby ograniczyć ryzyko wystąpienia takich sytuacji warto przede wszystkim stosować odpowiednie paliwo, pasujące do konkretnego rodzaju silnika.

Zjawisko stuku jest jednak prawdziwym wyzwaniem na etapie konstruowania silnika. Z jednej strony chcielibyśmy stosować paliwa odpadowe lub alternatywne (o dużej zawartości wodoru) z drugiej zaś zwiększać sprawność silników – mówi dr Łukasz Jan Kapusta, kierownik projektu badawczego. Te wszystkie właściwości nie współgrają jednak ze sobą, więc naukowcy dążą do tego, aby już na etapie projektowania można było je pogodzić.

Nie da się ukryć, że spalanie stukowe nie jest możliwe do wyeliminowania w sposób całkowity. Można jednak zminimalizować ryzyko jego wystąpienia. W ramach prowadzonego projektu badawczego naukowcy chcą też sprawdzić zastosowanie różnych mieszanin paliwowych. Chcą też projektować inne silniki oraz modele zapłonu i spalania stukowego w metodach numerycznych.

Projekt „Zapobieganie spalaniu stukowemu oraz zwiększenie niezawodności i sprawności silników gazowych dużej mocy” jest finansowany z programu Horyzont 2020, rozpoczął się w grudniu 2015 roku, a jego realizacja zaplanowana jest na cztery lata.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl