Load characteristics of the perkins Perkins 1104D-E44TA engine, powered with diesel fuel and natural gas

• Autorzy: Ambrozik A. , Kurczyński D. , Łagowski P. , Warianek M.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyki obciążeniowe silnika Perkins 1104D-E44TA zasilanego dwupaliwowo olejem napędowym i gazem ziemnym

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój tłokowych silników spalinowych wymuszany jest dążeniem do ograniczenia ich negatywnego wpływu na środowisko. Jednym z wielu różnych możliwych sposobów stopniowego rozwiązywania tego problemu jest stosowanie paliw alternatywnych w stosunku do obecnie stosowanych benzyn i olejów napędowych. Paliwem na które znaczną uwagę zwróciła Unia Europejska jest gaz ziemny. Państwa Unii Europejskiej zostały zobowiązane do zbudowania do 2025 roku infrastruktury umożliwiającej tankowanie gazu ziemnego do samochodów. W artykule przedstawiono perspektywy rozwoju zastosowania gazu ziemnego w transporcie Unii Europejskiej i jego najważniejsze właściwości jako paliwa do zasilania tłokowych silników spalinowych. Porównano charakterystyki obciążeniowe silnika Perkins 1104D-E44TA fabrycznie wyposażonego w układ zasilania Common Rail, wyznaczone przy jego zasilaniu olejem napędowym oraz przy jego zasilaniu dwupaliwowym, to jest gazem ziemnym i olejem napędowym. Zasilając silnik dwupaliwowo otrzymano mniejsze wartości mocy efektywnej i efektywnego momentu obrotowego oraz większe wartości godzinowego i jednostkowego zużycia paliwa. Ponadto zasilając silnik sprężonym gazem ziemnym i olejem napędowym otrzymano w spalinach większe stężenia niespalonych węglowodorów i tlenku węgla oraz mniejsze stężenia dwutlenku węgla i tlenków azotu, w porównaniu do zasilania silnika olejem napędowym.

EN

The development of internal combustion engines is compelled by the strive to reduce their negative impact upon natural environment. One of many possible options to gradually eliminate the issue of engines’ negative impact is using alternative fuels. Natural gas has gained the recognition of the European Union and the EU member states have been obliged to build the natural gas refuelling infrastructure by 2025. The paper presents the outlook on using natural gas as a fuel in the EU transport sector as well as its major properties as regards its use in powering internal combustion engines. The paper compared the load characteristics of the Perkins 1104D-E44TA engine, originally fitted with the Common Rail fuelling system. The characteristics were determined with the engine powered by diesel fuel as well by both diesel fuel and natural gas. With the engine supplied with two fuels, the brake horse-power and the torque were lower, while the hour and specific fuel consumption level were higher. Moreover, when the engine operated with two fuels supplied, the concentration levels of the carbon oxide and unburned hydrocarbons in exhaust gases were higher, whereas the levels for carbon dioxide and nitric oxides were lower when compared to the exhaust gases of the engine powered by diesel fuel only.

Słowa kluczowe

PL

silnik o zapłonie samoczynnym; paliwo silnikowe; gaz ziemny; zasilanie dwupaliwowe; charakterystyka silnika

EN

compression ignition engine; engine fuel; natural gas; dual fuel; engine characteristics

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 1/110
• Strony: 55--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ambrozik A.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Kurczyński D.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Łagowski P.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Warianek M.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

Bibliografia

• [1] Abagnale C., Cameretti M.C., De Simio L., Gambino M., Iannaccone S., Tuccillo R.: Combined numerical-experimental study of dual fuel diesel engine. Energy Procedia 45 ( 2014 ), 721-730.
• [2] Ambrozik A.: Analiza cykli pracy czterosuwowych silników spalinowych, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach, Kielce 2010.
• [3] Ambrozik A., Ambrozik T., Kurczyński D., Łagowski P.: Adaptacja silnika Perkins 1104D-E44TA z układem zasilania common rail do zasilania gazem ziemnym CNG. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 1(97)/2014, s. 61÷70.
• [4] Ambrozik A., Ambrozik T., Kurczyński D., Łagowski P.: The Influence of Injection Advance Angle on Fuel Spray Parameters and Nitrogen Oxide Emissions for a Self-Ignition Engine Fed with Diesel Oil and FAME, Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 23, No 6, 2014, s. 1917-1923.
• [5] Ambrozik A., Ambrozik T., Kurczyński D., Łagowski P., Trzensik E.: Cylinder Pressure Patterns in the SI Engine Fuelled by Methane and by Methane and Hydrogen Blends, Solid State Phenomena Vol. 210 (2014), Trans Tech Publications, 40-49.
• [6] Cheenkachorn K., Poompipatpong Ch., Ho Choi Gyeung: Performance and emissions of a heavy-duty diesel engine fuelled with diesel and LNG (liquid natural gas). ENERGY 2013; 53: 52-57.
• [7] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/94/UE z dnia 22 października 2014 r. w sprawie rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej.
• [8] Engerer H., Horn M.: Natural gas vehicles: an option for Europe. Energy Policy, Elsevier 38 (2), 2010, 1017–1029.
• [9] Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów. Czysta energia dla transportu: europejska strategia w zakresie paliw alternatywnych. Bruksela 24.01.2013.
• [10] Korakianitis T., Namasivayam A.M., Crookes R.J.: Natural-gas fueled spark-ignition (SI) and compression-ignition (CI) engine performance and emissions. Progress in Energy and Combustion Science 37 (2011), 89-112.
• [11] Kruczyński S.W., Orliński P.: Combustion of methyl esters of various origins in the agricultural engine, Indian Journal of Engineering & Materials Sciences, Vol. 20, December 2013, 483-491.
• [12] Liu J., Yang F., Wang H., Ouyang M., Hao S.: Effects of pilot fuel quantity on the emissions characteristics of a CNG/diesel dual-fuel engine with optimized pilot injection timing, Appl Energy, 110 (2013), 201–206.
• [13] Papagiannakis R.G., Hountalas D.T.: Combustion and exhaust emission characteristics of a dual fuel compression ignition engine operated with pilot Diesel fuel and natural gas. Energy Conversion and Management 45, (2004), 2971–2987.
• [14] Papagiannakis R.G., Rakopoulos C.D., Hountalas D.T., Rakopoulos D.C.: Emission characteristics of high speed, dual fuel, compression ignition engine operating in a wide range of natural gas/diesel fuel proportions. Fuel 89 (2010), 1397–1406.
• [15] Sahoo B.B., Sahoo N., Saha U.K.: Effect of engine parameters and type of gaseous fuel on the performance of dual-fuel gas diesel engines - A critical review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 13 (2009), 1151–1184.
• [16] Wedler M.: Alternative Kraftstoffe und Antriebssysteme fuer PKW-Fahrzeuge. GRIN Verlag, Norderstedt 2008.
• [17] Yang B., Xi Ch., Wei X., Zeng K., Lai Ming-Chia: Parametric investigation of natural gas port injection and diesel pilot injection on the combustion and emissions of a turbocharged common rail dual-fuel engine at low load. Applied Energy 143 (2015), 130–137.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).