Badania wpływu parametrów wtrysku oleju napędowego na emisję cząstek stałych w dwupaliwowym doładowanym silniku zasilanym gazem naturalnym

• Autorzy: Skrzek T. , Jarzyński G.

Identyfikatory

DOI

10.24136/atest.2018.389

Warianty tytułu

EN

Research on the impact of diesel injection parameters on particulate matters emission in a dual-fuel supercharged engine fueled with natural gas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowane zostały wyniki badań dwupaliwowego, doładowanego silnika o zapłonie samoczynnym, zasilanego gazem naturalnym. Celem głównym prowadzonych badań było określenie wpływu parametrów wtrysku inicjującej zapłon dawki oleju napędowego tj.: wielkość oraz kąt początku wtrysku na emisję cząstek stałych. Badania wykazały, że przy stosowaniu podziału dawki oleju napędowego na dawkę pilotującą i główną, pomimo znaczącego (70%) udziału energetycznego paliwa gazowego w spalanej mieszaninie emisja cząstek stałych jest porównywalna a nawet większa od tej uzyskanej na paliwie standardowym. Wcześniejsze badania silnika dwupaliwowego wykazały, że istnieje wyraźna potrzeba stosowania podziału dawki oleju napędowego na dawkę pilotującą i dawkę główną. Podział ten w istotny sposób wpływa na przebieg wywiązywania się ciepła a zarazem stanowi skuteczną metodę redukcji maksymalnej szybkości narastania ciśnienia spalania, co pozwala na zwiększania udziału paliwa dodatkowego. Z punku widzenia emisji cząstek stałych podział taki nie jest korzystny. Uzyskane wyniki badań wskazują, że wielkości dawek pilotującej i głównej oraz ich kąt początku wtrysku w istotny sposób wpływają na warunki tworzenia się cząstek stałych.

EN

The paper presents the results of research on dual-fuel, compression ignition engine, powered by natural gas. The main objective of the conducted research was to determine the impact of injection parameters initiating the ignition of a diesel oil dose, i.e.: the size and injection timing, on the emission of particulate matters. Studies have shown that when using a split of the diesel dose for the pilot and main dose, despite the significant (70%) share of natural gas in the mixture being combusted, the emission of particulate matters is comparable and even higher than that obtained on standard fuel. Previous studies of the dual-fuel engine showed that there is a clear need to divide the diesel dose into a pilot dose and the main dose. This division significantly affects the course of heat release, and at the same time is an effective method of reducing the maximum rate pressure rise, which allows increasing the share of gaseous fuel. From the point of view of particulate emissions, such division is counterproductive. The obtained results indicate that the values of pilot and main doses and their injection timing significantly affect the conditions of formation of particulate matters.

Słowa kluczowe

PL

silnik dwupaliwowy; gaz naturalny; spalanie

EN

dual fuel engine; natural gas; combustion

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 19, nr 12
• Strony: 233--237
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Skrzek T.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu, Wydział Mechaniczny

autor

Jarzyński G.

• ELPIGAZ sp. z o.o. – Gdańsk

Bibliografia

• 1. Karago Y., Sandalci T., Koylu U.O., Dalkılıc A.S., Wongwises S.; Effect of the use of natural gas–diesel fuel mixture on performance, emissions, and combustion characteristics of a compression ignition engine, Advances in Mechanical Engineering, Vol. 8(4) 1–13, 2016.
• 2. Ogawa H., Zhao P., Kato T., Shibata G.: Improvement of Combustion and Emissions in a Dual Fuel Compression Ignition Engine with Natural Gas as the Main Fuel, SAE Technical Paper 2015-01-0863, 2015.
• 3. Pawlak G., The Concept of a Dual Fuel Highly Efficient Internal Combustion Engine, SAE Technical Paper 01-1480, 2010.
• 4. Paykani A., Kakaee A.H., Rahnama P., Reitz R.D.: Effects of diesel injection strategy on natural gas/diesel reactivity controlled compression ignition combustion. Energy, Vol. 90: pp. 814-826, 2015.
• 5. Skrzek T., Assessment of the effect of gaseous fuel delivery mode on thermal efficiency and fuel losses during the valve overlap period in a dual-fuel compression ignition engine, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 148 012086 doi:10.1088/1757-899X/148/1/012086, 2016.
• 6. Skrzek T., Effect of the diesel fuel dose division and the injection angle on operating parameters of a dual-fuel compression ignition engine, Combustion Engines No. 3/2015-162.
• 7. Sundar R. K., Kalyan K. S., Mostafa S. R The effect of injection parameters and boost pressure on diesel-propane dual fuel low temperature combustion in a single-cylinder research engine, Journal Fuel, Publisher Elsevier, Vol.184, 2016/11/15.
• 8. Stelmasiak, Z., Matyjasik, M. Exhaust emissions of dual fuel self-ignition engine with divided initial dose, Combustion Engines, 154 (3), 2013.
• 9. Wei L., Geng P., A review on natural gas/diesel dual fuel combustion, emissions and performance, Fuel Process Technology, vol. 142: pp. 264–278, February 2016.
• 10. Yousefi A., Birouk M., An Investigation of Multi-Injection Strategies for a Dual-Fuel Pilot Diesel Ignition Engine at Low Load, Journal of Energy Resources Technology, Vol. 139 (1) 2016.
• 11. Wyniki badań projektu pod tytułem „Nowoczesne instalacje zasilane gazem silników wysokoprężnych w systemie dwupaliwowym – Dual Fuel” firmy ELPIGAZ sp. z o.o. z 2015 roku.