Analysis of the uniqueness of the combustion process of the Perkins 1104D-E44TA engine in dual-fuel operation powered by natural gas and diesel fuel

• Autorzy: Kurczyński Dariusz , Warianek Michał , Łagowski Piotr

Identyfikatory

DOI

10.19206/CE-2019-228

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of the research on the uniqueness of the combustion process in the Perkins 1104D-E44TA engine already equipped with a Common Rail injection system, and then adapted on an engine test stand to dual-fuel operation. The result of the combustion process is an indicator diagram. The combustion process in the cylinder of the tested engine was evaluated by determining the uniqueness indicators of subsequent operating cycles, such as: the uniqueness indicator for the maximum pressure of the operating cycle, the uniqueness indicator for the mean indicated pressure, the uniqueness indicator for the indicated diagram and the uniqueness indicator for the partial indicator diagram. The conducted tests and the analysis of the results showed the impact of dual-fuel power supply of the tested engine on the combustion process, as compared to supplying the engine only with diesel fuel, for which it has been optimized.

Słowa kluczowe

EN

dual-fuel; natural gas; combustion process; indicator diagram; uniqueness of combustion process

PL

gazodiesel; gaz ziemny; proces spalania; wykres indykatorowy; niepowtarzalność procesu spalania

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 58, nr 2
• Strony: 156--164
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., il. kolor., wykr.

Twórcy

autor

Kurczyński Dariusz

• Faculty of Mechatronics and Machine Building, Kielce University of Technology

autor

Warianek Michał

• Faculty of Mechatronics and Machine Building, Kielce University of Technology

autor

Łagowski Piotr

• Faculty of Mechatronics and Machine Building, Kielce University of Technology

Bibliografia

• [1] BOCHEŃSKI, C.I. Biodiesel paliwa rolnicze. Wydawnictwo SGGW. Warszawa 2003.
• [2] CHEN, H., HE, J., ZHONG, X. Engine combustion and emission fuelled with natural gas: A review. Journal of the Energy Institute. 2018, 1-14.
• [3] CHO, H.M., HE, B.Q. Combustion and emission characteristics of a lean burn natural gas engine. International Journal of Automotive Technology. 2008, 9(4), 415-422, DOI: 10.1007/s12239-008-0050-5.
• [4] GHAREHGHANI, A., HOSSEINI R., MIRSALIM, M. et al. An experimental study on reactivity controlled compression ignition engine fueled with biodiesel/natural gas. Energy. 2015, 89, 558-567, DOI: 10.1016/j.energy.2015.06.014.
• [5] GRUDEN, D. Umweltschutz in der Automobilindustrie. Vieweg + Teubner-GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2008.
• [6] HEYWOOD, J.B. Internal combustion engines fundamentals. Mc Graw Hill Co. N.Y. 1988.
• [7] Instrukcja montażu i programowania systemu OSCAR-N DIESEL.
• [8] Karta charakterystyki. Gaz ziemny (p < 200 kPa). Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo PGNiG.
• [9] Karta charakterystyki. Metan. Messer 2016.
• [10] Karta charakterystyki. Metan sprężony. Linde 2017.
• [11] Karta charakterystyki substancji niebezpiecznej. Gaz ziemny w sieciach przesyłowych i dystrybucyjnych. Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo PGNiG. Warszawa 30.10.2010.
• [12] KHAN, M.I., YASMIN, T., SHAKOOR, A. Technical overview of compressed natural gas (CNG) as a transportation fuel. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015, 51, 785-797. DOI:10.1016/j.rser.2015.06.053.
• [13] KURCZYŃSKI, D., ŁAGOWSKI, P., TOMYUK, V. Selected aspects of dual-fuelling of the Perkins 1104D-E44TA engine with natural gas and diesel fuel. Technical Transactions. 2018, 12, 173-178. DOI: 10.4467/2353737XCT.18.190.9678.
• [14] KURCZYŃSKI, D., ŁAGOWSKI, P., WARIANEK, M. The impact of natural gas on the ecological safety of using Diesel engine. Published in: 2018 XI International Science-Technical Conference Automotive Safety. Conference Location: Casta. 18-20 April 2018. IEEE Xplore: 17823659. DOI:10.1109/AUTOSAFE. 2018.8373341.
• [15] LEJDA, K., KURCZYŃSKI, D., ŁAGOWSKI, P. et al. The evaluation of the Fiat 0.9 Twin air engine powered by petrol and LPG gas work cycles uniqueness. Journal of KONES Powertrain and Transport. 2018, 25(3), 323-330.
• [16] LONGWIC, R. Charakterystyka działania silnika o zapłonie samoczynnym w warunkach swobodnego rozpędzania. Wydawca Politechnika Lubelska. Lublin 2011.
• [17] LOTKO, W. Niepowtarzalność opóźnienia samozapłonu paliwa w silniku o zapłonie samoczynnym. Archiwum Motoryzacji. 2008, 3-4, 195-209.
• [18] LOTKO, W., GÓRSKI, K., TRELA, Z. et al. Wpływ parametrów paliwa na niepowtarzalność procesu spalania w silniku o zapłonie samoczynnym. Autobusy - Technika, Eksploatacja. Systemy Transportowe. 2018, 12, 508-513. DOI: 10.24136/atst.2018.442.
• [19] Perkins, operation and maintenance manual, Perkins Engines Company Limited, 2012.
• [20] PRZYBYŁA, G., POSTRZEDNIK, S. Niepowtarzalność cykli pracy silnika spalinowego przy jego wysokiej prędkości obrotowej oraz różnym obciążeniu. Czasopismo Techniczne M. 2008, 7-M, 151-159.
• [21] REIF, K., DIETSCHE, K-H. Kraftfahrtechnisches Taschenbusch. Vieweg+Teubner Verlag. Wiesbaden 2011.
• [22] 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. 2009, 13, 1151-1184. DOI:10.1016/j.rser.2008.08.003.
• [23] SZLACHTA, Z. Zasilanie silników wysokoprężnych paliwami rzepakowymi. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności. Warszawa 2002.
• [24] TARABET, L., LOUBAR, K., LOUNICI, M.S. et al. Experimental investigation of DI diesel engine operating with eucalyptus biodiesel/natural gas under dual fuel mode. Fuel. 2014, 133, 129-138. DOI: 10.1016/j.fuel.2014.05.008.
• [25] THIRUVENGADAM, A., BESCH, M., PADMANABAN, V. et al. Natural gas vehicles in heavy-duty transportation - a review. Energy Policy. 2018, 122, 253-259. DOI:10.1016/j.enpol.2018.07.052.
• [26] WANG, Z., DU, G., WANG, D. et al. Combustion process decoupling of a diesel/natural gas dual-fuel engine at low loads. Fuel. 2018, 232, 550-561. DOI: 10.1016/j.fuel.2018.05.152.
• [27] WANG, Z., ZHAO, Z., WANG, D. et al. Impact of pilot diesel ignition mode on combustion and emissions characteristics of a diesel/natural gas dual fuel heavy-duty engine. Fuel. 2016, 167, 248-256. DOI:10.1016/j.fuel.2015.11.077.
• [28] WEI, L., GENG, P. A review on natural gas/diesel dual fuel combustion, emissions and performance. Fuel Processing Technology. 2016, 142, 264-278. DOI:10.1016/j.fuproc.2015.09.018.
• [29] YANG, B., ZENG, K. Effects of natural gas injection timing and split pilot fuel injection strategy on the combustion performance and emissions in a dual-fuel engine fueled with diesel and natural gas. Energy Conversion and Management. 2018, 168, 162-169. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.04.091.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).