Issues related to naturally aspirated and supercharged CI engines fueled with diesel oil and CNG gas

• Autorzy: Stelmasiak Z. , Larisch J. , Pietras D.

Identyfikatory

DOI

10.19206/CE-2017-205

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study presents results of a research work on two various Diesel engines adapted for dual fuel feeding with CNG gas and diesel oil. The first engine is naturally aspirated, medium-sized engine, corresponding to engines mounted as power units in trucks and buses. Natural gas was used as the main fuel to this engine, and amount of diesel oil was reduced to minimum according to criterion of correct operation of injection system and reliable ignition of gaseous mixture. The second engine was a high-speed, supercharged engine of Fiat 1.3 MJT type, destined to powering of passenger cars. This engine is equipped with modern engine technologies, high-pressure injection system of Common Rail type with division of fuel dose and recirculation of exhaust gases, with catalytic converter and DPF filter. To fueling of this engine was used small additive of gas, aimed at reduction of smokiness of exhaust gases. Performed research has shown beneficial effect of gas on engine efficiency, reduction of concentration of nitrogen oxides, smokiness of exhaust gases and emission of particulate matter. Simultaneously, however, emissions of carbon monoxide and hydrocarbons had increased, especially in area of partial engine loads. Results of the study are pointing at possibility of installation of dual fuel system in traction engines with different size.

Słowa kluczowe

EN

compressed natural gas; dual fuel engine; work parameters; toxicity; smoke; engine controlling

PL

silnik dwupaliwowy; gaz ziemny sprężony; sterowanie silnika; zadymienie spalin; parametry użytkowe; toksyczność

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 56, nr 2
• Strony: 24--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Stelmasiak Z.

• Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science at University of Bielsko-Biala

autor

Larisch J.

• Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science at University of Bielsko-Biala

autor

Pietras D.

• Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science at University of Bielsko-Biala

Bibliografia

• [1] BARROSO, P., RIBAS, X., DOMINGUES, J., et al. Study of dual-fuel (diesel+natural gas) particle mater and CO2 emissions of a heavy-duty diesel engine during transient operation. Combustion Engines. 2013, 153(2), 28-39.
• [2] BEROUN, S., BLAŻEK, J. The possibility of the improvement of the combustion process stability in gas engines. VI Międzynarodowa Konferencja Gazowa "SILNIKI GAZOWE 2003", Częstochowa 2003.
• [3] BEROUN, S., MARTINS, J. The development of gas (CNG, LPG and H2) engines for buses and trucks and their emission and cycle variability characteristics. SAE Technical Paper. 2001, 2001-01-0144.
• [4] Clark, N.N., Atkinson, C.M., Atkinson, R.J. et al. Optimized emission reduction strategies for dual fuel compression ignition engines running on natural gas and diesel. www.cemr.wvu.edu, 2002, 1-6.
• [5] Daisho, Y., Takahashi, K. Controlling combustion and exhaust emissions in a direct-injection diesel engine dual fueled with natural gas. SAE Technical Paper. 1995, 952436.
• [6] EHSAN, M., BHUIJAN, S. Dual fuel performance of a small diesel engine for applications with less frequent load variations. International Journal of Mechanical & Mechatronics Engineering. 2011, 9(10).
• [7] FRIEDEMAN, Z. Gasmotoren. Vogel Buchverlag Wurzburg, 2001.
• [8] GEBERT, K., BECK, J., BARKHIMER, R.L., WONG, H.C. Strategies to improve combustion and emission characteristics of dual-fuel pilot ignited natural gas engines. SAE Technical Paper. 1997, 971712.
• [9] KOWALEWICZ, A. Adaptacja silnika wysokoprężnego do zasilania gazem naturalnym. Czasopismo Techniczne Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. 2008, 7, 67-78.
• [10] KOZAK, M. Studium wpływu komponentów tlenowych oleju napędowego na emisję toksycznych składników spalin z silników o zapłonie samoczynnym. Monografia habilitacyjna. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2013.
• [11] MATYJASIK, M. Aktywizacja procesu spalania mieszaniny gaz-powietrze w silnikach dwupaliwowych przez podział dawki inicjującej oleju napędowego. Praca doktorska, Bielsko-Biała 2012.
• [12] MERKISZ, J., DASZKIEWICZ, P., IDZIOR, M., et al. Analiza ograniczenia emisji toksycznych składników spalin dwupaliwowego silnika o zapłonie samoczynnym. Logistyka. 2014, 6, 7260-7269.
• [13] MERKISZ, J., PIELECHA, J. Emisja cząstek stałych ze źródeł motoryzacyjnych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań 2014.
• [14] MERKISZ, J., PIELECHA, J., ŁABĘDŹ, K., STOJECKI, A. Badania emisji spalin pojazdów o różnej klasie emisyjnej zasilanych gazem ziemnym. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport. 2013, 98, 463-472.
• [15] PIETRAS, D., SOBIESZCZAŃSKI, M., ŚWIĄTEK, A., PAJDOWSKI, P. Dobór parametrów pracy silnika 1.3 multijet charakterystycznych dla testu jezdnego NEDC do badań rozwojowych. PTNSS Kongres P05-C065, 2005.
• [16] STELMASIAK, Z. Studium procesu spalania gazu w dwupaliwowym silniku o zapłonie samoczynnym zasilanym gazem ziemnym i olejem napędowym. Wydawnictwo ATH, Praca habilitacyjna, Bielsko-Biała 2003.
• [17] STELMASIAK, Z. Dwupaliwowe silniki o zapłonie samoczynnym. Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji. Radom 2013.
• [18] STELMASIAK, Z. Impact of engine control on the energetic interchangeability of diesel oil by gas in dual fuel CI engine. Journal of KONES Powertrain and Transport. 2013, 20(1), 425-434.
• [19] STELMASIAK, Z., LARISCH, J. Dwupaliwowe zasilanie silnika Fiat 1.3 MultiJet. Logistyka. 2014, 6.
• [20] STELMASIAK, Z., LARISCH, J., PIETRAS, D. Wpływ dodatku gazu ziemnego na zadymienie spalin samochodowego silnika ZS. Combustion Engines. 2015, 3.
• [21] STELMASIAK, Z., LARISCH, J., PIETRAS, D. Wpływ dodatku gazu ziemnego na wybrane parametry pracy silnika Fiat 1.3 MultiJet zasilanego dwupaliwowo. Combustion Engines. 2015, 3.
• [22] STELMASIAK, Z., LARISCH, J., PIETRAS, D. Wybrane problemy adaptacji samochodowego silnika o zapłonie samoczynnym do zasilania dwupaliwowego. Combustion Engines. 2015, 3.
• [23] STELMASIAK, Z., LARISCH, J., PIETRAS, D. Some problems of controlling the car diesel engine powered dual fuel. Combustion Engines no. 3/2015 (162) pp. 1070-1081.
• [24] Materiały firmy FIAT AUTO POLAND, 2014.
• [25] Materiały techniczne firmy EuropeGAS, 2013.