Evaluation of selected operating parameters of compression ignition engine supplied with water-fuel emulsion after ozonation

• Autorzy: Kruczyński P. , Orliński P. , Kamela W.

Warianty tytułu

PL

Ocena wybranych parametrów eksploatacyjnych silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego ozonowaną emulsją

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article analyzes the selected parameters of work and emissions of toxic exhaust gas components of turbocharged compression ignition engine - PERKINS 1104C-E44T. During testing the engine was powered by diesel fuel and ozonated emulsion. The engine worked according to the load characteristics at a rotational speed of 1400 rpm corresponding to the maximum torque speed. Due to its ozone properties it can be used in the field of internal combustion engines. It has strong oxidizing properties which helps to accelerate the oxidation of fuels. Ozone can initiate the oxidation reaction of the simplest alkane at lower temperatures than oxygen. The addition of ozone to the fuel supplying the engine can improve its performance. On the basis of the results of the test, the calculation of the engine's operating and energy ratios was performed on the following: hourly fuel consumption, unit fuel consumption, efficiency, energy consumption and specific energy consumption. During engine operation, carbon monoxide, HC, HC, NOX and PM were recorded.

PL

W artykule przeanalizowano wybranych parametry pracy oraz emisję toksycznych kładników spalin turbodoładowanego silnika - PERKINS 1104C-E44T. Podczas badań silnik zasilany był olejem napędowym oraz emulsją paliwowo-wodną poddaną ozonowaniu. Silnik pracował według charakterystyki obciążeniowej przy prędkości obrotowej 1400 obr/min odpowiadającej prędkości maksymalnego momentu obrotowemu. Ze względu na swoje właściwości ozon może być wykorzystywany w dziedzinie silników spalinowych. Posiada on silne własności utleniające co pozwala na przyspieszenie utleniania paliw. Ozon może inicjować reakcję utleniania najprostszych alkanów w niższych temperaturach niż tlen. Dodatek ozonu do paliwa zasilającego silnik może poprawić parametry jego pracy. Na podstawie wyników badań hamownianych dokonano obliczeń wskaźników operacyjnych i energetycznych silnika dotyczących: godzinowego zużycia paliwa, jednostkowego zużycia paliwa, sprawności efektywnej, czasowego zużycia energii oraz jednostkowego zużycia energii. Podczas pracy silnika rejestrowane były stężenia tlenku węgla CO, węglowodorów HC, tlenków azotu NOX oraz cząstek stałych PM.

Słowa kluczowe

EN

compression ignition engine; ozone; toxic exhaust gases

PL

silnik spalinowy o ZS; ozon; składniki toksyczne spalin

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 1/110
• Strony: 139--149
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kruczyński P.

• BU Power Systems Polska Sp. z o.o.

autor

Orliński P.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology

autor

Kamela W.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Kwanchareon P. i in.: Solubility of a diesel-biodiesel-ethanol blend, its fuel properties and its emission characteristics from diesel engine. Fuel, 86, 2007, s. 1053-1061,
• [2] Kruczyński S., Danilczyk W., Kamela W.: Water-fuel micro emulsions for supplying self-ignition engines, Combustion Engines 2009-SC2 353-359,
• [3] Tayama K., Tosa Y., Nagae Y., Ishida M.: Water Mixing Combustion for Low NOX Diesel Engine, JSME, 1995,
• [4] Merkisz J., Piaseczny L.: Wpływ zasilania emulsją paliwowo-wodną na toksyczność i wskaźniki pracy okrętowego, średnioobrotowego silnika spalinowego. Journal of KONES, Combustion Engines, Vol 8, No 3-4, 2001,
• [5] Wilk M.: Badanie wpływu ozonu na proces spalania gazu (Kraków 2007: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica).
• [6] Tacibana T., Hirata K., Nishida H., Osada H: Effect of Oznone on Combustion in Compression Ignition engines, 1991,
• [7] Depcik C., Mangus M., Ragone C.: Ozone-Assisted Combustion-Part I: Literature Review and Kinetic Study Using Detailed n-Heptane Kinetic Mechanism Gas Turbines Power 136(9), 2014,
• [8] Stoeck T., Prajwowski K.: Wpływ dodatku ozonu na parametry pracy i toksyczność spalin silnika o zapłonie samoczynnym, Autobusy TEST 10, 2012,
• [9] Ambrozik A.: Analiza cykli pracy czterosuwowych silników spalinowych (Kielce: Wyd. Politechniki Świętokrzyskiej, 2010),
• [10] Orliński P.: Wybrane zagadnienia procesu spalania paliwa pochodzenia roślinnego w silnikach o zapłonie samoczynnym (Radom: Instytut Naukowo–Wydawniczy SPATIUM 2013),
• [11] G. Chen, D. Tao: An experimental study of stability of oil–water emulsion. Fuel Processing Technology, Vol. 86, Issue 5, 25 February 2005, P 499-508,
• [12] Kruczyński S.: Wybrane metody ograniczania emisji tlenków azotu w silnikach o zapłonie samoczynnym. Wydawnictwo ITE PIB Warszawa-Radom, 2002,
• [13] Draft Technical Report. Impacts of Lubrizol’s PuriNOX Water/Diesel Emulsion on Exhaust Emission from Heavy-Duty Engines. United States Environmental Protection Agency, EPA420-P-02-007, December 2002,
• [14] Wojs M. K., Orliński P., Kamela W., Kruczyński P.: Research on the influence of ozone dissolved in the fuel-water emulsion on the parameters of the CI engine. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 148 2016, ISSN 1757-8981, e-ISSN 1757-899X, p 1-8.

Uwagi

PL

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