Exhaust emissions of dual fuel self-ignition engine with divided initial dose

• Autorzy: Stelmasiak Z. , Matyjasik M.

Warianty tytułu

PL

Emisja spalin dwupaliwowego silnika o zapłonie samoczynnym z dzieloną dawką inicjującą

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

In the paper is discussed an effect of initial dose division on emission of toxic components in exhaust gases of dual fuel self-ignition engine run on CNG as the main fuel and on Diesel oil used to ignition of the gas. To disadvantageous features of the dual fuel engine belongs excessive worsening of engine performance at partial loads due to leaning of gaseous mixture. It results from worsening of combustion process of lean mixtures, effecting in excessive emission of toxic components of exhaust gases. In the present paper one strived after reduction of this problem by division of the initial dose. The second dose of the Diesel oil, according to assumptions, should activate fading combustion of the gas. The investigations have confirmed advantageous effect of division of the dose on emission of the NOx, at slight increase of CO and THC. Simultaneously, overall efficiency of the engine has increased.

PL

W pracy przedstawiono wpływ podziału dawki na emisję toksycznych składników spalin dwupaliwowego silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego gazem ziemnym CNG jako paliwem głównym i olejem napędowym inicjującym zapłon gazu. Niekorzystną cechą silników dwupaliwowych jest nadmierne pogorszenie parametrów przy częściowych obciążeniach wskutek zubożaniu mieszaniny gazowej. Wynika to z pogorszenia procesu spalania ubogich mieszanin, czego efektem jest nadmierna emisja toksycznych składników spalin. Problem ten w przedstawionej pracy starano się zmniejszyć przez podział dawki inicjującej. Druga dawka oleju napędowego wg założenia miała aktywizować zanikające spalanie gazu. Badania potwierdziły korzystny wpływ podziału dawki na emisję NOx, przy niewielkim zwiększeniu emisji CO i THC. Równocześnie zwiększeniu uległa sprawność ogólna silnika.

Słowa kluczowe

EN

dose divided; gas; diesel oil; exhaust emission; toxic components; combustion

PL

dawka dzielona; gaz; olej napędowy; emisja spalin; składniki toksyczne; spalanie

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 52, nr 3
• Strony: 944--952
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Stelmasiak Z.

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

autor

Matyjasik M.

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

Bibliografia

• 1. Badr O., Karim G.A., Liu B.: An examination of the flame spread limits in a dual fuel engine. Applied Thermal Engineering 19(1999) 1071–1080, 1999.
• 2. Mtui P.L., Hill P.G.: Ignition delay and combustion duration with natural gasfueling of diesel engines. SAE Paper 961933, 1996.
• 3. Saito H., Sakurai T.: Study on Lean Burn Gas Engine Ignited by Pilot Fuel Injection (Part 3). Annual Technical Report Digest Vol. 9, 1999.
• 4. Stelmasiak Z., Larisch J., Gilowski T., Matyjasik M.: The optimization of combustion process in a dual fuel engine with Common Rail and gas injection systems, International Congress on Combustion Engines PTNSS KONGRES-2007 „The Development of Combustion Engines”, 2007.
• 5. Pietras D.: Evaluation the sound pressure level of the small CI engine. Combustion Engines SC1 (Powertrain, Design, Ecology&Diagnostics) 2009, s. 204–207.
• 6. Pietras D., Gilowski T., Knefel T.; A program to analyze the combustion process in diesel engine, Combustion engines No. 3/2011 (146), ISSN 0138-0346.
• 7. Pietras D.; Evaluation of the fuel dose distribution on the combustion process in a small diesel engine, Combustion engines No. 3/2011 (146), ISSN 0138-0346.
• 8. Liu Z., Karim G.A.: The Ignition Delay Period in Dual Fuel Engines. SAE Paper 950466, 1995.
• 9. Stelmasiak Z., Larisch J., Gilowski T., Matyjasik M.: Możliwości poprawy składu mieszaniny gazowej przez dławienie powietrza przy częściowych obciążeniach silnika dwupaliwowego, Archiwum Motoryzacji nr 1/2007.
• 10. Birch S.: Diesel: The fuel of the future. Automotive engineering, May 2002.
• 11. Luft S. Analiza wpływu dławienia powietrza zasysanego w dwupaliwowym silniku ZS zasilanym parami metanolu na jego parametry eksploatacyjne. Journal of Kones Internal Scientific Conference on Combustion Engines KONES'97, 1997.
• 12. 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 Paper 2001-01-0144, 2001.
• 13. Bielaczyc P., Szczotka A.: An analysis of exhaust emission from vehicle fuelled with CNG. VI Międzynarodowa Konferencja Gazowa "SILNIKI GAZOWE 2003", Częstochowa 2003.
• 14. Daisho Y., Takahashi K.: Controlling Combustion and exhaust emissions in a direct-injection diesel engine dual fueled with natural gas. SAE Paper 952436, 1995.
• 15. Stelmasiak Z.: Studium procesu spalania gazu w dwupaliwowym silniku o zapłonie samoczynnym zasilanym gazem ziemnym i olejem napędowym, Wydawnictwo ATH w Bielsku-Białej, Rozprawy naukowe Nr 5, Bielsko-Biała, 2003.