Badania procesu spalania mieszanin wodoru i benzyny w silniku o zapłonie iskrowym

• Autorzy: Grabowski Ł. , Wendeker M. , Sochaczewski R. , Gęca M.

Warianty tytułu

EN

The study of hydrogen and gasoline mixtures combustion in a spark-ignition engine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zawarto wyniki badań uzyskane podczas zasilania silnika benzyną oraz benzyną i wodorem. Ekwiwalent odpowiadający energetycznie 10 i 20 % benzyny zastępowano odpowiednikiem energetycznym paliwa wodorowego. Skład mieszanki paliwowo powietrznej ustalano dla współczynnika nadmiaru powietrza λ=1. Badawczy system zasilania wodorem został zabudowany w pojeździe spełniającym normę EURO5, a badania wykonano na hamowni podwoziowej. W trakcie badań zarejestrowano przebieg ciśnienia w komorze spalania i stężenia składników spalin. Badania wykonano w stanach ustalonych pracy silnika zdefiniowanych przez prędkość obrotową oraz ciśnienie w kolektorze dolotowym. Z przeprowadzonych badań wynika, że zastąpienie paliwa oryginalnego wodorem zmienia przebieg procesu spalania. Wykazano, że wprowadzenie paliwa wodorowego zwiększa wartość średniego ciśnienia indykowanego oraz powoduje zmianę wywiązywania się ciepła a w efekcie zmianę kąta wystąpienia ciśnienia maksymalnego.

EN

The paper includes the test results of supplying gasoline and a hydrogen-gasoline mixture to an engine. The energy equivalent of 10% and 20% gasoline was replaced by the energy equivalent of hydrogen fuel. The composition of the air-fuel mixture has been determined for excess air ratio λ = 1. The research hydrogen supply system has been installed in the EURO 5 vehicle, and the tests were performed on a chassis dynamometer. The combustion chamber pressure and concentration of exhaust gas components were examined. The study was performed in steady states defined by the engine speed and the pressure in the intake manifold. The results show that combustion is changed if hydrogen replaces the original fuel. It has been shown that the introduction of the hydrogen fuel increases the mean indicated pressure and changes heat release, and thus changes the angle of maximum pressure.

Słowa kluczowe

PL

wodór; silnik spalinowy; spalanie

EN

hydrogen; engine; combustion

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 52, nr 3
• Strony: 428--433
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Grabowski Ł.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

autor

Wendeker M.

• Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych, Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

autor

Sochaczewski R.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

autor

Gęca M.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

Bibliografia

• [1] Halter F., Foucher F., Moreau B., Mounaïm-Rousselle C.: Combined effects of hydrogen addition and dilution in a spark-ignition engine. THIRD EUROPEAN COMBUSTION MEETING ECM 2007.
• [2] Sena Asok K., Wang J., Huang Z.: Investigating the effect of hydrogen addition on cyclic variability in a natural gas spark ignition engine: Wavelet multiresolution analysis. Applied Energy 88 (2011) 4860–4866.
• [3] Wong YK, Karim GA. An analytical examination of the effects of hydrogen addition on cyclic variations in homogeneously charged compression–ignition engines. Int J Hydrogen Energy 2000; 25(12):1217–24.
• [4] Bauer CG, Forest TW. Effect of hydrogen addition on the performance of methane-fueled vehicles. Part I: effect on S.I. engine performance. Int J Hydrogen Energy 2001; 26(1):55–70.
• [5] Ma F., Ding S., Wang Y., Wang Y., Wang J., Zhao S.: Study on combustion behaviors and cycle-by-cycle variations in a turbocharged lean burn natural gas S.I. engine with hydrogen enrichment. international journal of hydrogen energy 33 (2008) 7245–7255.
• [6] Varde, K. S., Combustion characteristics of small spark ignition engines using hydrogen supplemented fuel mixtures, SAE Preprints, n 810921, 7 p, 1981.
• [7] Kanti R. M., Kawahara N., Tomita E.: Visualization of Knocking Combustion in a Hydrogen Spark-Ignition Engine. 18th World Hydrogen Energy Conference 2010 - WHEC 2010.
• [8] http://gmpowertrain.com