Właściwości silnika ZS zasilanego naturalnym olejem rzepakowym

• Autorzy: Cisek J. , Mruk A.

Warianty tytułu

EN

Characteristic of a diesel engine fuelled by natural rape oil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przepisy prawne EU, odnośnie silników spalinowych, wymagają wprowadzenia odnawialnych paliw alternatywnych. Większość ośrodków badawczych zajmujących się zasilaniem silników ZS paliwami pochodzenia roślinnego prowadzi badania przede wszystkim na estrach metylowych oleju rzepakowego. Wynika to z faktu, że takie paliwa mają cechy najbardziej zbliżone do oleju napędowego. Ceny takiego paliwa są wyższe od ceny naturalnego oleju rzepakowego jak i mogą być wyższe od ceny oleju napędowego. Autorzy uważają, że z tego powodu należy podejmować działania badawcze i techniczne, które umożliwią zasilanie silnika ZS naturalnym olejem rzepakowym. W niniejszej publikacji autorzy przedstawiają wyniki badań właściwości silnika ZS Perkins 2806A zasilanego naturalnym olejem rzepakowym. Przedstawiono aspekty techniczne przystosowania silnika do zasilania takim paliwem. Mierzono podstawowe parametry energetyczne i toksyczność spalin. Badany silnik był integralną częścią agregatu prądotwórczego, w związku z tym pomiary przeprowadzono dla stałej prędkości obrotowej n=1500 obr/min i obciążeniach silnika 0-480 kW. Stosowanie oleju rzepakowego jako paliwa wiąże się ze zjawiskiem zakoksowania rozpylaczy. W związku z tym, dla stosowanego paliwa, przeprowadzono pomiary stopnia zakoksowania rozpylaczy. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że po odpowiednim przystosowaniu silnika ZS możliwe jest jego zasilanie surowym olejem rzepakowym. Powoduje to jednak wzrost godzinowego zużycia paliwa, przy niezmienionej wartości sprawności ogólnej, wzrost stężenia tlenków azotu NOx i emisji cząstek stałych (PM). Te niekorzystne zmiany, w porównaniu do zasilania olejem napędowym, można jednak ograniczyć poprzez wyposażenie układu wydechowego w odpowiednie środki post-procesowe. Badania zakoksowania rozpylaczy wykazały, ze stosując surowy olej rzepakowy należy stosować specjalne dodatki myjące. Przeprowadzone badania wykazały, ze można zasilać silnik ZS naturalnym olejem rzepakowym, jednakże konieczne jest przystosowanie do tego celu zarówno silnika jak i zastosowanie specjalnych dodatków do paliwa. Zdaniem autorów to rozwiązanie może być wdrażane przede wszystkim zastosowanie do silników dużej mocy.

EN

In this article, the authors present the results of investigation on the characteristics of the Perkins 2806A diesel engine fuelled by natural rape oil. Some technical aspects of adapting an engine to be fuelled by such fuel are presented. Basic energy parameters and exhaust gas toxicity were measured. As the examined engine was an integral part of a power-generating set, the measurements were done at a constant rotational speed of n=1500 rpm and at 0- 480 kW of the engine loading. Applying the rape oil as a fuel involves the effect of nozzles coking. Therefore, for the fuel used, measurements of the coking level in the nozzles have been done. As a result of performed studies, it was stated that, after a suitable adaptation of the diesel engine, it is possible to fuel it by a crude rape oil. It causes however the increase of the fuel consumption per hour, the increase of the nitric oxides NOx concentration and the increase of the material particles (PM). The value of the total efficiency remained unchanged. However, the above inconvenient changes, in comparison to the fuelling by diesel fuel, can be reduced by equipping the exhaust system with appropriate post-process means. The examination of the nozzles coking showed that, using a crude rape oil, special washing additives should be applied. The investigation demonstrated that a diesel engine can be fuelled by natural rape oil, but it is necessary to modify the engine and use some special additives to the fuel. In the opinion of the authors, this solution may be implemented mainly for high-power engines.

Słowa kluczowe

PL

estry metylowe oleju rzepakowego; silnik wysokoprężny; emisja gazów spalinowych

EN

rapeseed methyl esters; diesel engine; power-generating set; exhaust gases emission

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 1/87
• Strony: 5--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Cisek J.

• Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych, Politechnika Krakowska

autor

Mruk A.

• Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Goering C.E., Schwab A.W., Daughewrty M.J., Pryde E.H., Heakin A. Fuel Properties of Eleven Vegetables Oils. Transactions of the Society of Agricultural Engineers, 1982.
• [2] Zabłocki M. Olej rzepakowy jako paliwo dla szybkoobrotowych silników wysokoprężnych. PAN Teka Komisji Naukowo-Problemowej, Kraków 1990.
• [3] Vellguth G. Performance of Vegetable Oils and their Monoesters as Fuels for Diesel Engines. SAE Transactions, 1983, nr 83 1358.
• [4] Murayama T., Oh Y., Miyamoto N., Chikahisa T., Itow K. Low Carbon Flawer Buildup, Low Smoke and Efficient Diesel Operation with Vegetable Oils by Conversion to Mono-Esters and Blending with Diesel Oil or Alkohols. SAE Transactions, 1984, nr 84 1161.
• [5] Cisek J. Wpływ dodatków do oleju rzepakowego w postaci mieszanin lub emulsji na parametry pracy silnika wysokoprężnego. Materiały International Science Conference on Combustion Engines 'Kones 95', Poznań 1995.
• [6] May H., Hattingen U., Birkner C., Adt U., Dietrich W. Entwicklung eines Nutzfahrzeug-Vorkammer-Dieselmotors für Rohe Pflanzenole als Kraftstoff. 14. Wiener Motorensymposium, 1993.
• [7] Mruk. A., Szlachta Z., Cisek. J. Efekty zastosowania ceramicznej powłoki na denku tłoka silnika wysokoprężnego. IV Sympozjum Naukowo-Technicznego ‘Silniki spalinowe w zastosowaniach wojskowych’. Jurata, 13-15.10.1999
• [8] Cisek J. Wpływ podgrzewania oleju rzepakowego na parametry pracy silnika wysokoprężnego. Prace Naukowo-Badawcze Instytutu Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Politechniki Krakowskiej w Roku Jubileuszowym 50-Lecia Politechniki Krakowskiej. Politechnika Krakowska, Kraków 1995.
• [9] Cisek J., Szlachta Z. The autoignition delay of vegetable fuels at varied air temperature inside combustion chamber of diesel engine. Międzynarodowa Konferencja Agrotech Nitra 2001. Nitra, Słowacja 05.06.2001.
• [10] Hlavna V., i inni A Non Conventional Energetic Unit With a Cooking Combustion Engines. EDIS, Zylina 2008.
• [11] Cisek J., Mruk A., Hlavna A. The properties of HDV diesel engine fuelled by crude Rapeseed oil. Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa. Polska AkademiaNauk Oddział w Lublinie. Lublin 2011.Vol.11.
• [12] Cisek J., Mruk A. Effect of biofuels (FAME) on the coking level In Diesel Engineinjectors. XLII International Scientific Conference of Czech and Slovak University. Koka 2011. Zylina. Słowacja.