Investigation of the influence of hydrogen used in internal combustion engines on exhaust emission

• Autorzy: Keršys A. , Kalisinskas D. , Pukalskas S. , Vilkauskas A. , Keršys R. , Makaras R.

Warianty tytułu

PL

Badanie wpływu wodoru stosowanego w silnikach spalinowych na emisję spalin

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article deals with the possibility to use hydrogen in gasoline and diesel engines. Hydrogen production in a vehicle and hydrogen generators mounted in a vehicle are overviewed. Under operation of the hydrogen generator electrical current changes with temperature, to stabilize current the current pulse generator is used. Modifications of an intake manifold were made in order to supply hydrogen to an engine. For this purpose a special universal plate to evenly mix the hydrogen with fuel mix was made designed. The experimental and rig tests were performed. The rig tests were carried out at constant 2200 rpm. It was found that smokiness, in both cases decreases with an additional deployment of hydrogen. Other indicators of the exhaust gas using the hydrogen in case of the rig tests are worse. A possible cause of negative influence is an excessive amount of hydrogen, which releases at 25 A current.

PL

Przedstawiony artykuł dotyczy możliwości wykorzystania wodoru w silnikach benzynowych i wysokoprężnych. Omówiono wytwarzanie wodoru w pojeździe oraz w generatorach wodoru zamontowanych w pojeździe.W trakcie funkcjonowania generatorawodoru prąd elektryczny zmienia się wraz z temperaturą; w celu stabilizacji prądu stosuje się generator impulsów prądowych. Aby dostarczyć wodór do silnika dokonano modyfikacji kolektora dolotowego. Do tego celu zaprojektowano specjalną uniwersalną płytę do równomiernego mieszania wodoru z mieszanką paliwową.Przeprowadzono próby eksperymentalne i próby na stanowisku badawczym. Próby na stanowisku badawczym prowadzono przy stałej prędkości obrotowej 2200 rpm. Stwierdzono, że zadymienie w obu przypadkach zmniejsza się wraz z dodatkowym wykorzystaniem wodoru. Inne wskaźniki spalin przy wykorzystaniu wodoru w przypadku badań na stanowisku badawczym wypadają mniej korzystnie. Możliwą przyczyną tego negatywnego oddziaływania jest nadmierna ilość wodoru, który uwalnia się w obecności prądu o wartości 25 A.

Słowa kluczowe

EN

hydrogen; fuel; exhaust gas; energetic

PL

wodór; paliwo; spaliny; energetyczny

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 15, no. 4
• Strony: 384--389
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Keršys A.

• Department of Transport Engineering Kaunas University of Technology Kęstučio str., 27-220 Kaunas, Lithuania

autor

Kalisinskas D.

• Department of Transport Engineering Kaunas University of Technology Kęstučio str., 27-220 Kaunas, Lithuania

autor

Pukalskas S.

• Department of Automobile Transport Vilnius Gediminas Technical University J. Basanavičiaus str., 28, Vilnius, Lithuania

autor

Vilkauskas A.

• Mechatronics Centre for Research, Studies and Information Kaunas University of Technology Kęstučio str., 27-206 Kaunas, Lithuania

autor

Keršys R.

• Department of Transport Engineering Kaunas University of Technology Kęstučio str., 27-217 Kaunas, Lithuania

autor

Makaras R.

• Department of Transport Engineering Kaunas University of Technology Kęstučio str., 27-217 Kaunas, Lithuania

Bibliografia

• 1. Al-Hasan MI, Al-Momany M. The effect of iso-butanol-diesel blends on engine performance. Transport 2008; 23(4): 306–310.
• 2. Bortnikov L. Combustion of a Gasoline-Hydrogen-Air Mixture in a Reciprocating Internal Combustion Engine Cylinder and Determining the Optimum Gasoline-Hydrogen Ratio.Combustion, Explosion, and Shock Waves 2007; (43): 378–383.
• 3. Chernyak L, Boychenko S, Fedorovich L, Novikova V, Prentkovskienė R, Pukalskas S. Dependence of evaporation losses on petrol quality.Transport 2010; 25(4): 442–447.
• 4. Dulger Z, Ozcelik K. Fuel Economy Improvement by on Board Electrolytic Hydrogen Production. International Journal of Hydrogen Energy 2000; 25: 895–897.
• 5. Fanhua M, Nashay N, Mingyue W, Long J, Renzhe C, Shuli Z. Hydrogen-enriched compressed natural gas as a fuel for engines. Natural Gas 2010; ISBN 978-953-307-112-1: 307–332.
• 6. Gandhi P. Effect of hydrogen enrichment on the combustion characteristics of a bio fuel diesel engine. IOSRJEN 2012; 2(1): 001-006.
• 7. Jarungthammachote S. Combined partial oxidation and carbon dioxide reforming process: A thermodynamic study. Am. J. Applied Sci. 2011; 8: 9–14.
• 8. Jarungthammachote S, Chuepeng S, Chaisermtawan P. Effect of hydrogen addition on diesel engine operation and NOx emission: A thermodynamic study. Am. J. Applied Sci. 2012; 9: 1472–1478.
• 9. Jingding L. Formation and Restraint of Toxic Emissions in Hydrogen-Gasoline Mixture Fuelled Engines. International Journal of Hydrogen Energy 1998; (23): 971–975.
• 10. Labeckas G, Slavinskas S. The effect of ethanol, petrol and rapeseed oil blends on direct injection diesel engine performance and exhaust emissions. Transport 2010; 25(2): 116–128.
• 11. Lilik GK, Zhang H, Herreros JM, Haworth DC, Boehman AL. Hydrogen assisted diesel combustion. International Journal of Hydrogen Energy 2010; 35(9): 4382–4398.
• 12. Miyamoto T, Hasegawa H, Mikami M, Kojima N, Kabashima H. Effect of hydrogen addition to intake gas on combustion and exhaust emission characteristics of a diesel engine. International Journal of Hydrogen Energy 2011; 36: 13138–13149.
• 13. Santoso WB, Nur A, Ariyono S, Bakar RA. Combustion Characteristics of a Diesel-Hydrogen Dual Fuel Engine. National Conference in Mechanical Engineering for Research and Post Graduate Studies 2010; Malaysia, 23–32.
• 14. Saravanan N, Nagarajan G. Performance and emission studies on port injection of hydrogen with varied flow rates with Diesel as an ignition
• source. Applied Energy 2010; 87: 2218–2229.
• 15. Tang D, Ge J, Duan R, Zhang Y. Investigation on the combustion cyclic variability in a non-road diesel engine fuelled with diesel/bio-diesel
• blends. International Conference on Electrical Information and Control Engineering 2011; China, 2286–2289.
• 16. White Paper. Roadmap to single European transport area – towards a competitive and Transport Przemysłowy 2002; 3(9): 42–47.