Main conditions and effectiveness of gas fuel use for powering of dual fuel IC self-ignition engine

• Autorzy: Postrzednik S. , Przybyła G. , Żmudka Z.

Warianty tytułu

PL

Podstawowe uwarunkowania oraz efektywność wykorzystania paliwa gazowego do napędu silnika spalinowego z zapłonem samoczynnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Internal combustion engines are fuelled mostly with liquid fuels (gasoline, diesel). Nowadays the gaseous fuels are applied as driving fuel of combustion engines. In case of spark ignition engines the liquid fuel (petrol) can be totally replaced by the gas fuels. This possibility in case of compression engines is essentially restricted through the higher self-ignition temperatures of the combustible gases in comparison to classical diesel oil. Solution if this problem can be achieved by using of the dual fuel system, where for ignition of the prepared fuel gas - air mixture a specified amount of the liquid fuel (diesel oil) should be additionally injected into the combustion chamber. For assurance that the combustion process proceeds without mistakes and completely, some basic conditions should be satisfied. In the frame of this work, three main aspects of this problem are taken into account: a. filling efficiency of the engine, b. stoichiometry of the combustion, c. performance of mechanical parameters (torque, power). A complex analysis of these conditions has been done and some achieved important results are presented in the paper.

PL

Silniki spalinowe są zwykle zasilane paliwami ciekłymi (benzyna, ON). Aktualnie do napędu tych silników często wykorzystywane są paliwa gazowe, przy czym zazwyczaj stosowany jest zapłon iskrowy. W przypadku silników z zapłonem samoczynnym wymagane jest użycie podwójnego systemu paliwowego (tzw. systemu dualnego), w ramach którego łącznie z paliwem gazowym podawana jest nieduża dawka paliwa ciekłego, inicjująca zapłon przygotowanej gazowo-powietrznej mieszanki palnej. W celu zapewnienia, że proces spalania będzie przebiegać prawidłowo, a pracujący silnik osiągnie wymagany moment obrotowy (moc efektywną), wiele uwarunkowań powinno być ściśle dotrzymanych. W artykule przeprowadzono teoretyczno-obliczeniową analizę uwarunkowań związanych z prawidłowym funkcjonowaniem silnika spalinowego, wyposażonego w dwupaliwowy układ zasilania w aspekcie uwarunkowań stechiometrycznych oraz pozyskiwanego momentu obrotowego.

Słowa kluczowe

EN

IC engine; gas fuel use; self ignition; dual fuel system; performance parameters; gas fuel

PL

silnik spalinowy; stosowanie paliwa gazowego; samozapłon; układ paliwowy podwójny; parametry wydajności; paliwo gazowe

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Transport Problems
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 10, z. 3
• Strony: 99--111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Postrzednik S.

• Silesian University of Technology, Institute of Thermal Technology, Konarskiego 22, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Przybyła G.

• Silesian University of Technology, Institute of Thermal Technology, Konarskiego 22, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Żmudka Z.

• Silesian University of Technology, Institute of Thermal Technology, Konarskiego 22, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• 1. Benson, R.S. & Horlok, J.H. & Winterbone, D.E. The thermodynamics and gas dynamics of internal combustion engines. New York: Oxford University Press. 2002.
• 2. Henham, A.W.E. & Makkar, M.K. Combustion of simulated biogas in a dual-fuel diesel engine. In: Florence World Energy Research Symposium ‘Clean Energy for the new century’. Florence, Italy. 1997. P. 1187-1194.
• 3. Papagiannakis, R.G. & Kotsiopoulos, Zannis, T.C. & Yfantis, E.A. & Hountalas, D.T. & Rakopoulos, C.D. Theoretical study of the effects of engine parameters on performance and emissions of a pilot ignited natural gas diesel engine. Energy. 2010. Vol. 35 (2). P. 1129-1138.
• 4. Postrzednik, S. & Żmudka, Z. Investigation on the improving of ICE energy conversion efficiency at different engine load. Journal of KONES – Powertrain and Transport. 2009. Vol. 16. No. 3. P. 375-384.
• 5. Postrzednik, S. Engine gas-fuel from coal for Combustion Engines. Scientific Magazine - Combustion Engines. 2009. No. SC1. P. 62-67.
• 6. Postrzednik, S. & Żmudka, Z. & Przybyła, G. Basic conditions and effectiveness of replacement of conventional liquid fuel with gaseous fuel to combustion engine drive. Scientific Magazine - Combustion Engines. 2013. No. 3 (154). SC-162. P. 140-141.
• 7. Rakopoulos, C. & Kyritsis, D. Comparative second-law analysis of internal combustion engine operation for methane, methanol, and dodecanese fuels. Energy. 2001. Vol. 26 (7). P. 705-722.
• 8. Raman, P. & Ram, N.K. Performance analysis of an internal combustion engine operated on producer gas, in comparison with the performance of the natural gas and diesel engines. Energy. 2013. Vol. 63(15). P. 317-333.
• 9. Stelmasiak, Z. Possibility of Improvement of Some Parameters of Dual Fuel CI Engine by Pilot Dose Division. Journal of Polish CIMAC. 2011. Vol. 7. No 1. P. 181-190.