The toxicity of combustion gas from the Fiat 1.3 MultiJet engine operating following the load characteristics and fed with rape oil esters

• Autorzy: Ambrozik A. , Kurczyński D. , Łagowski P. , Warianek M.

Warianty tytułu

PL

Toksyczność spalin silnika Fiat 1.3 Multijet pracującego według charakterystyk obciążeniowych i zasilanego estrami oleju rzepakowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The toxic components of the exhaust gas pose a major problem related to internal combustion piston engines. The requirements that those engines have to meet concern the reduction in emissions of the exhaust gas harmful compounds. The paper presents selected results of experimental investigations into the Fiat 1.3 Multijet engine equipped with the Common Rail fuel system. The engine was fuelled by diesel oil and rapeseed oil methyl esters. The tests were carried out on the test bench at the Laboratory of Heat Engines of the Kielce University of Technology. In the tests, the engine operated under load conditions. The investigations included the measurements of the concentrations of the gaseous components of the exhaust and of the particulate matter. The impact of rapeseed oil methyl esters on the emission of toxic components of the exhaust gas was shown.

PL

Toksyczne składniki spalin stanowią podstawowy problem tłokowych silników spalinowych. Wymagania jakie są im stawiane dotyczą przede wszystkim ograniczenia emisji związków szkodliwych ze spalinami silników. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych silnika Fiat 1.3 Multijet wyposażonego w układ zasilania Common Rail zasilanego olejem napędowym i estrami metylowymi oleju rzepakowego. Badania przeprowadzono na hamowni silnikowej w Laboratorium Silników Cieplnych Politechniki Świętokrzyskiej. Podczas badań silnik pracował według charakterystyk obciążeniowych. W ramach badań dokonywano pomiarów stężenia gazowych składników spalin i cząstek stałych. Wykazano wpływ estrów metylowych oleju rzepakowego na emisją toksycznych składników spalin.

Słowa kluczowe

EN

compression ignition engine; engine fuels; rapeseed oil methyl esters; harmful exhaust components; experimental research

PL

silnik o zapłonie samoczynnym; paliwa silnikowe; estry metylowe oleju rzepakowego; toksyczne składniki spalin; badania eksperymentalne

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 1/105
• Strony: 23--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ambrozik A.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Kurczyński D.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Łagowski P.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Warianek M.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

Bibliografia

• [1] Ambrozik A., Analiza cykli pracy czterosuwowych silników spalinowych [Analysis of the working cycles of four - stroke internal combustion engines]. University Press of the Kielce University of Technology, Kielce 2010.
• [2] Ambrozik A., Ambrozik T., Łagowski P., Fuel impact on emissions of harmful components of the exhaust gas from the CI engine during cold start-up, Eksploatacja I Niezawodność - Maintenance and Reliability, Vol. 17, No 1/2015.
• [3] Ambrozik A., Ambrozik T., Kurczyński D., Łagowski P., The Influence of Injection Advance Angle on Fuel Spray Parameters and Nitrogen Oxide Emissions for a Self - Ignition Engine Fed with Diesel Oil and FAME. Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 23, No 6/2014.
• [4] Ambrozik A., Ambrozik T., Kurczyński D., Łagowski P., External speed characteristics in engine with multi-stage fuel injection. Journal of KONES Powertrain and transport, Vol. 17, No.1, Warsaw 2010, s. 9-6.
• [5] Ambrozik A., Ambrozik T., Kurczyński D., Łagowski P., Charakterystyki silnika ZS z układem zasilania Common Rail zasilanego mieszaninami oleju napędowego z estrami FAME [The characteristics of a Common Rail feed system complete-combustion (CC) engine fed with diesel oil and FAME ester mixtures]. Logistyka 6/2014, pp. 1444-1453. ISSN 1231-5478
• [6] The MEXA-1230PM particulate matter real-time analyzer. Instruction Manual.
• [7] Bechmann O., Carli S., Engeler W., Garbe T., Lach G., Ryan L., Schindler K.P., Particulate emissions and their measurement in practice: Today and in the future. FORUM PARTIKEL EMISSIONEN 2002, pp. 33÷51.
• [8] Bielaczyc P., Merkisz J., Pielecha J., Stan cieplny silnika spalinowego a emisja związków szkodliwych [The thermal condition of the internal combustion engine and its emission of harmful compounds]. University Press of the Poznan University of Technology, Poznan 2001.
• [9] Fontaras G., Kousoulidou M., Karavalakis G., Tzamkiozis T., Pistikopoulos P., Ntziachristos L., Bakeas E., Stournas S., Samaras Z., Effects of low concentration biodiesel blend application on modern passenger cars. Part 1: Feedstock impact on regulated pollutants, fuel consumption and particle emissions. Environmental Pollution 158/2010, s. 1451–1460.
• [10] How H.G., Masjuki H.H., Kalam M.A., Teoh Y.H., An investigation of the engine performance, emissions and combustion characteristics of coconut biodiesel in a high- pressure common-rail diesel engine. Energy 69/2014, s. 749-759.
• [11] Kousoulidou M., Fontaras G., Ntziachristos L., Samaras Z., Biodiesel blend effects on common-rail diesel combustion and emissions. Fuel 89/2010, s. 3442–3449.
• [12] Kruczyński S.W., Orliński P., Combustion of methyl esters of various origins in the agricultural engine. Indian Journal of Engineering & Materials Sciences, Vol. 20, December 2013, pp. 483-491.
• [13] Kurczyński D., Stężenia cząstek stałych w spalinach silnika ZS zasilanego paliwami ON, B20 I B30 [The concentrations of particulate matter in the combustion gas of the complete-combustion (CC) engine fed with diesel oil, B20 and B30 fuels]. Logistyka 6/2014, pp. 6420-6432.
• [14] Labeckas G., Slavinskas S., The effect of rapeseed oil methyl ester on direct injection Diesel engine performance and exhaust emissions. Energy Conversion and Management 47/2006, s. 1954–1967.
• [15] Lapuerta M., Armas O., Rodríguez-Fernández J., Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions. Progress in Energy and Combustion Science 34/2008, s. 198–223.
• [16] Merker G., Schwarz Ch., Grundlagen Verbrennungsmotoren. Vieweg+Teubner-GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2009.
• [17] Merkisz J., Pielecha J., Emisja cząstek stałych ze źródeł motoryzacyjnych [The emission of particulate matter from automotive sources]. University Press of the Poznan University of Technology, Poznan 2014.
• [18] Merkisz J., Pielecha J., Radzimirski S., Emisja zanieczyszczeń motoryzacyjnych w świetle nowych przepisów Unii Europejskiej [The emissions of automotive pollutants in the light of new European Union regulations]. Transport and Communications Publishers, Warsaw 2012.
• [19] Millo F., Debnath B.K., Vlachos T., Ciaravino C., Postrioti L., Buitoni G., Effects of different biofuels blends on performance and emissions of an automotive diesel engine. Fuel 159/2015, s. 614–627.
• [20] Nwafor O.M.I., Emission characteristics of diesel engine operating on rapeseed methyl ester. Renewable Energy 29 (2004) 119–129.
• [21] Laboratory Statement No. S/14541/0/01/2013: Diesel oil.
• [22] PN-EN 590+A1:2011 Paliwa do pojazdów samochodowych. Oleje napędowe. Wymagania i metody badań [Fuels for automotive vehicles. Diesel oils. Requirements and testing methods].
• [23] PN - EN 14214+A1:2011 Paliwa do pojazdów samochodowych. Estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME) do silników o zapłonie samoczynnym (Diesla). Wymagania i metody badań [Fuels for automotive vehicles. Fatty acid methyl esters (FAME) for self-ignition (diesel) engines. Requirements and testing methods].
• [24] Pośniak M, Jankowska E., Szewczyńska M, Zapór L., Brochocka A., Pietrowski P., Zagrożenia Spalinami silników Diesla [Hazards of diesel engine combustion gas]. Central Work Protection Institute – National Research Institute, Warsaw 2010.
• [25] Serrano L., Lopes M., Pires N., Ribeiro I., Cascao P., Tarelho L., Monteiro A., Nielsen O., Gameiro da Silva M., Borrego C., Evaluation on effects of using low biodiesel blends in a EURO 5 passenger vehicle equipped with a common-rail diesel engine. Applied Energy 146/2015, s. 230–238.
• [26] The MEXA-1600D/DEGR engine combustion gas measuring system. Instruction Manual.
• [27] Quality Certificate No. 12112368 for the product Biodiesel.
• [28] Xue J., Grift T.E., Hansen A.C., Effect of biodiesel on engine performances and emissions. Renewable and Sustainable Energy Reviews 15/2011, s. 1098–1116.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.