The influence of hydrogen addition to methane f on pollutant emission and combustion performance in a single cycle IC engine

• Autorzy: Kindracki J.

Warianty tytułu

PL

Badania wpływu dodatku wodoru na przebieg procesu spalania i emisję w urządzeniu realizującym jeden cykl pracy silnika tłokowego

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaostrzajcie e się normy dotyczące emisji szkodliwych związków powstających w czasie pracy silnika spalinowego wyznaczają nowe ścieżki badań nad poprawą jakości spalania czy też konstrukcji silnika. Opisywane badania są próbą odpowiedzi na pytanie o zastosowanie alternatywnych paliw gazowych lub ich mieszanin dla współczynnika nadmiaru powietrza większego od jedności i wpływie na zmniejszenie emisji szkodliwych związków. Badania zostały przeprowadzone na specjalnie zmodyfikowanym silniku czterosuwowym z zapłonem iskrowym, zasilanym paliwem gazowym - metanem. Zmodyfikowana głowica jednego z cylindrów pozwalała na pomiar przebiegu ciśnienia w cylindrze, skorelowanego z pomiarem kąta obrotu wału korbowego i czasu. Przeprowadzono pomiar emisji spalin. Uzyskane wyniki badań potwierdziły pozytywny wpływ dodatku wodoru do mieszaniny metanowo - powietrznej a także potwierdziły możliwość stosowania ubogich mieszanin i ich efektywnego spalania w silnik tłokowym. Praca ta jest kontynuacją badań autora w komorze o stałej objętości.

EN

The influence of addition of hydrogen to the methane fuel on the emission of pollutant created during combustion were experimentally studied. Experiments were conducted using a specially designed IC engine. Combustion performances were evaluated on the bases of the maximum combustion pressure and the rate of pressure rise. Concentration of pollutant was measured. It was generally found that addition of hydrogen decreases the amountof emitted pollutant. Addition hydrogen lowers the lean combustion limit of hydrocarbon miixtures, thus by lowering combustion temperaiure is decreases emission of nitrogen oxldes and hydrocarbons.

Słowa kluczowe

PL

mieszaniny; proces spalania; silnik tłokowy; mieszanina metanowo-powietrzna; emisja szkodliwych związków

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 11, No. 1-2
• Strony: 322--328
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Kindracki J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Cieplnej 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 21/25 tel.: +(48-22) 660-52-17, fax: +(48-22) 825-05-65,

Bibliografia

• [1] Abd-Alla. G.H.: „Using exhaust gas recirculation in intemal combustion engines: a review”, Energy Conversion and Management Volume: 45, Issue: 6, April, 2004, pp. 883-900.
• [2] Bade Shrestha S.O., Karim G.A.: „Hydrogen as an Additive to Methane for Spark Ignition Engine Applications” International Journal of Hydrogen Energy 24(1999 ), pp. 577-586
• [3] Bauer C.G., Forest T.W.: „Effect of Hydrogen Addition on the Performance of Methane-fueled Vehicles. Part 1: Effect on S.I. Engine Performance”, International Journal of Hydrogen Energy 26(2001), pp. 55-70
• [4] Chomiak Jerzy, Liljenfeldt W.: „Performance Analysis of a Steam Injected Diesel (STID) Engine”
• [5] Ciambelli, P.: Corbo, P.: Migliardini, F.: .,Potentialities and limitations of Lean de-NOx catalysis in reducing automotive exhaust emissions” , Catalysis Today Volume: 59. lssue: 3-4, June 25, 2000, pp. 279-286.
• [6] Hanaki, Yasunari: Sekiba, Toru; lshii, Mitsunori; Okada, Akihide; Tshizawa, Shizuo „'Research on exhaust emission control characteristics of a natural gas vehicle -- Characteristics of methane oxidation reaction of three-way catalysts” JSAE Review, Volume: 17, Issue: 3. July, 1996, pp. 259-265.
• [7] Harrington J.A.: „Water addition to gasoline manifold injection - effect on combustion, emissions, performance, and knock” SAE Paper 820314 (SAE VOL. 910).
• [8] Kindracki J., Sala K.: „Studies Of Influence Addition Of Hydrogen And Water Vapor On Combustion Performance And Nitrogen Oxide Emissions In Constant Volume Chamber.” Archiwum Combustionis - 23, No. 3-4, pp. 193 -201.
• [9] Nicholls J.E., El-Messiri l.A., Newhall H.K.: „Inlet Manifold Water Injection for control ol Nitrogen Oxides-Theory and Experiments” SAE Paper 690018 (SAE TRAN., VOL. 780).
• [10] Sasaki, Shizuo; Sawada, Daisaku; Ueda, Takanori; Sami. Hiroyuki: „Effects of EGR on direct injection gasoline engine”, JSAE Review Volume: 19, Issue: 3, July 1, 1998. pp. 223-228.
• [11] Satpov. E.B. And Luksho, B.A.: „A Study on the Effect of Water in Fuel on the Performance od SI Engine”, published in Engine Manufacturing in Russian, 1981 .
• [12] Teodorczyk A., Przastek J.: „Analiza obliczeniowa wpływu recyrkulacji spalin na emisję NOx w silniku o zapłonie iskrowym”, KONES '99 pp.253- 260.