Experimental study of autoignition and combustion gas-air mixtures in dual fuel engine

• Autorzy: Stelmasiak Z.

Warianty tytułu

PL

Doświadczalne studium samozapłonu i spalania mieszanin gazowo-powietrznych w silniku dwupaliwowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper shows a test results of single cylinder, direct injected, self ignited dual fuel engine. One has analysed a combustion parameters calculated on base of recorded indicator diagrams. The comparison included: the ignition delay period, the cylinder pressure, the rate of pressure rise, the average medium temperature, the heat release rate, the total combustion time and the indicated efficiency. The tests have proved that use of gas results in distinct increase of ignition delay connected with reduction of working medium temperature during compression. Indicated efficiency of the engine at maximal load was comparable to the efficiency of traditionally fed engine. At partial load, however, a loss of the efficiency connected with significant leaning of the gas-air mixture is present. Maximal output power of dual fuel engine is limited by a phenomenon of knocking combustion. In dual fuel engine there is a possibility of reduction of adverse phenomena present during combustion of gas. It needs, however, electronic control of the engine.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań jednocylindrowego silnika o wtrysku bezpośrednim i zapłonie samoczynnym zasilanego dwupaliwowo. Analizowano parametry spalania obliczone na podstawie rejestrowanych wykresów indykatorowych. Przedmiotem analizy były: opóźnienie zapłonu, ciśnienie w cylindrze, przyrost ciśnienia , średnia temperatura czynnika, szybkość wydzielania ciepła, kąt spalania oraz sprawność indykowana. Badania wykazały, że zastosowanie gazu powoduje wyraźne zwiększenie zwłoki zapłonu związane z obniżeniem temperatury czynnika w podczas sprężania. Sprawność indykowana silnika przy maksymalnym obciążeniu była porównywalna do sprawności silnika zasilanego tradycyjnie. Przy częściowym obciążeniu występuje jednak strata sprawności związana ze znacznym zubożeniem mieszaniny gaz-powietrze. Maksymalna moc silnika dwu-paliwowego jest ograniczona zjawiskiem spalania stukowego. W silniku dwupaliwowym możliwe jest ograniczenie niekorzystnych zjawisk występujących przy spalaniu gazu. Wymaga to jednak elektronicznego sterownia silnika.

Słowa kluczowe

PL

zapłon samoczynny; silnik dwupaliwowy; mieszanina gazowo-powietrzna; sprawność indykowana silnika; elektroniczne sterownie silnika

• 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: 2002
• Tom: Vol. 9, No. 3-4
• Strony: 273--283
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Stelmasiak Z.

• Bielsko-Biala Technical University, Internal Combustion Engines and Automobiles Department, Poland,

Bibliografia

• 1. Liu, Z. and Karim, G.A.,: “The Ignition Delay Period in Dual Fuel Engines”. SAE Paper No. 950466, 1995.
• 2. Badr, O., Karim, G.A. and Liu, B.: “An examination of the flame spread limits in a dual fuel engine”. Applied Thermal Engineering No. 19(1999) 1071-1080, 1999.
• 3. Agarwal, A. and Assanis, N.: „Modeling the Effect of Natural Gas Composition on Ignition Delay Under Compression Ignition Conditions”. SAE Paper No. 971711, 1997.
• 4. Chen, Z., Konno, M. and Goto, S.: ’’Study on homogenous premixed charge Cl engine fueled with LPG”. JSAE Review No. 22(2001) 265-270, 2001.
• 5. Stelmasiak, Z.: “The Impact of Gas-Air Composition on Combustion Parameters of Dual Fuel Engines Fed CNG”. SAE Paper 2002-01-2235.
• 6. Stelmasiak, Z.: Analiza wybranych parametrów spalania w silniku dwupaliwowym zasilanym CNG. (Analysis of combustion parameters of a dual fuel engine fuelled with CNG). Archiwum Motoryzacji nr 3/2001.
• 7. Gebert, K., Beck, N.J., Barkhimer, R.L., and Wong, H.Ch.: „Strategies to Improve Combustion and Emission Characteristics of Dual-Fuel Pilot Ignited Natural Gas Engines”. SAE Paper No. 971712, 1997.
• 8. Aesoy, V. and Valland H.: “Hot Surface Assisted Compression Ignition of natural Gas in a Direct Injection Diesel Engine”. SAE Paper No. 960767, 1996.
• 9. Stelmasiak, Z.: KoNSSpal
• 10. Zacharias, F.: „Gasmotoren“. Vogel Buchverlag, Wuerzburg 2001.
• 11. Pucher, H., Dietrich, W., Gollob, K., Pfeifer, U., Seppen, J.J., Titl, A. and Withalm, G.: „Gasmotorentechnik Technologie und Entwicklungstendenzen“. Expert Verlag, Sindelfingen 1986