The analysis of diesel engine performance equipped with inner catalyst

• Autorzy: Janicka A. , Sroka Z. J. , Walkowiak W.

Warianty tytułu

PL

Analiza parametrów pracy silnika o zapłonie samoczynnym wyposażonego w katalizator wewnętrzny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of the research focused on the effect of inner catalyst on diesel engine operating performance. The active factor was applied on the engine valves surface and implemented into combustion space. The method of inner catalyst preparation is shown. The methodology of the engine's test in the laboratory is proposed, too. Platinum and rhodium were applied as active factors. The plasma-sprayed zirconium ceramic was used as catalyst support. The ceramic coating contributes also a local thermal barrier and causes increasing the temperature in zone of catalyst application what can result in catalyst effectiveness improvement. The engine's test bed was equipped with in-cylinder pressure and temperature measurement systems. Several engine's operating parameters were tested e.g.: engine power, engine speed, fuel consumption and exhaust gases toxicity (especially PAHs and VOCs concentration).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań, których celem była ocena wpływu zastosowania katalizatora umieszczonego wewnątrz cylindra silnika o zapłonie samoczynnym na parametry pracy tego silnika. Zaprezentowano metodę preparatyki katalizatora jak również metodę oceny skuteczności zaproponowanego rozwiązania na stanowisku hamownianym. Jako czynnik aktywny katalitycznie podczas realizacji badań wykorzystano platynę oraz rod. Warstwę nośną katalizatora stanowiła ceramika cyrkonowa naniesiona metodą natryskiwania plazmowego na wybrane elementy silnika (zawory silnikowe). Warstwa ceramiczna stanowiła nie tylko nośnik katalizatora pozwalający rozwinąć jego powierzchnię ale również lokalną barierę termiczną. Stanowisko do badań silnikowych (hamownia) wyposażona była w układ pomiaru ciśnień i temperatur wewnątrz cylindra. Monitorowano następujące parametry: moc silnika, zużycie paliwa jak również toksyczność spalin (w szczególności emisję szczególnie toksycznych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych oraz lotnych związków organicznych).

Słowa kluczowe

EN

diesel engine performance; inner catalyst; polyaromatic hydrocarbons; volatile hydrocarbons

PL

silnik ZS; katalizator wewnętrzny; wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne; lotne związki organiczne (LZO)

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 50, nr 3
• Opis fizyczny: Pełny tekst na DVD, Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Janicka A.

autor

Sroka Z. J.

autor

Walkowiak W.

• Faculty of Mechanical Engineering at Wrocław University of Technology

Bibliografia

• [1] Siegla C.D., Plee S. L.: Heterogeneous Catalyst n the Diesel Combustion Chamber, Combustion Science and Technology , 1982, vol. 27, pp. 97-102.
• [2] Johnes R.L. Catalytic Combustion Effects in Internal Combustion Engines, Combustion Science and Technology , 1997, vol.129, pp. 185-195.
• [3] Merkisz J., Pielecha J., Walkowiak W. Wpływ modyfikacji świec żarowych na emisję związków toksycznych. W: Rozruch silników spalinowych. Materiały sympozjum. Wydawnictwo Uczelniane. Szczecin 1998.
• [4] Janicka A., Walkowiak W. W, Sobianowska-Turek A.: The impact of active ceramic coating implementation on gasoline engine exhaust toxicity. Journal of KONES. 2010, vol. 17, nr 3, s. 149-154
• [5] Sant-Georges F., Abbas I., Billet S., Verdin A., Gosset P., Mulliez P., Shirali P, Garcon G.: Gene expression induction of volatile organic compounds and/or polycyclic aromatic hydrocarbons - metabolizing enzymes in isolated human alveolar macrophages in response to airborne particulate matter (PM2,5) Toxicology 244 (2008) 220-230.
• [6] Williams K. A., Schmidt L.D.: Catalytic autoignition of higher alkane partial oxidation on Rh-coated foams, Applied Catalysis A: General 299 (2006), pp. 30-45.
• [7] Mello J.P., Bezaire D., Sriramulu S.: Performance and Economics of Catalytic Glow Plugs and Shields in Direct Injection Natural Gas Engines for the Next Generation Natural Gas Vehicle Program; Final Raport, National Renewable Energy Laboratory, Cambridge, Massachusetts, August 2003, NREL/SR-540-34286.