Analiza teoretyczna wodorowego wspomagania spalania w silniku samochodowym

• Autorzy: Wendeker M. , Grabowski Ł. , Sochaczewski R. , Jakliński P. , Magryta P. , Pietrykowski K.

Warianty tytułu

EN

Theoretical analysis of a hydrogen support for the combustion in an automotive engine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań modelowych procesu spalania mieszaniny benzyny oraz HHO w silniku o zapłonie iskrowym. Przez oznaczenie HHO należy rozumieć mieszaninę wodoru i tlenu, będącą produktem działania elektrolizera znajdującego się na pokładzie pojazdu. Model silnika został oparty na rzeczywistym obiekcie o nazwie Holden C20LE. Jest to czterocylindrowy, czterosuwowy silnik o pojemności skokowej równiej 2 dm3. Badanie modelowe przeprowadzono w programie AVL BOOST, w oparciu o również wcześniej opracowano zero-wymiarowy model silnika. Przebadano 10 różnych wartości składu mieszaniny palnej. Analizie poddano średnie ciśnienie indykowane, sprawność wolumetryczną oraz przebieg wydzielania się ciepła. Porównano również osiągi silnika zasilanego benzyną oraz zasilanego mieszaniną składającą się 90% benzyny i 10% HHO.

EN

This paper presents the results of the modelling of the combustion of a gasoline and HHO mixture in SI engines. HHO stands for a hydrogen and oxygen mixture which is a product of the operation of a electrolyser mounted in a vehicle. The engine model was based on a real object, i.e. Holden C20LE. It is a 4-cylinder, 4-stroke engine of 2 dm3 displacement. The modelling was conducted using the AVL BOOST software and based on the previously developed zero-dimensional engine model. 10 different values of the composition of the combustible mixture were tested. The analysis focused on mean indicated pressure, volumetric efficiency, and the course of heat emission. Also, the performances of the engine fueled by gasoline and a mixture composed of 90% of gasoline and 10% of HHO were compared.

Słowa kluczowe

PL

wodór; silnik spalinowy; modelowanie; model zero-wymiarowy

EN

hydrogen; combustion engine; modelling; zero-dimensional model

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 50, nr 3
• Opis fizyczny: Pełny tekst na DVD, Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Wendeker M.

autor

Grabowski Ł.

autor

Sochaczewski R.

autor

Jakliński P.

autor

Magryta P.

autor

Pietrykowski K.

• Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych na Wydziale Mechanicznym Politechniki Lubelskiej

Bibliografia

• [1] Das LM.: Hydrogen-oxygen reaction mechanism and its implication to hydrogen engine combustion. International Journal of Hydrogen Energy, 1996; 21:703-15.
• [2] Ma F, Wang Y, Liu H, Li Y, Wang J, Ding S.: Effects of hydrogen addition on cycle-bicycle variations in a lean burn natural gas spark-ignition engine. International Journal of Hydrogen Energy, 2008; 33:823-31.
• [3] Leo D. J., Nelson D. J., Ellis W. M.: Model of the Air System Transients in a Fuel Cell Vehicle. Master of Science in Mechanical Engineering, Blackburg, Virginia 2002.
• [4] Ganeshb RH, Subramaniana V, Balasubramanianb V, Mallikarjuna JM, Ramesh A, Sharma RP.: Hydrogen fueled spark ignition engine with electronically controlled manifold injection: an experimental study. Renewable Energy 2008; 33:1324-33.
• [5] Akansu SO, Kahraman N, Ceper B.: Experimental study on a spark ignition engine fuelled by methane-hydrogen mixtures. International Journal of Hydrogen Energy 2007, 32:4279-84.
• [6] Porpatham E, Ramesh A, Nagalingam B.: Effect of hydrogen addition on the performance of a biogas fuelled spark ignition engine. International Journal of Hydrogen Energy 2007; 32:2057-65.
• [7] Liu B, Huang Z, Zeng K, et al.: Experimental study on emissions of a spark-ignition engine fueled with natural gas hydrogen blends. Energy and Fuels 2008, 22:273-7.
• [8] Ma F, Wang Y.: Study on the extension of lean operation limit through hydrogen enrichment in a natural gas spark-ignition engine. International Journal of Hydrogen Energy 2008, 33: 1416-24.
• [9] Andrea TD, Henshaw PF, Ting DSK.: The addition of hydrogen to a gasoline -fuelled SI engine. International Journal of Hydrogen Energy 2004, 29:1541-52.
• [10] Li J, Guo L, Du T.: Formation and restraint of toxic emissions in hydrogen-gasoline mixture fueled engines. International Journal of Hydrogen Energy 1998, 23:971-5.
• [11] Kahraman E, Ozcanl SC, Ozerdem B.: An experimental study on performance and emission characteristics of a hydrogen fuelled spark ignition engine. International Journal of Hydrogen Energy 2007, 32:2066-72.
• [12] Jerrelind J.: A Study in Model Based Control of an Evaporative Emission Management System. Tekniska Högskolan in Linköping 1998.