Application of biogas to supply the high compression ratio engine

• Autorzy: Bieniek Andrzej , Mamala Jarosław , Graba Mariusz , Prażnowski Krzysztof , Śmieja Michał , Wereszczyński Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.19206/CE-2019-406

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study concerns the use of biogas as a fuel for supplying a modified self-ignition engine. As a result of the modifications made, the compression ratio was reduced and the engine was equipped with an ignition system and an electronically activated engine throttle. The changes have made it possible to burn biogas in a high compression ratio engine. The paper presents the results of research conducted on a low power cogeneration system with engine that drives an electrical machine cooperating with a 380/400 V network. The analysis includes, among other things, the possibility of producing electricity using biogas. The paper presents the influence of regulatory parameters such as the volume and composition of the supplied gas mixture and the degree of throttle opening on the obtained engine operation indicators and the driven electric machine. The tests were carried out in relation to the obtained ecological indicators depending on the concentration in the exhaust of such substances as: HC, CO, NOx.

Słowa kluczowe

EN

biogas; high compression ratio engine; emission; low power cogeneration system

PL

biogaz; silnik o zwiększonym stopniu sprężania; emisja; układ kogeneracyjny małej mocy

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 58, nr 4
• Strony: 40--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., fot. kolor., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bieniek Andrzej

• Faculty of Mechanical Engineering, Opole University of Technology

autor

Mamala Jarosław

• Faculty of Mechanical Engineering, Opole University of Technology

autor

Graba Mariusz

• Faculty of Mechanical Engineering, Opole University of Technology

autor

Prażnowski Krzysztof

• Faculty of Mechanical Engineering, Opole University of Technology

autor

Śmieja Michał

• Faculty of Technical Science, University of Warmia and Mazury

autor

Wereszczyński Dariusz

• EKOAMRET Sp z o.o., Opole

Bibliografia

• [1] BIENIEK, A., MAMALA, J., GRABA, M., PRAŻNOWSKI, K. Possibilities to improve emission property of compression ignitron engine by applying of catalytic fuel additives. Combustion Engines. 2015, 162(3), 968-977.
• [2] CEBULA, J. Biogas puryfication by sorption techniques. ACEE Journal. 2009, 2, 95-103.
• [3] CHANDRA, R., VIJAY, V.K., SUBBARAO, P.M.V., KHURA, T.K. Performance evaluation of a constant Speer IC engine on CNG, methane enriched biogas and biogas. Applied Energy. 2011, 88, 3969-3977.
• [4] CIEŚLIKOWSKI, B., KNAPIK, P. Adaptacja konstrukcji ciągnika rolniczego C-385 do zasilania CNG. Inżynieria rolnicza. 2007, 9(97), 35-40.
• [5] HEPNER, W., HETMAŃCZYK, I., BIENIEK, A. Gaz generatorowy - kryzysowe paliwo silnikowe. Siniki Gazowe. 2010, 269-279.
• [6] HETMAŃCZYK, I., HEPNER, W., BORECKI, D., BIENIEK, A. Zagadnienia regulacji i sterowania silnikiem spalinowym zasilanym wodorem. Silniki Gazowe. 2010, 280-289.
• [7] LEJDA, K., JAWORSKI, A. Zasilania gazowe silników rolniczych. Motorol. 2006, 131-138.
• [8] MERKISZ, J., PIELECHA, I. Alternatywne paliwa i układy napędowe. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań 2006.
• [9] MIKULSKI, M., WIERZBICKI, S., ŚMIEJA, M., MATIJOŠIUS, J. Effect of CNG in a fuel dose on the combustion process of a compression-ignition engine. Transport. 2015, 30(2), 162-171. DOI: 10.3846/16484142.2015.1045938
• [10] von MITZLAFF, K. Engines for biogas. Deutsches Zentrum fur Entwicklungstechnologien GATE. 1988.
• [11] PIĘTAK, A., RADKOWSKI, S., Methane - a fuel for agriculture. Journal of KONES. 2011, 18(4), 357-358.
• [12] PODESZWA, E., BIERNAT, K. Biogaz jako alternatywny nośnik energii. Studia Ecologiae et Bioethicae UKSW. 2014, 12(2), 131-138.
• [13] PRZYBYŁA, G. Wpływ paliw gazowych na parametry pracy tłokowego silnika spalinowego pracującego w układzie CHP. ISING Artykuły referencyjne Biblioteki Źródłowej Energetyki Prosumenckiej. www.klaster3x30.pl, 2014, 1-13.
• [14] SIRIPORNAKARACHAI, S., SUCHARITAKUL, T. Modification and tuning of multi-valve diesel bus engine to run on biogas for electricity production. International Journal of Renewable Energy. 2018, 3(2), 1-13.
• [15] SWAMI NATHAN, S., MALLIKARJUNA, J.M., RAMESH, A. An experimental study of the biogas-diesel HCCI mode of engine operations. Energy Conversion and Management. 2010, 51, 1347-1353.
• [16] SZLACHTA, J., FUGOL, M. Analiza możliwości produkcji biogazu na bazie gnojownicy oraz kiszonki z kukurydzy. Inżynieria Rolnicza. 2009, 5(114), 275-280.
• [17] ŚMIEJA, M., WIERZBICKI, S. Analysis of potential application of biogas fuel in modern compression-ignition engines. Environmental Engineering - 10th International Conference Vilnus Gediminas Technical University. 2017, 1-7. DOI: 10.3846/enviro.2017.035
• [18] TAREMWA, A., KIPLIMO, R., WANJII, S. Effect of compression ratio on the performance and emission of diesel dual fuel engine using biogas. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE). 2016, 13(3), 67-74.
• [19] TUROWSKI, S., NOWOWIEJSKI, R. Analiza układu kogeneracyjnego jako źródła ciepła i energii elektrycznej w modelowym gospodarstwie rolnym. Inżynieria Rolnicza. 2009, 1(110), 331-338.
• [20] WEYMANN, S. Zasilanie gazowe silników ciągników rolniczych. Technika rolnicza ogrodnicza leśna. 2016, 1, 20-22.
• [21] WIERZBICKI, S. Studium wykorzystania biogazu do zasilania silników o zapłonie samoczynnym. Wydawnictwo UWM. Olsztyn 2016.
• [22] WIERZBICKI, S., MIKULSKI, M. Wykorzystanie biogazu do zasilania silników o zapłonie samoczynnym pracujących w układach kogeneracyjnych. Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management. 2014, 70, 138-150.
• [23] WIERZBICKI, S., ŚMIEJA, M. Use of biogas to power diesel engines with common rail fuel systems. MATEC Web of Conferences. 2018, 182, 01018, 1-8. DOI: 10.1051/matecconf/201818201018.
• [24] WIERZBICKI, S. Biogas as a fuel for diesel engines. Journal of KONES Powertrain and Transport. 2012, 19(3), 477-482.
• [25] ZIÓŁKOWSKI, M., BALCERSKI, A. Silniki spalinowe zasilane biogazem jako perspektywa polskiej energetyki rozproszonej. Scientific Journals Maritime University of Szczecin. 2009, 17(89), 92-97.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).