Simulation studies and empirical research of particulate matter's emission in diesel engine powered by liquid alternative fuels

• Autorzy: Sikora M. , Bednarski M. , Orliński P.

Warianty tytułu

PL

Badania symulacyjne i empiryczne emisji cząstek stałych w silniku o zapłonie samoczynnym zasilanym ciekłymi paliwami alternatywnymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper shows selected results of simulation studies and empirical studies of determining emissions of PM in diesel engine powered by liquid alternative fuels. In the first stage of the thesis a facility and the test plan has been proposed, and then the effect of injection for emissions of PM has been examined. The test stand was the supercharged diesel engine Perkins type 1104C-E44TA. The study has been carried out at three angles of the fuel injection, indicated at work - A, B, C. Setting A is the factory setting of this parameter. Setting B will generate a delay fuel injection (approximately 5°TDP), and the setting C will generate acceleration fuel injection (approximately 5°TDP). The results of simulation studies and empirical studies are presented in the diagrams.

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych oraz badań empirycznych dotyczących wyznaczania emisji PM w silniku o zapłonie samoczynnym zasilanym ciekłymi paliwami alternatywnymi. W pierwszym etapie artykułu zaproponowano obiekt i plan badań, a następnie zbadano wpływ zmiany kąta wyprzedzenia wtrysku badanego paliwa na stężenie PM w spalinach. Stanowisko do badań bazowało na doładowanym silniku o zapłonie samoczynnym marki Perkins typu 1104C-E44T. Badanie te realizowano przy trzech kątach wyprzedzenia wtrysku paliwa oznaczonych w pracy - A, B, C. Ustawienie A kąta wyprzedzenia wtrysku to ustawienie fabryczne tego parametru. Ustawienie B będzie powodowało późniejszy wtrysk paliwa (o ok. 5°OWK), a ustawienie C wtrysk wcześniejszy o ten sam kąt. Wyniki badań symulacyjnych i empirycznych zestawiono na wykresach.

Słowa kluczowe

EN

compression ignition engine; alternative fuels; toxic substances

PL

silnik o zapłonie samoczynnym; paliwa alternatywne; składniki toksyczne spalin; spaliny

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 3/112
• Strony: 23--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sikora M.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology

autor

Bednarski M.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology

autor

Orliński P.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Kowalewicz A.: Podstawy procesu spalania, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2000,
• [2] Kruczyński S.: Filtracja cząstek stałych w spalinach pojazdów samochodowych, Instytut Naukowo-Wydawniczy SPATIUM, Radom 2011,
• [3] Orliński P.: Wybrane zagadnienia procesu spalania paliw pochodzenia roślinnego w silniku o zapłonie samoczynnym, Instytut Naukowo-Wydawniczy SPATIUM, Radom 2013,
• [4] Burtscher H.: Literature Study on Tailpipe Particulate Emission Measurement for Diesel Engines, Fachhochschule Aargau, University of Applied Science, Switzerland, March 2001,
• [5] Kuleshov A.: "Model for predicting air-fuel mixing, combustion and emissions in DI diesel engines over whole operating range," SAE Technical Paper 2005-01-2119,
• [6] Razleytsev N.F.: Modeling and optimization of combustion proces in diesel engines, Kharkov 1980,
• [7] Orliński P., Wojs M., Sikora M.: Wpływ zmiany kąta wyprzedzenia wtrysku na emisję składników toksycznych spalin z silnika rolniczego o zapłonie samoczynnym, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 1(97)/2014, s. 171-182,
• [8] Warnatz J.; Urlich M.: Combustion: physical and chemical fundamentals, modelling and simulation, experiments pollutant formation, Berlin 1996,
• [9] Nwafor O.M.I.: Emission characteristics of diesel engine operating on rapeseed methyl ester. Renewable Energy 29 (2004) 119–129,
• [10] Merkisz J., Pielecha J., Radzimirski S.: Emisja zanieczyszczeń motoryzacyjnych w świetle nowych przepisów Unii Europejskiej [The emissions of automotive pollutants in the light of new European Union regulations]. Transport and Communications Publishers, Warsaw 2012,
• [11] Merker G. P., Schwartz C., Stiesch G., Otto F.: Simulating Combustion, Springer, 2006,
• [12] Nasser S.H., Morris S., and James S.: A Novel Fuel Efficient and Emission Abatement Technique for Internal Combustion engines. SAE Paper 982561, 1998,
• [13] Ambrozik A.: Analiza cykli pracy czterosuwowych silników spalinowych [Analysis of the working cycles of four-stroke internal combustion engines]. University Press of the Kielce University of Technology, Kielce 2010,
• [14] Ambrozik A., Ambrozik T., Kurczyński D., Łagowski P.: The Influence of Injection Advance Angle on Fuel Spray Parameters and Nitrogen Oxide Emissions for a self-Ignition Engine Fed with Diesel Oil and FAME. Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 23, No 6/2014,
• [15] Ambrozik A., Ambrozik T., Kurczyński D., Łagowski P.: Charakterystyki silnika ZS zukładem zasilania Common Rail zasilanego mieszaninami oleju napędowego z estrami FAME [The characteristics of a Common Rail feed system complete-combustion (CC) engine fed with diesel oil and FAME ester mixtures]. Logistyka 6/2014, pp. 1444-1453. ISSN 1231-5478,
• [16] Bechmann O., Carli S., Engeler W., Garbe T., Lach G., Ryan L., Schindler K.P.: Particulate emissions and their measurement in practice: Today and in the future. FORUM PARTIKEL EMISSIONEN 2002, pp. 33÷51,
• [17] Bielaczyc P., Merkisz J., Pielecha J.: Stan cieplny silnika spalinowego a emisja związków szkodliwych [The thermal condition of the internal combustion engine and its emission of harmful compounds]. University Press of the Poznan University of Technology, Poznan 2001,
• [18] Fontaras G., Kousoulidou M., Karavalakis G., Tzamkiozis T., Pistikopoulos P., Ntziachristos L., Bakeas E., Stournas S., Samaras Z.: Effects of low concentration 33 biodiesel blend application on modern passenger cars. Part 1: Feedstock impact on regulated pollutants, fuel consumption and particle emissions. Environmental Pollution 158/2010, s. 1451–1460,
• [19] PN-EN 590+A1:2011. Paliwa do pojazdów samochodowych. Oleje napędowe. Wymagania i metody badań [Fuels for automotive vehicles. Diesel oils. Requirements and testing methods],
• [20] PN-EN 14214+A1:2011. Paliwa do pojazdów samochodowych. Estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME) do silników o zapłonie samoczynnym (Diesla). Wymagania i metody badań [Fuels for automotive vehicles. Fatty acid methyl esters (FAME) for self-ignition (diesel) engines. Requirements and testing methods].

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).