Examining the physicochemical and operational properties of the LPG fuel with an additional of light aliphatic hydrocarbons

• Autorzy: Biedrzycki J. , Bukrejewski P. , Chłopek Z. , Skolniak M. , Wójcik P. , Wysoczarski D.

Identyfikatory

DOI

http://dx.doi.org/10.14669/AM.VOL71.ART2

Warianty tytułu

PL

Badania właściwości fizykochemicznych i eksploatacyjnych paliwa LPG z dodatkiem lekkich węglowodorów alifatycznych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Results of comparative testing of the LPG (Liquefied Petroleum Gas) fuel and such a fuel with an addition of light aliphatic hydrocarbons, chiefly methane, in two versions have been presented. The tests were carried out in respect of the physicochemical properties of the fuels according to Standard PN-EN 589 and in respect of the performance characteristics of a motor vehicle powered with the fuels under test. The main purpose of the tests was to determine the acceptable fraction of light aliphatic hydrocarbons, predominantly methane, in the LPG fuel, whose basic components are C3 and C4 alkanes or alkenes. The addition of light aliphatic hydrocarbons to LPG may be of considerable importance for the fuel properties, primarily because of high values of the saturated vapour pressure of such admixtures. The fuel composition was determined with the use of the gas chromatography method. The methane additive content of the fuels under test was 0.1% m/m7 and 0.2% m/m and the ethane additive content was 0.2% m/m. The fuels met the requirements of Standard PN-EN 589. The performance of the motor vehicle was tested on a chassis dynamometer. No adverse effect of the addition of light aliphatic hydrocarbons to the LPG fuel on vehicle engine’s effective power and pollutant emissions was revealed.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań porównawczych paliwa LPG (ang. Liquefied Petroleum Gas – skroplony gaz ropopochodny) oraz paliwa LPG z dwoma rodzajami dodatków lekkich węglowodorów alifatycznych, przede wszystkim metanu. Badania wykonywano ze względu na właściwości fizykochemiczne paliw zgodnie z normą PN-EN 589 oraz ze względu na właściwości użytkowe samochodu zasilanego badanymi paliwami. Podstawowym celem badań była ocena, w jakim stopniu jest dopuszczalny udział lekkich węglowodorów alifatycznych, przede wszystkim metanu, w paliwie LPG, którego podstawowymi składnikami są alkany lub alkeny C3 i C4. Dodatek lekkich węglowodorów alifatycznych do LPG może mieć istotne znaczenia dla właściwości paliwa przede wszystkim z powodu dużej prężności ich pary nasyconej. Skład paliw wyznaczono metodą chromatografii gazowej. Dodatek metanu w paliwach badawczych wynosił 0,1% m/m7 i 0,2% m/m, a etanu 0,2% m/m. Paliwa spełniały wymagania normy PN-EN 589. Właściwości eksploatacyjne samochodu badano na hamowni podwoziowej. Nie stwierdzono niekorzystnych właściwości dodatku lekkich węglowodorów alifatycznych do paliwa LPG ze względu na moc użyteczną silnika oraz ze względu na emisję zanieczyszczeń.

Słowa kluczowe

EN

internal combustion engines; LPG; light aliphatic hydrocarbons

PL

silniki spalinowe; LPG; lekkie węglowodory alifatyczne

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 71, nr 1
• Strony: 21--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Biedrzycki J.

• Przemysłowy Instytut Motoryzacji, ul. Jagiellońska 55, 01-301 Warszawa, Polska

autor

Bukrejewski P.

• Przemysłowy Instytut Motoryzacji, ul. Jagiellońska 55, 01-301 Warszawa, Polska

autor

Chłopek Z.

• Politechnika Warszawska, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych, Instytut Pojazdów, ul. Narbutta 84, 02-791 Warszawa, Polska

autor

Skolniak M.

• Przemysłowy Instytut Motoryzacji, ul. Jagiellońska 55, 01-301 Warszawa, Polska

autor

Wójcik P.

• Przemysłowy Instytut Motoryzacji, ul. Jagiellońska 55, 01-301 Warszawa, Polska

autor

Wysoczarski D.

• Przemysłowy Instytut Motoryzacji, ul. Jagiellońska 55, 01-301 Warszawa, Polska

Bibliografia

• [1] Astm D1835–11: Standard specification for liquefied petroleum (LP) gases. American Society for Testing & Materials.
• [2] Auto-gas.net: Generations of autogas systems [cited 2015 Sep 15]. Available from http://www.auto-gas.net/technology/system-types.
• [3] Chłopek Z, Bardziński W, Jarczewski M, Sar H. Badania porównawcze samochodu osobowego zasilanego benzyną i skroplonym gazem ropopochodnym (LPG). Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. 2006: 111–120.
• [4] Davis SC, Diegel SW, Boundy RG. Transportation energy data book: edition 33. Oak Ridge National Laboratory. Oak Ridge, Tennessee, USA. 2014.
• [5] Delphi. Worldwide emission standards. Passenger cars and light duty vehicles. Innovation for the real world. 2015/2016.
• [6] Falkiner RJ. Liquified petroleum gas. In “Fuels and lubricants handbook: technology, properties, performance, and testing”. 2nd edition: ASTM International 2003. West Conshohocken.
• [7] Górski W. Stan normalizacji LPG w Polsce – Gatunek A czy B?: Nafta-Gaz. 2010 (2): 121–127.
• [8] Lee JW, et al. Effect of various LPG supply systems on exhaust particle emission in spark-ignited combustion engine: International Journal of Automotive Technology. 2010; 11(6): 793–800.
• [9] Luft S. Dwupaliwowy silnik o zapłonie samoczynnym zasilany wtryskowo paliwem LPG w fazie ciekłej: The Archives of Automotive Engineering – Archiwum Motoryzacji. 2005; 2: 153–163.
• [10] Meyers R. Handbook of petrochemicals production processes: McGraw-Hill. 2004.
• [11] Pubchem compound [cited 2015 Sep 12]. Available from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pccompound.
• [12] Qi D, et al. Combustion and exhaust emission characteristics of a compression ignition engine using liquefied petroleum gas-fuel-oil blended fuel: Energy Conversion and Management. 2006; 48(2): 500–509.
• [13] Saraf RR, Thipse SS, Saxena PK. Comparative emission analysis of gasoline/LPG automotive bifuel engine: World Academy of Science, Engineering and Technology. 2009; 3.
• [14] Tasic T, et al. Gasoline and LPG exhaust emissions comparison. Advances in Production Engineering & Management 2011. 6(2): 87–94.
• [15] Vijayabalan P, Nagarajan G. Performance, emission and combustion of LPG diesel dual fuel engine using glow plug: Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering. 2009; 3(2): 105–110.
• [16] World LP gas association. Clearing the air a technical guide on autogas. Emissions, test methods, standards and technology. 2002; Paris.
• [17] World LP gas association. Health effects and costs of vehicle emissions. 2005; Paris.
• [18] Wu YY, Chen B-CH, Tran A-T. Pollutant emission reduction and engine performance improvement by using a semi-direct injection spark ignition engine fueled by LPG: Aerosol and Air Quality Research. 2012; 12: 1289–1297.
• [19] Zhang Ch, et al. A study on an electronically controlled liquefied petroleum gas-diesel dual-fuel automobile: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 2005; 219(2): 207–213.