Ecological indicators of the dual-fuelled Perkins 1104D-E44TA engine, operating under external speed characteristics

• Autorzy: Kurczyński D. , Łagowski P. , Warianek M.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyki obciążeniowe silnika Perkins 1104D-E44TA zasilanego dwupaliwowo olejem napędowym i gazem ziemnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The policies of the European Union emphasise and promote the use of alternative fuels in transportation, with the objective of gradual withdrawal from dependence on oil resources as well as of improving the condition of natural environment. One of the alternative fuels likely to be gradually applied for powering piston combustion engines is natural gas [3]. The paper presents selected test results of a Diesel engine adopted for dual-fuelling, that is, simultaneous supply of compressed natural gas (CNG) and Diesel fuel. As part of the tests, the engine was working under the external speed characteristics. The major ecological parameters were compared and the impact of dual-fuelling upon main components of exhaust fumes and smokiness was determined. With the engine being ON+CNG dual-fuelled, the exhaust fumes contained higher concentration levels of carbon monoxide, total hydrocarbons and higher smokiness. On the other hand, concentrations of nitric oxides and carbon dioxides were reduced. The obtained results suggest that it is necessary to interfere in the fuel-air mixture forming process and its combustion in the dual-fuelled engine if its ecological parameters are to be improved.

PL

Polityka Unii Europejskiej kładzie duży nacisk na stosowanie paliw alternatywnych w transporcie, czego efektem ma być stopniowe uniezależnianie się od zasobów ropy naftowej oraz poprawa stanu środowiska. Jednym z tych paliw, które w niedalekiej przyszłości ma być w coraz większym stopniu stosowane do zasilania tłokowych silników spalinowych jest gaz ziemny. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań silnika o zapłonie samoczynnym przystosowanego do zasilania dwupaliwowego, czyli jednocześnie sprężonym gazem ziemnym i olejem napędowym. W ramach tych badań silnik pracował według zewnętrznej charakterystyki prędkościowej. Porównano wartości podstawowych wskaźników ekologicznych silnika. Określono wpływ zastosowania zasilania dwupaliwowego na stężenia w spalinach silnika podstawowych ich składników oraz zadymienie spalin. Wykazano przy zasilaniu dwupaliwowym silnika zwiększenie stężenia w spalinach tlenku węgla, całkowitej zawartości węglowodorów i wzrost zadymienia spalin. Równocześnie zmniejszeniu uległo stężenie tlenków azotu i dwutlenku węgla. Uzyskane wyniki wskazują na konieczność ingerencji w proces tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej i jej spalanie w silniku zasilanym dwupaliwowo w celu poprawy wskaźników ekologicznych silnika.

Słowa kluczowe

EN

compression ignition engine; engine fuels; natural gas; dual-fuel; ecological indicators

PL

silnik o zapłonie samoczynnym; paliwa silnikowe; gaz ziemny; zasilanie dwupaliwowe; wskaźniki ekologiczne

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 1/115
• Strony: 35--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kurczyński D.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Łagowski P.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

autor

Warianek M.

• Faculty of Mechatronics and Machine Engineering, Department of Automotive Vehicles and Transportation, Kielce University of Technology

Bibliografia

• [1] 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, s. 1917-1923.
• [2] Ambrozik A., Kurczyński D., Łagowski P.: Wskaźniki energetyczne silnika Perkins 1104D-E44TA zasilanego dwupaliwowo olejem napędowym i gazem ziemnym. Autobusy-Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe, nr 12/2016, s. 760-767.
• [3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/94/UE z dnia 22 października 2014 r. w sprawie rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej.
• [4] Engerer H., Horn M.: Natural gas vehicles: An option for Europe. Energy Policy 38 (2010), s. 1017–1029.
• [5] Gruden D.: Umweltschutz in der Automobilindustrie. Vieweg+Teubner-GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2008.
• [6] Karta charakterystyki. Gaz ziemny. Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo.
• [7] Khan M. I., Yasmin T., Shakoor A.: Technical overview of compressed natural gas (CNG) as a transportation fuel. Renewable and Sustainable Energy Reviews 51(2015), s. 785–797.
• [8] Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów. Czysta energia dla transportu: europejska strategia w zakresie paliw alternatywnych. Bruksela 24.01.2013.
• [9] Korakianitis T., Namasivayam A.M., Crookes R.J.: Natural-gas fueled spark-ignition (SI) and compression-ignition (CI) engine performance and emissions. Progress in Energy and Combustion Science 37(2011), s. 89-112.
• [10] Krajowe ramy polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych. Ver 2.6, 2017.
• [11] Kruczyński S.W., Orliński P.: Combustion of methyl esters of various origins in the agricultural engine, Indian Journal of Engineering & Materials Sciences, Vol. 20, December 2013, 483-491.
• [12] Kurczyński D., Łagowski P., Warianek M.: Ecological indicators of the Perkins 1104D-E44TA engine after its adaptation for being powered with natural gas and diesel fuel. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 24, No 3 2017, s. 143-150.
• [13] Merkisz J., Pielecha I.: Alternatywne paliwa i układy napędowe pojazdów. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2004.
• [14] Millo F., Debnath B.K., Vlachos T., Ciaravino C., Postrioti L., Buitoni G.: Effects of different biofuels blends on performance and emissions of an automotive diesel engine. Fuel 159, Nov. 2015, pp. 614–627.
• [15] Murugesan A., Umarani C., Subramanian R., Nedunchezhian N.: Bio-diesel as an alternative fuel for diesel engines—A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews vol. 13, April 2009, pp. 653-662.
• [16] Nithyanandan K., Lin Y., Donahue R., Meng X., Zhang J., Lee Chia-fon F.: Characterization of soot from diesel-CNG dual-fuel combustion in a CI engine. Fuel 184 (2016), s. 145–152.
• [17] Produkcja, dystrybucja i wykorzystanie gazu ziemnego. Orlen Upstream. www.orlenupstream.pl/PL/GazZiemny/Strony/Publikacje.aspx
• [18] Tarabet L., Loubar K., Lounici M.S., Khiari K., Belmrabet T., Tazerout M.: Experimental investigation of DI diesel engine operating with eucalyptus biodiesel/natural gas under dual fuel mode. Fuel 133 (2014) 129–138.
• [19] Vávra J., Bortel I., Takáts M., Diviš M.: Emissions and performance of diesel–natural gas dual-fuel engine operated with stoichiometric mixture. Fuel 208 (2017), s. 722–733.
• [20] Wei L., Geng P. A.: review on natural gas/diesel dual fuel combustion, emissions and performance. Fuel Processing Technology 142 (2016), s. 264–278.
• [21] Yang B., Xi Ch., Wei X., Zeng K. Lai Ming-Chia: Parametric investigation of natural gas port injection and diesel pilot injection on the combustion and emissions of a turbocharged common rail dual-fuel engine at low load. Applied Energy 143 (2015), s. 130–137.

Uwagi

PL

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