The manuscript presents a comparative analysis of the performance and emission characteristics of a compression ignition engine equipped with a Common Rail injection system. The engine is fueled with diesel-biodiesel mixtures containing 25% and 50% share (by volume) of renewable components. Conventional diesel is used as a reference. Turkey lard and rapeseed oil are used as raw materials and subjected to the single-stage transesterification process to obtain methyl esters. The experiments are performed on a medium-duty, turbocharged, inter-cooled, Common Rail Direct Injection (CRDI) diesel engine. This study concentrates on one engine speed of 1500 rpm, typical for gen-set applications, and mid-load range from 100 Nm to 200 Nm. The scope of measurements covers the analysis of exhaust gasses concentration and engine efficiency parameters. In addition, the in-cylinder pressure measurements are performed in order to provide insight into the differences in combustion characteristics between examined fuel mixtures. The study reveals that the addition of the renewable component to fuel mixture positively affects a number of examined performance parameters as well as de-creases the concentration of the examined toxic exhaust components, in the majority of cases.
W ostatnich latach obserwowany jest dynamiczny rozwój tzw. energetyki odnawialnej w tym energetyki wiatrowej. Cechą charakterystyczną tej formy energii jest niestabilność oraz mała przewidywalność warunków pogodowych. Powoduje to intensyfikację prac nad sposobami magazynowania energii. Jedną z możliwości jest produkcja wodoru poprzez elektrolizę wody. Oprócz wodoru, elektroliza wody produkuje znaczące ilości tlenu. Celem tej pracy jest przeanalizowanie efektów, jakie dałoby wzbogacenie utleniacza w tlen, w stacjonarnych silnikach tłokowych o zapłonie iskrowym. Prace naukowe innych autorów, biorące pod uwagę wszystkie rodzaje spalania w silnikach spalinowych, wykazały niejednoznaczność w wynikach. Wspólna płaszczyzna została znaleziona dla: jednostkowej pracy generowanej przez silnik, przyrostów ciśnienia oraz wskaźników emisji. Przy wszystkich założeniach podczas badań wraz ze wzrostem zawartości tlenu: praca jednostkowa, przyrosty ciśnienia oraz wskaźnik emisji NOx zwiększyły swoją wartość. Pozostałe wartości wskaźników emisji szkodliwych substancji CO i HC okazały się niższe niż w spalaniu w normalnej zawartości tlenu. W ramach pracy opracowano model obliczeniowy bazujący na obiegu Otto celem określenia wpływu zawartości tlenu w utleniaczu na parametry termodynamiczne obiegu. Ponadto, wykonano badania eksperymentalne na silniku o zapłonie iskrowym zasilanym gazem ziemnym Gz50. Jako wynik badań otrzymano przebieg ciśnienia w cylindrze podczas jednego cyklu, strumień wykorzystanego paliwa, udziały molowe gazów toksycznych zawartych w spalinach oraz strumień dodatkowego tlenu.
EN
By the growing importance of unstable wind energy, efforts to creating energy storage system should be considered. One of the possibilities to achieving this goal would be the hydrogen production through water electrolysis process. Besides hydrogen water electrolysis produce significant amounts of oxygen. Aim of this work was the examine effect of oxygen enrichment in the SI engine. Previous research taking into account all the ways of combustion in internal combustion engines (SI, CI, and DF) showed ambiguity in the results. Common ground in the results was found with the case of specific work done by cycle, pressure rises and emissions. They have been found that in every conditions, with the increment of oxygen concentration, specific work done by engine grow as well as the pressure and NOx emission. HC and CO emission found to be lower. Change in efficient wasn’t constant. Authors showed that efficiency is very dependent on the test conditions and assumptions. In this work theoretical engine model was created to examine different oxygen concentrations for various gaseous fuels. Through model maximum temperature in cycle, specific work done by cycle and cycle efficiency were analyzed. Besides theoretical analysis experimental research was carried out. Experiment was conducted on the three cylinder SI engine which was originally adapted to work on the gasoline. As a result achieved: pressure course in the cylinder, emissions, oxygen and fuel flow. Nonetheless through them energetic parameters, maximum temperature and combustion model were analyzed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.