Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Potencjał hydrorafinowanego oleju roślinnego (ang. HVO - Hydrotreated Vegetable Oil) jako biopaliwa wysokoreaktywnego w dwupaliwowych układach zasilania

Chojnowski Janusz, Nogas Patrycja

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2021

|

Vol. 70, nr 2

73--87

PL

w czasach intensywnych badań dotyczących zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery z sektora motoryzacyjnego inżynierowie i badacze znajdują efektywne rozwiązania umożliwiające osiągnięcie ten cel. Emisję dwutlenku węgla można zmniejszyć poprzez zwiększenie sprawności silnika spalinowego lub zmniejszenie zawartości węgla w spalanym paliwie. Połączeniem obu tych założeń może być wykorzystanie nowoczesnych układów zasilania dwupaliwowego do silników o zapłonie samoczynnym (zs), w których dawką pilotażową paliwa wysokoreaktywnego jest hydrorafinowany olej roślinny HVO) będący ekologicznym substytutem oleju napędowego. temat wykorzystania HVO jako paliwa pilotażowego jest niezbadany empirycznie, jednak informacje dostępne na jego temat wskazują na zasadność takich zastosowań.

EN

In times of increased efforts to reduce greenhouse gas emissions to the atmosphere from the automotive sector, engineers and researchers are finding effective solutions to achieve this goal. The reduction of carbon dioxide emissions can be achieved by increasing the efficiency of the internal combustion engine or by reducing the carbon content in the fuel burned. The combination of both of these assumptions can be the use of modern dual-fuel systems for diesel engines in which the pilot dose of highly reactive fuel is hydrotreated vegetable oil (HVO), which is an ecological substitute for diesel oil. The topic of the use of HVO as a pilot fuel is empirically unexplored, however the available information on it indicates the validity of such applications.

2

The efficiency of energy use in the dual-fuel PERKINS 1104D-E44TA engine

Kurczyński Dariusz, Łagowski Piotr, Warianek Michał

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2019

|

z. 1/119

55--68

EN

In the nearest future, natural gas may become an important source of energy for internal combustion engines driving road transport vehicles. Reciprocating internal combustion engines are faced with increasingly stringent requirements as regards their environmental impact. It will be more and more difficult to satisfy these requirements for engines powered with conventional fuels. Driving units alternative to reciprocating internal combustion engines still do not meet their users’ expectations, especially in long-distance and heavy transport. Moreover, it turns out that electric drive in cars is not necessarily more ecological than modern internal combustion engines, in particular when we derive electric energy from coal. As a result of this, it is well-grounded to use natural gas to power internal combustion engines. Both ecological and economic reasons support this. The article presents selected results of tests on the dual-fuel PERKINS 1104D-E44TA engine powered with compressed natural gas and diesel oil. It has been proven that in the case of the dual-fuel CI engine, both hourly energy consumption and brake specific energy consumption are higher than for diesel oil consumption only. At the same time, it has been proven that the use of the energy delivered to the cylinders of the engine powered with natural gas and diesel oil is less efficient. The discussed type of dual-fuel combustion in the tested engine is less efficient than the combustion of conventional fuel the engine has been prepared for at the factory.

PL

Gaz ziemny może stać się w najbliższej przyszłości ważnym źródłem energii do zasilania silników spalinowych napędzających pojazdy samochodowe w transporcie drogowym. Tłokowym silnikom spalinowym stawiane są coraz większe wymagania w zakresie ich oddziaływania na środowisko. Wymaganiom tym przy zasilaniu silników paliwami konwencjonalnymi będzie coraz trudniej sprostać. Napędy alternatywne w porównaniu do tłokowych silników spalinowych nadal nie spełniają oczekiwań użytkowników, zwłaszcza w transporcie dalekobieżnym i ciężkim. Okazuje się również, że napęd elektryczny w samochodach nie koniecznie musi być bardziej ekologiczny niż współczesne silniki spalinowe. Zwłaszcza wówczas, kiedy energię elektryczną otrzymujemy z węgla. To powoduje, że zastosowanie gazu ziemnego do zasilania silników spalinowych jest uzasadnione. Przemawiają za tym zarówno względy ekologiczne jak i ekonomiczne. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań silnika PERKINS 1104D-E44TAprzystosowanego do dwupaliwowego zasilania sprężonym gazem ziemnymi olejem napędowym. Wykazano, że przy dwupaliwowym zasilaniu silnika ZS godzinowe zużycie energii oraz jednostkowe zużycie energii jest większe, niż przy jego zasilaniu olejem napędowym. Jednocześnie wykazano mniejszą efektywność wykorzystania energii doprowadzanej do cylindrów silnika z gazem ziemnym i olejem napędowym. Przyjęty sposób dwupaliwowego zasilania badanego silnika jest mniej efektywny niż jego zasilanie paliwem konwencjonalnym, do którego fabrycznie został przystosowany.

3

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

Kurczyński D., Łagowski P., Warianek M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2018

|

z. 1/115

35--45

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.

4

Metan z procesów Power to Gas – ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych

Dobras S., Więcław-Solny L., Wilk A., Tatarczuk A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 104

97--105

PL

W artykule przedstawiono stan rynku sprężonego gazu ziemnego jako alternatywnego paliwa do zasilania silników w transporcie, zwrócono uwagę na wymagania dyrektyw Unii Europejskiej oraz obecny stan spełnienia złożonych deklaracji. Zwrócono uwagę na aspekt ekonomiczny i przedstawiono orientacyjne koszty przejechania 10 tys. km na różnych paliwach. Omówiono proces PtG (Power to Gas) wykorzystujący energię elektryczną (produkcja wodoru) oraz ditlenek węgla wychwycony ze spalin bloku węglowego do produkcji syntetycznego metanu. Zaprezentowano schemat instalacji ze wskazaniem jego najistotniejszych składowych, oraz zwrócono uwagę na wzajemne uzupełnianie się technologii PtG z technologią wychwytu ditlenku węgla. Przedstawiono korzyści płynące z produkcji syntetycznego metanu. Opisane zostało zastosowanie sprężonego gazu ziemnego do zasilania silników w pojazdach. Skupiono się na drodze jednopaliwowego zasilania CNG (Compressed Natural Gas) w silnikach autobusów i samochodów ciężarowych, zwracając szczególną uwagę na aspekt ekologiczny zastosowanych rozwiązań. Pokazano, iż stosowanie sprężonego gazu ziemnego pozwoli ograniczyć niemalże o 100% emisję cząstek stałych z procesu spalania. Podano wady i zalety zasilania alternatywnym paliwem. Następnie przeanalizowano aspekt dwupaliwowego zasilania silników wysokoprężnych na przykładzie mniejszego silnika. Pokazano stopień ograniczenia emisji szkodliwych związków z procesu spalania. Na koniec zwrócono uwagę na możliwy efekt skali, powołując się na ilość pojazdów silnikowych w Polsce.

EN

The article presents the current state of the CNG market used as an alternative fuel for car engines. Attention was paid to European Union directives requirements and the current state of the directives’ fulfillment. The economic aspect of CNG usage was analyzed and the approximate costs of driving 10,000 km on different fuels in the last four years were presented. The PtG process which uses electric energy (hydrogen production) and carbon dioxide captured from the flue gas for the production of synthetic methane were discussed. The scheme of the SNG plant with the indication of its most important components was presented, and attention was paid to the mutual complementation of PtG technologies with carbon dioxide capture technology. The benefits of synthetic methane production are presented and the use of compressed natural gas to power engines in vehicles has been described. First, the focus was on the single-fuel use of CNG in bus and truck engines, paying particular attention to the ecological aspect of the implemented solutions. It has been shown that the use of compressed natural gas will reduce almost 100% of the particulates emission from the combustion process. The advantages and disadvantages of the alternative fuel supply are given. Next, the aspect of dual-fuel use in diesel engines was analyzed on the example of a smaller engine. The degree of reduction of harmful compounds emission from the combustion process is shown. Finally, attention was paid to the possible scale effect, referring to the number of motor vehicles in Poland.

5

Selected aspects of dual-fuelling of the perkins 1104D-E44TA engine with natural gas and diesel fuel

Kurczyński D., Łagowski P., Tomyuk V.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 12

173--178

EN

The paper presents selected test results of the PERKINS 1104D-E44TA engine, adjusted to being dualfuelled with compressed natural gas and Diesel fuel. The tests were carried out with maximum possible dosing of natural gas and then with lowering its dosing by approximately half. The obtained test results were compared with the results of tests carried out when the engine was powered with Diesel fuel only.

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań silnika PERKINS 1104D-E44TA przystosowanego do zasilania dwupaliwowego sprężonym gazem ziemnym i olejem napędowym. Badania przeprowadzono przy maksymalnym możliwym dawkowaniu paliwa gazowego i po jego zmniejszeniu o około połowę. Otrzymane wyniki badań porównano z wynikami uzyskanymi przy zasilaniu silnika olejem napędowym.

6

Wskaźniki indykowane silnika Perkins 1104d-e44ta zasilanego dwupaliwowo olejem napędowym i gazem ziemnym

Łagowski P., Kurczyński D., Warianek M., Dąbrowski T.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 6

562--567, CD

PL

Celem artykułu jest analiza i ocena wpływu zasilania dwupaliwowego olejem napędowym i gazem ziemnym na wskaźniki indykowane silnika o zapłonie samoczynnym Perkins 1104D-E44TA. Analizie poddano rzeczywiste wykresy indykatorowe sporządzone przy pracy silnika wg zewnętrznej charakterystyki prędkościowej w zakresie prędkości obrotowej wału korbowego silnika od 1000 do 2400 obr/min. Na podstawie uśrednionych przebiegów ciśnienia w cylindrze sporządzano otwarte wykresy indykatorowe, które następnie poddawano analizie. Wyznaczano wskaźniki pracy badanego silnika jak: średnie ciśnienie indykowane pi, średnie ciśnienie efektywne pe, moc indykowaną Ni, moment indykowany Mi, sprawność indykowaną ηi, sprawność mechaniczną ηm, oraz jednostkowe indykowane zużycie paliwa gi.

EN

The aim of the article is to analyze and evaluate the effect of dual-fuel feed on diesel and natural gas on Indicated Engine Ignition Indicators Perkins 1104D-E44TA. The actual indicator diagrams prepared during engine operation according to the external speed characteristic in the engine crankshaft speed range from 1000 to 2400 rpm were analyzed. On the basis of the average pressure courses in the cylinder, open indicator diagrams were made, which were then analyzed. The operating parameters of the tested motor were determined as: average indicated pressure pi, average effective pressure pe, indicated power Ni, indicated torque Mi, indicated efficiency ηi, mechanical efficiency ηm, and unit-specific fuel consumption gi.

7

Load characteristics of the perkins Perkins 1104D-E44TA engine, powered with diesel fuel and natural gas

Ambrozik A., Kurczyński D., Łagowski P., Warianek M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2017

|

z. 1/110

55--65

EN

The development of internal combustion engines is compelled by the strive to reduce their negative impact upon natural environment. One of many possible options to gradually eliminate the issue of engines’ negative impact is using alternative fuels. Natural gas has gained the recognition of the European Union and the EU member states have been obliged to build the natural gas refuelling infrastructure by 2025. The paper presents the outlook on using natural gas as a fuel in the EU transport sector as well as its major properties as regards its use in powering internal combustion engines. The paper compared the load characteristics of the Perkins 1104D-E44TA engine, originally fitted with the Common Rail fuelling system. The characteristics were determined with the engine powered by diesel fuel as well by both diesel fuel and natural gas. With the engine supplied with two fuels, the brake horse-power and the torque were lower, while the hour and specific fuel consumption level were higher. Moreover, when the engine operated with two fuels supplied, the concentration levels of the carbon oxide and unburned hydrocarbons in exhaust gases were higher, whereas the levels for carbon dioxide and nitric oxides were lower when compared to the exhaust gases of the engine powered by diesel fuel only.

PL

Rozwój tłokowych silników spalinowych wymuszany jest dążeniem do ograniczenia ich negatywnego wpływu na środowisko. Jednym z wielu różnych możliwych sposobów stopniowego rozwiązywania tego problemu jest stosowanie paliw alternatywnych w stosunku do obecnie stosowanych benzyn i olejów napędowych. Paliwem na które znaczną uwagę zwróciła Unia Europejska jest gaz ziemny. Państwa Unii Europejskiej zostały zobowiązane do zbudowania do 2025 roku infrastruktury umożliwiającej tankowanie gazu ziemnego do samochodów. W artykule przedstawiono perspektywy rozwoju zastosowania gazu ziemnego w transporcie Unii Europejskiej i jego najważniejsze właściwości jako paliwa do zasilania tłokowych silników spalinowych. Porównano charakterystyki obciążeniowe silnika Perkins 1104D-E44TA fabrycznie wyposażonego w układ zasilania Common Rail, wyznaczone przy jego zasilaniu olejem napędowym oraz przy jego zasilaniu dwupaliwowym, to jest gazem ziemnym i olejem napędowym. Zasilając silnik dwupaliwowo otrzymano mniejsze wartości mocy efektywnej i efektywnego momentu obrotowego oraz większe wartości godzinowego i jednostkowego zużycia paliwa. Ponadto zasilając silnik sprężonym gazem ziemnym i olejem napędowym otrzymano w spalinach większe stężenia niespalonych węglowodorów i tlenku węgla oraz mniejsze stężenia dwutlenku węgla i tlenków azotu, w porównaniu do zasilania silnika olejem napędowym.

8

Wykorzystanie biogazu do zasilania silników o zapłonie samoczynnym

Wierzbicki S.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

nr 4

52--56

PL

Zwiększenie wykorzystania paliw alternatywnych to jeden z głównych kierunków rozwoju współczesnej energetyki. Jednym z paliw, o znaczeniu rosnącym w najbliższym czasie, jest biogaz, który powstaje na skutek naturalnych procesów zachodzących podczas rozkładu biomasy. W artykule opisano wyniki badań wykorzystania biogazu do zasilania silników o zapłonie samoczynnym. Z uwagi na wysoką temperaturę samozapłonu metanu, głównego palnego składnika biogazu, jego wykorzystanie w tych silnikach wymaga zastosowania dwupaliwowego układu zasilania. W takim rozwiązaniu niewielka dawka paliwa ciekłego wtryskiwana do komory spalania wywołuje zapłon metanu. W artykule przedstawiono wpływ udziału biogazu w dawce zasilającej oraz wpływ wybranych parametrów sterujących na osiągi współczesnego silnika spalinowego z układem zasilania typu Common Rail.

EN

Increase of the use of alternative fuels is the main objective for modern energy industry. Biogas, as a product of natural processes occurring during the decomposition of biomass, is gaining appreciation all over the world. The paper describes the results of research on the use of biogas as fuel for compression-ignition engines. Because of the high auto-ignition temperature of methane, which is the main combustible component of biogas, its use re-quires a dual-fuel supply system. In such approach, a small dose of conventional liquid fuel is introduced into the combustion chamber and causes the ignition of gaseous fuel. The paper also describes influence of the biogas quantity and selected control parameters on the performance of a modern internal combustion engine equipped with Common Rail injection system.

9

Zewnętrzna charakterystyka prędkościowa silnika Perkins 1104d-E44TA zasilanego dwupaliwowo olejem napędowym i gazem ziemnym

Kurczyński D, Łagowski P., Warianek M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1012--1018, CD

PL

Gaz ziemny jako paliwo do zasilania tłokowych silników spalinowych stanowi ciekawą alternatywę dla benzyn i olejów napędowych. Jest źródłem energii, która jest promowana przez Unię Europejską, w celu zwiększenia jej udziału w transporcie. Dostępne są technologie, które pozwalają na stosowanie gazu ziemnego do zasilania silników o zapłonie wymuszonym, jak również silników o zapłonie samoczynnym. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań silnika o zapłonie samoczynnym Perkins 1104D-E44TA, który został przystosowany na hamowni silnikowej do zasilania dwupaliwowego sprężonym gazem ziemnym i olejem napędowym. Podczas badań silnik pracował według zewnętrznej charakterystyki prędkościowej. Wyznaczone wybrane wskaźniki pracy silnika Perkins 1104D-E44TA przy jego zasilaniu dwupaliwowym, jednocześnie gazem ziemnym i olejem napędowym, porównano z wskaźnikami otrzymanymi przy zasilaniu silnika tylko olejem napędowym. Uzyskano nieznaczne zmniejszenie mocy efektywnej i momentu obrotowego silnika przy jego zasilaniu dwupaliwowym. Poza tym zasilając silnik dwupaliwowo uzyskano zwiększenie godzinowego zużycia paliwa, jednostkowego zużycia paliwa i godzinowego zużycia energii, w porównaniu do jego zasilania olejem napędowym.

EN

Natural gas used as a fuel for piston combustion engines is a noteworthy alternative to petrol and gas oil. This source of energy is promoted by the European Union in order to make it more prevalent in transport. There are available technologies which make it possible to use natural gas for powering positive-ignition and compression ignition engines. The article presents test results for the Perkins 1104D-E44TA compression ignition engine, which was adjusted for dual-fuel compressed natural gas and Diesel fuel feed. During the test, the engine was working according to an external speed characteristics. The motor action indicators of the Perkins 1104D-E44TA, powered with both natural gas and Diesel fuel, were compared with the indicators when the engine was propelled only with Diesel fuel. The result was that the brake horsepower and the torque were slightly decreased when the engine was being bi-fuelled. Furthermore, when compared to running on Diesel fuel only, the engine propelled with both types of fuel increased fuel consumption per hour, specific fuel consumption and energy consumption per hour.

10

Wskaźniki energetyczne silnika Perkins 1104D-E44TA zasilanego dwupaliwowo olejem napędowym i gazem ziemnym

Ambrozik A., Kurczyński D., Łagowski P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

760--767

PL

Zastosowanie gazu ziemnego do zasilania tłokowych silników spalinowych, zarówno o zapłonie iskrowym jak i samoczynnym, w ostatnich latach intensywnie wzrasta. Wynika to z wielu korzystnych właściwości tego paliwa, a przede wszystkim takich cech, dzięki którym wykorzystując gaz ziemny jako paliwo w transporcie można zmniejszyć szkodliwe oddziaływanie silników na środowisko. Poza tym gaz ziemny jest paliwem o większych zasobach niż ropa naftowa i bardziej dostępnym w wielu krajach. Niekwestionowaną zaletą są również mniejsze koszty jego wydobycia i przetwarzania, z czego wynika niższa cena zakupu tego paliwa. W artykule scharakteryzowano gaz ziemny jako paliwo do zasilania tłokowych silników spalinowych. Opisano stanowisko z silnikiem o zapłonie samoczynnym Perkins 1104D-E44TA wyposażonym w układ zasilania Common Rail, przystosowanym do dwupaliwowego zasilania olejem napędowym i gazem ziemnym. W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań tego silnika oraz spostrzeżenia wynikające z ich analizy. Wykazano większe zużycie energii przy zasilaniu dwupaliwowym w porównaniu z zasilaniem silnika olejem napędowym. Stwierdzono konieczność prowadzenia dalszych prac mających na celu zwiększenie udziału gazu ziemnego w całkowitej ilości spalanego paliwa oraz poprawę efektywności jego spalania.

EN

Using natural gas for fuelling piston combustion engines, both petrol and diesel ones, has been increasing rapidly over the recent years, being the outcome of numerous advantageous properties of this fuel, above all else these, which allow to reduce the harmful impact of engines on natural environment. In addition, natural gas resources are larger that those of oil and more accessible in many regions. The undisputed superiority of this fuel is the lower cost of its mining and processing, which translates into lower prices. The paper characterises natural gas as a fuel for piston combustion engines. It also includes a description of a station with the Perkins 1104D-E44TA diesel engine equipped with the Common Rail fuel system, adopted for feeding both diesel fuel and natural gas. A higher consumption of energy by the engine fed by both fuels has been demonstrated when compared with feeding diesel fuel only. Further works for increasing the proportion of natural gas in the total amount of the consumed fuel as well as improving efficiency of its combustion are deemed necessary.

11

Ocena parametrów procesu spalania i osiągów dwupaliwowego silnika o ZS zasilanego olejem napędowym i CNG w aspekcie intensywności jego doładowania i stopnia recyrkulacji spalin

Gola M., Różycki A., Skrzek T., Wojtyniak M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

945--948

PL

Alternatywne zasilanie silników o ZS gazem (LPG lub CNG) może być realizowane tylko jako zasilanie dwupaliwowe ze względu na niską liczbę cetanowa gazu, która praktycznie uniemożliwia samozapłon mieszanki gazowo-powietrznej i wymaga dodatkowego wtrysku dawki inicjującej oleju napędowego. Przy takim sposobie zasilania stosunkowo mało rozpoznany jest jeszcze wpływ doładowania i recyrkulacji spalin na parametry procesu spalania w powiązaniu z osiągami. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań doświadczalnego turbodoładowanego jednocylindrowego silnika AVL zasilanego dwupaliwowo (homogeniczną mieszanką gazu ziemnego z powietrzem i dawką inicjująca oleju napędowego) w aspekcie wpływu stopnia recyrkulacji przy doładowaniu na parametry operacyjne silnika w porównaniu ze standardowym zasilaniem jednopaliwowym.

EN

Alternative fuelling of CI engines with gaseous fuels (LPG or CNG) may be realized only via dual-fuelling in regard of low cetane numbers, that in practice makes impossible a selfignition of the air-fuel mixture and requires an additional injection of a diesel oil pilot fuel. In the case of such fuelling mode, influence of turbocharging and exhaust gas recirculation on combustion parameters related to performances is relatively little known. The paper presents results of preliminary investigation on a single-cylinder AVL turbocharged engine operating in a dual-fuel mode (on a homogeneous natural gas - air mixture and a diesel oil pilot dose) focused on the influence of recirculation ratio at turbocharging on engine operating parameters compared to the standard engine operation.

12

Ocena parametrów emisji spalin dwupaliwowego silnika o ZS zasilanego olejem napędowym i CNG w aspekcie intensywności jego doładowania i stopnia recyrkulacji spalin

Gola M., Różycki A., Skrzek T., Wojtyniak M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

941--944

PL

Alternatywne zasilanie silników o ZS gazem (LPG lub CNG) realizowane tylko jako zasilanie dwupaliwowe musi uwzględniać aspekt możliwe małej emisji szkodliwych składników spalin. Z tego powodu istotne są badania przy takim sposobie zasilania wpływu doładowania i recyrkulacji spalin nie tylko na parametry procesu spalania w powiązaniu z osiągami ale również na parametry emisji spalin. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań doświadczalnego turbodoładowanego jednocylindrowego silnika AVL zasilanego dwupaliwowo (homogeniczną mieszanką gazu ziemnego z powietrzem i dawką inicjującą oleju napędowego) w aspekcie wpływu stopnia recyrkulacji przy doładowaniu na parametry emisji spalin w porównaniu ze standardowym zasilaniem jednopaliwowym.

EN

Alternative fuelling of CI engines with gaseous fuels (LPG or CNG) realized only in a dual-fuel mode may take into account the aspect of a reasonable low emissions of harmful exhaust components. Due to this reason, it is important to take investigation (at the above mentioned fuelling mode)on the influence of turbocharging and exhaust gas recirculation not only on combustion parameters related to engine performances but also on exhaust emissions. The paper presents results of preliminary investigation on a single-cylinder AVL turbocharged engine operating in a dualfuel mode (on a homogeneous natural gas - air mixture and a diesel oil pilot dose) focused on the influence of recirculation ratio at turbocharging on engine exhaust emissions compared to the standard engine operation.

13

Wpływ biogazu rolniczego na właściwości eksploatacyjne oleju silnikowego

Ziółkowska M., Matuszewska A., Kruczyński S., Kamela W.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2015

|

nr 201

68--83

PL

W artykule przedstawiono proces starzenia oleju silnikowego handlowego przy zasilaniu biogazem rolniczym na podstawie badań rzeczywistych. Badania prowadzone były w testach eksploatacyjnych na ciągniku rolniczym CASE IH MX 135 wyposażonym w silnik o zapłonie samoczynnym z dwupaliwowym systemem zasilania przystosowanym do zasilania biogazem z pilotującą dawką oleju napędowego (ON/Biogaz). Badania prowadzone były początkowo na biogazie syntetycznym o składzie 60% CH, oraz 40% CO2, a następnie na biogazie produkowanym w gospodarstwie rolniczym Poldanor S.A. w czasie 100mth. Czasookres wymiany oleju wynosił 100 mth, w trakcie którego pobierane były próbki oleju do badań zgodnie z harmonogramem. W dalszej części artykułu przedstawiono wyniki badań właściwości fizykochemicznych oleju silnikowego w trakcie eksploatacji oraz określono wpływ biogazu na proces starzenia. Przeprowadzone badania potwierdziły wysoką jakość testowanego oleju silnikowego przeznaczonego do smarowania silników o dużych obciążeniach termicznych.

EN

This paper described research results of influence of agriculture biogas on the deterioration process of engine oil. The field tests were conducted with the use of CASE IH MX 135 agricultural tractor. The tractor was equipped with a diesel engine with dual fuel supply system which was adapted to supply biogas and diesel fuel (ON/Biogas). Initially the studies were conducted on a model biogas composed of 60% methane and 40% carbon dioxide, and then on the biogas produced in agricultural company Poldanor S.A The time of tractor work was 100 mth. After that time the engine oil was replaced. During operating period the samples of the oil were taken for testing. The authors presented research results of the physico-chemical properties of engine oil samples which were taken during field tests. They also determined influence of biogas on the aging process of engine oil. Conducted research confirmed high quality of tested engine oil for engines working under high thermal conditions.

14

Wybrane problemy adaptacji samochodowego silnika o zapłonie samoczynnym do zasilania dwupaliwowego

Stelmasiak Z., Larisch J., Pietras D.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

1021--1029

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac związanych z adaptacją silnika Fiat 1.3 MultiJet do zasilania dwupaliwowego – sprężonym gazem ziemnym CNG i olejem napędowym. Podstawowym celem prac była realizacja badań dotyczących wpływu niewielkiego dodatku gazu ziemnego na zadymienie spalin w zmiennych warunkach pracy silnika. Wymagało to oprócz zmian konstrukcyjnych związanych z instalacją systemu zasilania gazem, również korekcji parametrów recyrkulacji spalin i ilości powietrza doprowadzonego do silnika. Badania przeprowadzono w punktach pracy silnika odwzorowujących test jezdny NEDC. Dobór punktów pomiarowych został dokonany wg kryterium największego udziału w teście homologacyjnym NEDC, obejmujących całe pole pracy silnika wykorzystywane przy realizacji testu wykonywanego na hamowni podwoziowej. W badaniach stosowano udziały energetyczne gazu w wynikające z czasu otwarcia wtryskiwaczy gazu – 2ms. Analizowano zadymienie spalin w skali masowej [mg/m3].

EN

The paper presents the results of work related to the adaptation of the Fiat 1.3 MultiJet engine for dual fuel supplying - compressed natural gas CNG and diesel. The primary objective of this work was to perform research on the effect of a small additive of natural gas for smoke opacity in variable operating conditions of the engine. It required in addition to the construction changes associated with the installation of the gas supply system, the correction parameters of exhaust gas recirculation and air volume. Research was carried out in the operating points characteristic for the NEDC driving test. Selection of measurement points was made by the criterion of the highest share in the NEDC homologation test covering the entire field of engine operation during the performance test on a chassis dynamometer. The studies used the energy share of gas due to gas injector opening time – 2ms. Smoke opacity were analyzed in a mass scale [mg/m3].

15

The influence of natural gas additive on the smoke level generated by diesel engines

Stelmasiak Z., Larisch J., Pietras D.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 2

78--88

EN

The paper presents the results of investigations performed on a Fiat 1.3 MultiJet engine fueled with natural gas (CNG) and diesel oil. The primary aim was to determine the influence of a small additive of natural gas on the exhaust gas opacity under variable engine operating conditions. The tests were performed for the engine work points n–Mo (engine speed– torque) reproducing the NEDC cycle. The selection of the work points was carried out according to the criterion of greatest share in the NEDC homologation test, covering the entire engine field of work used in the realization of the test on a chassis dynamometer. In the tests, the authors applied different energy shares of natural gas in the range 15–35.6%. The smoke opacity was analyzed in the FSN and mass scales [mg/m3]. The results of the investigations may be used in the design of electronic controllers for natural gas engines and in the adaptation engines to CNG fueling.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań silnika Fiat 1.3 MultiJet zasilanego dwupaliwowo – gazem ziemnym CNG i olejem napędowym. Podstawowym celem badań było określenie wpływu niewielkiego dodatku gazu ziemnego na zadymienie spalin w zmiennych warunkach pracy silnika. Badania przeprowadzono w punktach pracy silnika n–Mo (prędkość obrotowa – moment obrotowy) odwzorowujących test jezdny NEDC. Doboru punktów pomiarowych dokonano według kryterium największego udziału w teście homologacyjnym NEDC, obejmujących całe pole pracy silnika wykorzystywane przy realizacji testu wykonywanego na hamowni podwoziowej. W badaniach stosowano różne udziały energetyczne gazu w zakresie 15–35,6%. Analizowano zadymienie spalin w skali FSN i masowej [mg/m 3]. Wyniki badań mogą być wykorzystane przy budowie elektronicznych sterowników silników gazowych i adaptacjach silnika do zasilania CNG.

16

Wpływ symetrycznego podziału dawki inicjującej ON na wybrane parametry termodynamiczne czynnika roboczego oraz wskaźniki pracy silnika dwupaliwowego zasilanego CNG

Gilowski T., Stelmasiak Z.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

879--886

PL

W pracy przedstawiono wpływ podziału i wielkości dawki inicjującej na wybrane parametry pracy silnika dwupaliwowego zasilanego CNG. Podstawowym celem pracy było wskazanie jak sposób podziału dawki inicjującej wpływa na przebieg procesu spalania, parametry ekonomiczne i ekologiczne silnika oraz określenie możliwości optymalnego doboru sterowania wtryskiem dawki oleju napędowego. Badania pokazały korzystny wpływ podziału dawki (na dwie i trzy pojedyncze dawki) na parametry silnika. Obserwowano wzrost sprawności ogólnej silnika, zmniejszenie stężenia NOx, ciśnień maksymalnych, szybkości narastania ciśnienia, szybkości wydzielania ciepła i temperatur czynnika. Wskazano na możliwości istotnej redukcji emisji NOx przez podział dawki i wydłużanie opóźnienia wtrysku dawek dodatkowych.

EN

The paper shows the impact of division and quantity pilot dose on selected operation parameters dual fuel engine fuelled CNG. The primary objective of this study was identify why the means of pilot dose division affect on the combustion process, economic and environmental performance of the engine and determine feasibility of optimal control of diesel injection dose. Studies have shown a beneficial effect dose distribution (for two and three single dose) on the engine parameters. Observed increase the overall efficiency of the engine, reducing NOx concentration, maximum pressure, rate of pressure rise, the heat release rate and temperature of medium. Pointed to the possibility of a significant reduction of NOx emissions by splitting the dose and longer delay the injection of additional doses.

17

Silnik o zapłonie samoczynnym zasilany dwupaliwowo - wybrane aspekty procesu spalania

Różycki A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2011

|

z. 1/82

85--100

PL

W artykule opisano wyniki analiz procesu spalania w silnikach zasilanych dwupaliwowo, które miały na celu określenie zjawisk mogących doprowadzić do zmniejszenia trwałości silnika lub jego uszkodzenia. Przyczyną tych niepożądanych zjawisk, do których można zaliczyć: stuk oraz twardą pracę silnika, jest zwiększenie się szybkości spalania skutkująca zbyt dużymi przyrostami ciśnienia przypadającymi na kąt obrotu wału korbowego. Analizie poddano takie parametry procesu spalania, jak: szybkość narastania ciśnienia, szybkość wywiązywania się ciepła, ilość wydzielonego ciepła oraz drgania głowicy. Otrzymane wyniki wykazały, że proces spalania w silniku dwupaliwowym zasilanym olejem napędowym i LPG przebiega dwufazowo. W pierwszej fazie szybkość wywiązywania się ciepła jest mniejsza niż w drugiej. W fazie pierwszej następuje samozapłon oleju napędowego i następnie jego wypalanie. W drugiej fazie zaczyna dominować wywiązywanie się ciepła pochodzącego ze spalania paliwa LPG. Szybkie wywiązywanie się ciepła skutkuje gwałtownym wzrostem ciśnienia, które jest odpowiedzialne za twardą pracę silnika przechodzącą w stuk. Występowanie tych zjawisk było weryfikowane przez czujnik stuku zamocowany na głowicy silnika. W przypadku silnika turbodoładowanego zasilanego CNG analiza wykazała brak wyraźnej pierwszej fazy spalania kinetycznego oraz małą wartość maksymalnej szybkości narastania ciśnienia. Dopiero przy dużym udziale energetycznym CNG występują duże wartości narastania ciśnienia i pojawia się wyraźna faza ze spalaniem kinetycznym. Skutkuje to dużymi wibracjami głowicy. Jednakże w zmianach ciśnienia w okresie spalania nie występują wysokoczęstotliwościowe pulsacje (spalanie stukowe).

EN

The paper presents results of analysing of the combustion process in a dual-fuel compression ignition engines in order to determine phenomena that may contribute to engine failure or lower durability. Such undesirable phenomena as engine knock and “hard” work result from the increase of combustion rate that induces too high pressure growth per crankshaft angle of rotation. The analysed parameters were as follows: rate of pressure rise, rate of heat release, amount of heat released and engine head vibrations. The obtained results showed that the combustion process in a dual-fuel compression ignition engine fuelled with diesel oil and LPG runs in two stages. In the first stage the rate of heat release is lower than in the second stage. In the first stage diesel oil ignition occurs and then its burning process starts. In the second stage dominates the release of heat derived from LPG combustion. Fast heat release results in rapid pressure rise which is responsible for “hard” engine work that switches to the engine knock. Occurrence of these phenomena was verified by a knock sensor placed on the engine head. For turbocharged engine fuelled with CNG, the analysis showed lack of distinct first kinetic combustion stage and low value of maximum rate of pressure rise. Only for high CNG energy share, high pressure rise occurs and appears a distinct stage with kinetic combustion. This results in high engine head vibrations. However, there is a lack of high-frequency pulsations (knock combustion) in pressure changes during combustion.

18

Preprocessing symulacji numerycznej procesów spalania w pojedynczej komorze silnika o zapłonie samoczynnym

Kosma Z., Kalbarczyk R., Piechnik B., Różycki A.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

PL

Praca przedstawia zagadnienia związane z preprocessingiem procesów spalania w silniku o zapłonie samoczynnym. Jest to pierwszy etap prac związanych z analizą numeryczną silnika diesla zasilanego dwupaliwowo. Prezentowany jest sposób realizacji preprocessingu. Do generowania siatek zostało użyte oprogramowanie firmy Ansys. Nakreślono sposób generowania siatek dynamicznych dla zmiennej geometrii.

EN

The paper presents issues related to preprocessing combustion engine ignition. This is the first stage of work on the numerical analysis of the bi-fuel powered diesel engine. Presented method is an implementation of preprocessing. Grids were generated with Ansys software. It presents how to generate dynamic meshes for variable geometry.

19

A new concept of dual fuelled SI engines run on gasoline and alcohol

Stelmasiak Z.

Archives of Transport

|

2011

|

Vol. 23, iss. 2

209-221

EN

The paper discusses tests results of dual-fuel spark ignition engine with multipoint injection of alcohol and gasoline, injected in area of inlet valve. Fuelling of the engine was accomplished via prototype inlet system comprising duplex injectors controlled electronically. Implemented system enables feeding of the engine with gasoline only or alcohol only, and simultaneous combustion of a mixture of the both fuels with any fraction of alcohol. The tests were performed on four cylinders, spark ignition engine of Fiat 1100 MPI type. The paper presents comparative results of dual-fuel engine test when the engine runs on changing fraction of methyl alcohol. The tests have demonstrated an advantageous effect of alcohol additive on efficiency and TCH and NOx emission of the engine, especially in case of bigger shares of the alcohol and higher engine loads.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dwupaliwowego silnika o zapłonie iskrowym z wielopunktowym wtryskiem alkoholu i benzyny w okolice zaworu dolotowego. Zasilanie silnika realizowano przez prototypowy układ dolotowy zawierający podwójne wtryskiwacze sterowane elektronicznie. Zastosowany system umożliwia zasilanie silnika samą benzyną lub alkoholem oraz spalanie równoczesne mieszaniny obydwu paliw o dowolnym udziale alkoholu. Badania wykonano na 4-cylindrowym silniku o zapłonie iskrowym Fiat 1100 MPI. W artykule przedstawiono porównawcze wyniki badań sprawności i stężenia toksycznych składników spalin silnika zasilanego dwupaliwowo o zmiennym udziale alkoholu metylowego. Badania pokazały korzystny wpływ dodatku alkoholu na sprawność i ekologiczne własności silnika, szczególnie dla większych udziałów alkoholu i obciążeń silnika.

20

Wskaźnik intensywności spalania stukowego w dwupaliwowym silniku spalinowym o zapłonie samoczynnym

Różycki A.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, SC2

346--352

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów ciśnienia w cylindrze i drgań głowicy silnika spalinowego o zapłonie samoczynnym zasilanego dwupaliwowo: olejem napędowym (dawka pilotująca inicjująca zapłon) i paliwem gazowym (LPG ). Pomiary wykonywano w wybranych punktach charakterystyk obciążeniowych sporządzanych dla dwóch kątów początku wtrysku dawki pilotującej zapłon ładunku i prędkości obrotowych pokrywających cały zakres pracy silnika. Wykonane pomiary i ich analiza były podstawą do zdefiniowania wskaźnika intensywności spalania stukowego, który może być wykorzystany w algorytmie sterowania tego typu silnikiem, jako bariera w nadmiernym zwiększaniu udziału paliwa w ładunku dostarczanym do cylindra silnika. Przydatność zdefiniowanego wskaźnika intensywności spalania stukowego udokumentowano na wykresach przedstawiających zależność zdefiniowanego wskaźnika od obciążenia we wszystkich punktach wykonanych charakterystyk obciążeniowych. Obliczone wskaźniki intensywności spalania stukowego wrysowano w charakterystyki uniwersalne co pozwoliło na zdefiniowanie obszaru pracy silnika, w którym poziom intensywności spalania stukowego można uznać za dopuszczalny.

EN

The paper presents measurement results of cylinder pressure and cylinder head vibrations of a dual-fuel compression ignition engine fuelled with diesel oil (as a pilot dose) and LPG. The measurements were carried out in chosen points of load characteristics prepared for two values of the pilot dose injection timing and the whole range of engine speed. The carried out measurements allowed to define the knocking combustion intensity index that may be applied in the engine control algorithm as a barrier limiting an excessive fuel share in the charge delivered to the cylinder. Usefulness of the knocking combustion intensity index is confirmed by diagrams presenting this index versus the engine load in all points of the carried out load characteristics. Calculated values of the knocking combustion intensity index were inserted into universal characteristics what allowed to define the area of engine work where the level of knocking combustion intensity may be considered acceptable.