Effect of division of initial dose on combustion parameters of a dual fuel CI engine

Worsening of economic and environmental parameters of a dual fuel engine at partial engine loads results from protracted combustion of leaned gas-air mixture. This leads to reduction of overall efficiency and growth of CO and THC emissions. Such problems are difficult to solve in traction engines due to their frequent operation at partial loads and rapid changes of engine load and rotational speed. Negative effects of leaning of gaseous mixture can be partially diminished through division of initial dose and activation of combustion of gaseous mixture through delayed injection of additional portion of liquid fuel. In the paper are presented test results of experimental SB3.1 engine run on CNG with divided dose of the Diesel oil. There were analyzed overall efficiency and selected parameters of combustion process. Division of the dose influenced advantageously on parameters of the engine. The overall efficiency increased, while maximal pressure p_max, heat release rate (dQ/dα)_max, and pressure growth rate (dp/dα)_max decreased. The engine with divided dose operated more smoothly with less noise.

Pogorszenie parametrów ekonomiczno-ekologicznych silnika dwupaliwowego przy częściowych obciążeniach wynika z przewlekłego spalania zubożonej mieszaniny gaz-powietrze . Prowadzi to do zmniejszenia sprawności ogólnej silnika i wzrostu emisji CO i THC. Problemy te są trudne do rozwiązania w silnikach trakcyjnych z uwagi na częstą pracę przy częściowych obciążeniach oraz szybkie zmiany w czasie obciążenia i prędkości obrotowej. Negatywne skutki zubożenia mieszaniny gazowej można częściowo zmniejszyć przez podział dawki inicjującej i aktywizację spalania mieszaniny gazowej poprzez opóźniony wtrysk dodatkowej porcji paliwa ciekłego. W pracy przedstawiono wyniki badań silnika badawczego SB3.1 zasilanego CNG i dzieloną dawką oleju napędowego. Analizie poddano sprawność ogólną i wybrane parametry spalania. Podział dawki korzystnie wpłynął na parametry silnika. Sprawność silnika wzrosła, natomiast zmniejszeniu uległy ciśnienie maksymalne p_max, szybkość wydzielania ciepła (dQ/dα)_max, szybkość przyrostu ciśnienia (dp/dα)_max. Silnik z dzieloną dawką pracował bardziej równomiernie i wykazywał mniejszą hałaśliwość.