Performance of Internal Combustion Engine Fueled by Liquefied Petroleum Fuel with Water Addition

An attempt has been made to analyze water addition in various forms to the operating medium of an LPG fueled engine. The advantages of adding water to the operating medium of an engine has been described, both for spark and compression ignition engines powered with LPG fuel, including the impact on the operational parameters and pollutant emission. It is estimated that the addition of water to the operating medium has a beneficial effect on the thermal efficiency of circulation, at the same time contributing to the reduction of carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides emission. The methodology of empirical research on spark ignited engine fueled with LPG with water addition has been presented: testing was carried out under conditions simulating traction engine usage – under the NEDC approval drive test, consisting of an Urban Driving Cycle – UDC and an Extra Urban Driving Cycle – EUDC. The characteristics of the fuel used in the test has been described, including its composition and selected physical and chemical properties. The results of empirical research have been presented, i.e. the fuel consumption and pollutant emission. It was found that the addition of water has an effect on reducing the operational fuel consumption and emission of carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides and carbon dioxide under engine operating conditions corresponding both to urban and extra-urban driving conditions.

Przeanalizowano informacje literaturowe dotyczące dodatku wody w różnych postaciach do czynnika roboczego silnika zasilanego paliwem LPG. Opisano korzyści płynące z dodawania wody do silników o zapłonie zarówno iskrowym, jak i samoczynnym, zasilanych paliwem LPG, w tym wpływ na parametry operacyjne silnika oraz na emisję zanieczyszczeń. Ocenia się, że dodatek wody do czynnika roboczego ma korzystny wpływ na sprawność cieplną obiegu, przyczynia się również do zmniejszenia emisji tlenku węgla, węglowodorów i tlenków azotu. Przedstawiono metodykę badań empirycznych silnika o zapłonie iskrowym zasilanego paliwem LPG z dodatkiem wody: badania przeprowadzono w warunkach symulujących trakcyjne użytkowanie silnika – w homologacyjnym teście jezdnym – NEDC, składającym się z testu jazdy miejskiej – UDC i pozamiejskiej – EUDC. Przedstawiono charakterystykę paliwa stosowanego w badaniach: jego skład i wybrane właściwości fizyko-chemiczne. Przedstawiono wyniki badań empirycznych: zużycia paliwa i emisji zanieczyszczeń. Stwierdzono, że dodatek wody ma wpływ na zmniejszenie eksploatacyjnego zużycia paliwa oraz emisji drogowej tlenku węgla, węglowodorów, tlenków azotu i dwutlenku węgla w warunkach pracy silnika odpowiadających jeździe zarówno miejskiej, jak i pozamiejskiej.