Oddziaływanie dodatków do paliwa, wpływających na kinetyczną i dyfuzyjną fazę spalania w silniku z zapłonem samoczynnym w aspekcie zmniejszenia emisji tlenków azotu i cząstek stałych
Oddziaływanie dodatków do paliwa, wpływających na kinetyczną i dyfuzyjną fazę spalania w silniku z zapłonem samoczynnym w aspekcie zmniejszenia emisji tlenków azotu i cząstek stałych
Oddziaływanie dodatków do paliwa, wpływających na kinetyczną i dyfuzyjną fazę spalania w silniku z zapłonem samoczynnym w aspekcie zmniejszenia emisji tlenków azotu i cząstek stałych
Wariant tytułu
The impact of fuel additives affecting the kinetic and diffusion phase of combustion in a compression-ignition engine in terms of reducing nitrogen oxides and particulate matter emissions
Autor
Leśniak, Szymon
Promotor
dr hab. inż. Jerzy Cisek
Data wydania
2024
Data obrony
30.10.2024
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
silnik spalinowy, tlenki azotu, cząstki stałe, dodatki do paliw
Głównym celem niniejszej pracy doktorskiej było potwierdzenie, że możliwe jest jednoczesne zmniejszenie emisji tlenków azotu i cząstek stałych w spalinach silnika o zapłonie samoczynnym poprzez zastosowanie specjalnie dobranych dodatków do paliwa, które wpływają selektywnie na przebieg szybkości wywiązywania się ciepła w cylindrze silnika.
W celu lepszego zrozumienia zjawiska opóźnienia samozapłonu i przesunięcia fazowego szybkości wywiązywania się ciepła przy zastosowaniu wszystkich badanych paliw zrealizowano modelowanie poszczególnych składowych opóźnienia samozapłonu, które mają wpływ na to zjawisko.
Kolejnym etapem pracy było określenie wpływu dwóch wybranych dodatków do oleju napędowego (Innocet i Reduxco) stosowanych jednocześnie, które w sposób selektywny wpływają na poszczególne fazy procesu spalania. Do tego celu wykorzystano seryjny silnik VW 1.9 TDI, przy pomocy którego przeprowadzono badania doświadczalne, obejmujące pomiary parametrów: energetycznych silnika, składu spalin, indykowania oraz prędkości wywiązywania się ciepła.
Badania z wykorzystaniem endoskopowej wizualizacji i termowizji spalania umożliwiły jeszcze dokładniejsze i pełniejsze wyjaśnienie wpływu stosowanych dodatków do paliwa.
W wyniku przeprowadzonych prac stwierdzono:
zmniejszenie emisji NOx w spalinach silnika do 20 %,
zmniejszenie emisji PM w spalinach silnika do 38 %,
zmniejszenie zużycia paliwa do 7 %,
w porównaniu z paliwem bez testowanych dodatków.
The main goal of this doctoral dissertation was to confirm that it is possible to simultaneously reduce the emission of nitrogen oxides and particulate matter in the exhaust gases of a compression-ignition engine and increase its overall efficiency by using specially selected fuel additives which selectively influence the rate of heat release in the engine cylinder.
To better understand the phenomenon of self-ignition delay and phase shift of the heat release rate using all tested fuels, modeling of individual components of self-ignition delay that influence this phenomenon was carried out.
The next stage of the work was to determine the impact of two selected diesel fuel additives (Innocet and Reduxco) used simultaneously, which selectively affect individual phases of the combustion process. For this purpose, a serial VW 1.9 TDI engine was used, with which experimental tests were carried out, including measurements of the following parameters: engine energy, exhaust gas composition, indication and rate of heat release.
Research using endoscopic visualization and thermal imaging of combustion allowed for an even more accurate and complete explanation of the influence of fuel additives on the rate of heat release and the amount of heat released in the kinetic and diffusion phases of combustion.
As a result of the work carried out, it was found that:
NOx emission was reduced by up to 20 %,
PM emission was reduced by up to 38 %,
fuel consumption was reduced by up to 7%,
in comparison with fuel without the tested additives.
