External speed characteristics of Perkins 1104D-E44TA : a dual-fuel engine propelled with gas oil and natural gas

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.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

Ecological indicators of the perkins 1104D-e44TA engine after its adaptation for being powered with natural gas and diesel fuel

The contemporary progress of automotive industry and transportation is determined to a large extent by the increasing environmental requirements, aimed at limiting the harmful impact of vehicles upon human life and people’s health. A crucial issue linked with operating vehicles is the exhaust gases generated by internal combustion engines. In order to reduce this hazardous impact upon the natural environment, the construction of the engines is continuously improved, electronic controlling is being developed for managing the course of working processes taking place in cylinders and auxiliary systems, exhaust gases cleaning systems are being developed, alternative fuels are being sought for and the possibilities of their optimal use are being examined. Natural gas is the fuel that is highly expected and hoped to be used more widely for powering internal combustion engines in vehicles. This article presents the values of selected ecological indicators of the Perkins 1104D-E44TA Diesel engine, powered by compressed natural gas and Diesel fuel (CNG + ON). For comparison reasons, the engine was powered with both fuels at the same time and then only by Diesel fuel (ON) in the same working conditions. Before the tests, the powering system control unit had been calibrated so as to enable obtaining similar values of torque while the engine was powered with the Diesel fuel only and with both CNG and ON while working with external speed characteristics; the calibration was also set up to allow for the maximum share of the natural gas in the total fuel amount supplied into the engine cylinders without engine knocking. When powering the engine with both CNG and Diesel fuel, the concentration levels of nitric oxides and carbon dioxide in exhaust gases were lower. However, the total content of hydrocarbons in the exhaust gases grew multiple times, and the content of the carbon monoxide was significantly increased. In addition, the obtained measurement results of the smokiness of the exhaust gases and the content of the soot with the engine powered with two fuels were not satisfactory

Energy indexes of the Perkins 1104D-E44TA diesel and natural gas dual-fuelled engine

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.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

Assessment of run of the aggregates washing process in the high-pressure washer depending on the operating pressure

W artykule przeanalizowano przebieg procesu płukania kruszyw mineralnych w płuczce wysokociśnieniowej. Dokonano oceny przebiegu i skuteczności procesu płukania w zależności od wartości podstawowego parametru operacyjnego jakim jest ciśnienie robocze w komorze płuczki. Przedstawiono model funkcyjny opisujący przebieg procesu płukania z wykorzystaniem krzywej hiperbolicznej.The article analyzes the process of washing of mineral aggregates in the high-pressure washer unit. An assessment of the washing process run and effectiveness, depending on the value of the operating pressure in the washer working chamber of the washing unit, was made. The functional model, describing the washing process run, was presented with using of a hyperbola function

The analysis of burnishing process influence on disc brake friction characteristics and its influence on vehicle safety : by inertia brake dynamometer testing

The article describes the influence of the burnishing process on the disc brake friction characteristics. It shows the importance of brake burnish and how unburnished brake can affect vehicle safety. It shows the brake dynamometer test results obtained on six different brake pads compounds, their detailed analysis and comparison

Assessment of efficiency of compression ignition engine running on biofuels

Miarą oceny efektywności procesów zachodzących w cylindrze tłokowego silnika spalinowego są sprawności. Obieg teoretyczny silnika ocenia sprawność teoretyczna. Efektywność obiegów rzeczywistych ocenia sprawność indykowana, mechaniczna i efektywna. Sprawności te najlepiej wyznaczać w oparciu o znajomość wskaźników efektywnych silnika i przebieg zmiany ciśnienia czynnika roboczego w cylindrze. Wykres indykatorowy jest podstawową i wiarygodną informacją o procesach zachodzących w cylindrze tłokowego silnika spalinowego. Jest on efektem wszystkich procesów składających się na rzeczywisty cykl pracy silnika i mających wpływ na jego postać. W artykule przedstawiono metodykę wyznaczania sprawności silnika, przy wykorzystaniu do tego efektywnych wskaźników pracy badanego silnika pozyskanych na hamowni silnikowej i uśrednionych rzeczywistych wykresów indykatorowych. Celem artykułu była ocena sprawności indykowanej, mechanicznej i efektywnej silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego handlowym olejem napędowym, estrami metylowymi kwasów tłuszczowych olei roślinnych i mieszaninami tych paliw. Na podstawie przeprowadzonych badań i analizy ich wyników można stwierdzić, że otrzymane wartości sprawności silnika nie różnią się znacząco między sobą. Dla wielu punktów pomiarowych otrzymano nieco korzystniejsze ich wartości przy zasilaniu silnika paliwami alternatywnymi.Engine efficiencies provide means of assessing the effectiveness of the processes proceeding in the engine. The theoretical engine cycle evaluates the theoretical efficiency. Indicated, mechanical and effective efficiencies assess the effectiveness of real engine cycles. Those efficiencies are best determined from effective engine indicators and profiles of changes in the working medium pressure in the cylinder. Indicator diagram provides most relevant and reliable information on the processes that occur in the cylinder of a piston internal combustion engine. Indicator diagram is an outcome of all the processes which constitute a real cycle of the engine operation, and which affect its form. The paper presents methods of determining the engine efficiency using effective indicators of the engine operation measured at the engine test bench and averaged real indicator diagrams. The paper aims at assessing indicated, mechanical and effective efficiencies of the compression ignition engine fuelled by commercial diesel oil, methyl esters of fatty acids of plant oils and blends of those fuels. On the basis of the investigations and the analysis of experimental results, it can be stated that the values of engine efficiencies do not show substantial differences for different fuels. For many measurement points, slightly more advantageous values were obtained for the engine running on alternative fuels

The influence of the brake pad surface machining and finishing on its friction performance- examined by inertia brake dynamometr testing

The article describes the influence of brake pads surface machining and finishing on their friction characteristics. It shows the methods of machining and finishing of the brake pads surface and their influence on noise emission and performance. It shows the brake dynamometer test results obtained on three brake pads which have three different types of surface modification and their detailed analysis and comparison

External speed–torque characteristics of Fiat 0.9 TwinAir petroland CNG-fuelled engine

The paper presents the results of the experimental study of the turbocharged spark ignition Fiat 0.9 TwinAir engine, with indirect, multipoint petrol injection system, powered by petrol and equipped with the injection system of the compressed natural gas (CNG) supplying gas into the intake manifold. The test results provide the comparison of the selected fuel-efficiency, energetic and ecologic indicators of engine work, obtained when it is powered by Pb95 petrol and the CNG gas. The paper compares the external torque-speed characteristics with factory-set engine controllers. Also presented are the concentration levels of harmful gases in the exhaust fumes: carbon monoxide (CO), nitric oxides (NOx), hydrocarbons (HC) and carbon dioxide (CO2). Results obtained on the engine powered by CNG are indicating lower power and torque, lower concentration of hazardous gases, in particular carbon monoxide and hydrocarbons as well as significantly lower consumption of the gas when compared to petrol

Modern experimental set-up for investigations into strategies for the control and fueling of spark ignition engines

Tłokowym silnikom spalinowym stawiane są coraz większe wymagania, których celem jest ograniczenie ich szkodliwego wpływu na środowisko naturalne co jednocześnie stymuluje kierunki rozwoju silników spalinowych. W przypadku silników o zapłonie iskrowym dotyczy to przede wszystkim ograniczenia emisji tlenków azotu oraz tlenków węgla i węglowodorów. Ograniczenie emisji szkodliwych składników spalin przez te silniki uzyskuje się między innymi poprzez zastosowanie skomplikowanych układów oczyszczania splin. W ostatnich latach obserwuje się zainteresowanie także paliwami alternatywnymi a przede wszystkim - gazowymi jak LPG czy CNG. Jest to związane także z malejącymi światowymi zasobami ropy naftowej. W artykule przedstawiono wyniki hamownianych badań silnika o zapłonie wymuszonym Fiat 0.9 TwinAir produkowanego w Bielsku Białej przez Firmę Fiat Powertrain Technologies Poland . Podczas badań silnik zasilano standardową benzyną 95 oktanową oraz gazem LPG. Badania przeprowadzono na stanowisku hamownianym wyposażonym w hamulec elektrowirowy EMX–100/10000 zbudowanym w Laboratorium Silników Cieplnych Politechniki Świętokrzyskiej. Zakres badań obejmował wyznaczenie wskaźników ekonomiczno-energetycznych i ekologicznych silnika takich jak stężenia NOx, HC, CO i CO2 w spalinach przy pracy silnika według zewnętrznej charakterystyki prędkościowej i przy jego fabrycznych ustawieniach regulacyjnych.Internal combustion piston engines have to comply with increasingly stricter requirements which are intended to limit their detrimental effect on the natural environment. At the same time, however, those provide a stimulus for the development of internal combustion engines. For positive ignition engines, the requirements primarily concern reduction in the emissions of nitrogen oxides, carbon oxides and hydrocarbons. In those engines, decreased emissions of the harmful components of the exhaust gas are achieved, among others, by complex exhaust aftertreatment systems. In recent years, increased interest in alternative fuels, mainly LPG or CNG, is observed. That is also related to the depletion of crude oil resources. The paper presents the results of the bench tests on Fiat 0.9 TwinAir positive ignition engine produced in Bielsko Biała by Fiat Powertrain Technologies Poland. In the tests, the engine was fuelled by regular 95-octane petrol and by LPG. The tests were performed at the bench equipped with the AMX 100 eddy current brake, constructed at the Heat Engine Laboratory of the Kielce University of Technology. The test range included the determination of economic, energy and environmental parameters of the engine, including NOx, HC, CO i CO2 concentrations in the exhaust gas when the engine operated at full load and had factory settings for control