Assessment of thermodynamic cycle of internal combustion engine in terms of rightsizing

The modification of the downsizing trend of internal combustion engines towards rightsizing is a new challenge for constructors. The change in the displacement volume of internal combustion engines accompanying the rightsizing idea may in fact mean a reduction or increase of the defining swept volume change factors and thus may affect the change in the operating characteristics as a result of changes in combustion process parameters - a research problem described in this publication. Incidents of changes in the displacement volume were considered along with the change of the compression space and at the change of the geometric degree of compression. The new form of the mathematical dependence describing the efficiency of the thermodynamic cycle makes it possible to evaluate the operation indicators of the internal combustion engine along with the implementation of the rightsizing idea. The work demonstrated the invariance of cycle efficiency with different forms of rightsizing

Energy aspects of using of water-hydrocarbons emulsion as a fuel for diesel engines

The recent development of internal combustion engines (ICE) goes towards the meeting of increasingly stringent requirements imposed to reduce toxic exhaust emissions and fuel consumption and thus to strive for carbon dioxide abatement and against depletion of global natural resources. The research on engines fueled by water-hydrocarbons emulsions has already a long tradition. So far, tests were based on emulsions obtained in chemical reactions. In this paper, similar analysis results have been presented, but the water-fuel emulsions used for the tests were obtained with making use of the cavitation effect. For this reason a unique cavitator was developed, which was then used to produce water-hydrocarbons emulsions of common, mineral and synthetic diesel fuel. Both of these fuels as well as their water emulsions with 20% water content by volume, were used for tests. The ESC (European Stationary Cycle) test conditions were determined and the engine was tested on engine dynamometer in accordance with the predetermined ESC test conditions. During the tests, under close scrutiny, engine emission and fuel consumption levels were measured. The tests it be more time repeat (with every liquid to engine fueling was 34 times) to achieve the statistical assessment of the results. By the use of emulsions was found to result in a significant reduction in the consumption of diesel fuels. This result is statistically significant.Rozwój silników spalinowych podażą w kierunku spełnienia coraz bardziej rygorystycznych wymogów narzucanych w celu zmniejszenia emisji toksycznych składników spalin i zużycia paliwa, a tym samym do redukcji emisji dwutlenku węgla i zapobieżeniu wyczerpywania się globalnych zasobów naturalnych. Badania silników zasilanych emulsjami wodno-węglowodorowymi mają już długą tradycję. Dotychczas testy były oparte na emulsjach otrzymywanych poprzez dodawanie związków chemicznych. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań, w których emulsje uzyskano przy wykorzystaniu zjawiska kawitacji. Z tego powodu opracowano unikatowy kawitator, który był następnie wykorzystywany do produkcji emulsji wodno-węglowodorowych zwykłego, mineralnego oraz syntetycznego oleju napędowego. Oba te paliwa, a także ich emulsje wodne o 20% zawartości wody objętościowo, zostały użyte do testów ESC (Europejskiego Cyklu Stacjonarnego). Określono warunki badania wg ESC i przetestowano silnik na hamowni zgodnie z tymi warunkami. Podczas testów zmierzono poziom emisji i zużycia paliwa. Przy każdym rodzaju paliwa testy powtarzano 34 krotnie aby uzyskać statystyczną ocenę wyników. Stwierdzono, że zastosowanie emulsji powoduje znaczne zmniejszenie zużycia olejów napędowych. Wynik ten jest statystycznie istotny

Energetyczne aspekty wykorzystania emulsji węglowodorowo-wodnej jako paliwa silników diesla

The recent development of internal combustion engines (ICE) goes towards the meeting of increasingly stringent requirements imposed to reduce toxic exhaust emissions and fuel consumption and thus to strive for carbon dioxide abatement and against depletion of global natural resources. The research on engines fueled by water-hydrocarbons emulsions has already a long tradition. So far, tests were based on emulsions obtained in chemical reactions. In this paper, similar analysis results have been presented, but the water-fuel emulsions used for the tests were obtained with making use of the cavitation effect. For this reason a unique cavitator was developed, which was then used to produce water-hydrocarbons emulsions of common, mineral and synthetic diesel fuel. Both of these fuels as well as their water emulsions with 20% water content by volume, were used for tests. The ESC (European Stationary Cycle) test conditions were determined and the engine was tested on engine dynamometer in accordance with the predetermined ESC test conditions. During the tests, under close scrutiny, engine emission and fuel consumption levels were measured. The tests it be more time repeat (with every liquid to engine fueling was 34 times) to achieve the statistical assessment of the results. By the use of emulsions was found to result in a significant reduction in the consumption of diesel fuels. This result is statistically significant.Rozwój silników spalinowych podażą w kierunku spełnienia coraz bardziej rygorystycznych wymogów narzucanych w celu zmniejszenia emisji toksycznych składników spalin i zużycia paliwa, a tym samym do redukcji emisji dwutlenku węgla i zapobieżeniu wyczerpywania się globalnych zasobów naturalnych. Badania silników zasilanych emulsjami wodno-węglowodorowymi mają już długą tradycję. Dotychczas testy były oparte na emulsjach otrzymywanych poprzez dodawanie związków chemicznych. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań, w których emulsje uzyskano przy wykorzystaniu zjawiska kawitacji. Z tego powodu opracowano unikatowy kawitator, który był następnie wykorzystywany do produkcji emulsji wodno-węglowodorowych zwykłego, mineralnego oraz syntetycznego oleju napędowego. Oba te paliwa, a także ich emulsje wodne o 20% zawartości wody objętościowo, zostały użyte do testów ESC (Europejskiego Cyklu Stacjonarnego). Określono warunki badania wg ESC i przetestowano silnik na hamowni zgodnie z tymi warunkami. Podczas testów zmierzono poziom emisji i zużycia paliwa. Przy każdym rodzaju paliwa testy powtarzano 34 krotnie aby uzyskać statystyczną ocenę wyników. Stwierdzono, że zastosowanie emulsji powoduje znaczne zmniejszenie zużycia olejów napędowych. Wynik ten jest statystycznie istotny