ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Transkrypt

1 ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012 Jerzy Cisek 1, Andrzej Mruk 2 WŁAŚCIWOŚCI SILNIKA ZS ZASILANEGO NATURALNYM OLEJEM RZEPAKOWYM l. Wstęp Przepisy prawne Unii Europejskiej, odnośnie paliw stosowanych do silników spalinowych, wymagają wprowadzania odnawialnych paliw alternatywnych biopaliw. W przypadku silników wysokoprężnych są to głównie oleje roślinne, z których najczęściej stosowanym jest (w naszym klimacie) olej rzepakowy, a w szczególności metylowe estry tego oleju. Zastosowanie oleju rzepakowego w jego naturalnej postaci jako paliwa dla silników wysokoprężnych wiąże się z szeregiem trudności technicznych, które wynikają z odmiennych od oleju napędowego właściwości fizyko-chemicznych. Stosunkowo prostym sposobem zminimalizowana tych trudności jest poddanie oleju roślinnego tzw. transestryfikacji przez alkoholizowanie metanolem lub etanolem. Następuje wtedy modyfikacja glicerynowych estrów kwasów tłuszczowych polegająca na zastąpieniu grupy glicerynowej grupą metylową (lub etylową). Otrzymuje się w ten sposób estry metylowe lub etylowe kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego o mniejszych cząsteczkach i właściwościach fizykochemicznych bardziej zbliżonych do oleju napędowego. Z tego powodu zdecydowana większość ośrodków badawczych zajmujących się problemem zasilania silników spalinowych paliwami pochodzenia roślinnego prowadzi badania przede wszystkim na estrach metylowych oleju rzepakowego, a nie na naturalnym oleju roślinnym. Cena takiego paliwa jest jednak wyższa od ceny naturalnego oleju rzepakowego. Autorzy uważają, że z tego powodu należy podejmować działania mające na celu zasilanie silnika naturalnym olejem rzepakowym. Autorzy w publikacji przedstawiają wyniki badań silnika wysokoprężnego firmy Perkins 2806A-E18TAG2 o mocy nominalnej 500 kw zasilanego naturalnym olejem rzepakowym. 2. Przystosowanie silnika do pracy na oleju rzepakowym Przystosowanie silnika do zasilania surowym olejem rzepakowym wymagało zmian w układzie zasilania i sterowania silnika, jak również zastosowanie odpowiednich pakietów dodatków do oleju roślinnego, zwiększających liczbę cetanową oraz zmniejszających stopień zakoksowania rozpylaczy paliwa. Najważniejsze zmiany w konstrukcji układu zasilania silnika to: Zastosowanie dwu zbiorników paliwa (po 400 litrów każdy). Jeden zbiornik zawierał olej napędowy, drugi zbiornik, napełniany olejem rzepakowym, miał automatyczną regulację temperatury tego paliwa, która wynosiła 60 ºC. Układ był sterowany automatycznie i nie pozwalał na zasilanie silnika olejem rzepakowym przed uzyskaniem temperatury 60 ºC w zbiorniku i filtrze paliwa. Zastosowanie specjalnego podgrzewanego filtru paliwa, który był włączany automatycznie do układu zasilania silnika przy jego pracy na oleju roślinnym. 1 dr inż. Jerzy Cisek - Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych, Politechnika Krakowska 2 dr hab. inż. Andrzej Mruk, prof. PK - Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych, Politechnika Krakowska 5

2 Zmiana oprogramowania sterowania silnikiem polegająca m.in. na kontroli i sterowaniu temperaturą oleju rzepakowego, automatycznym przełączaniu zasilania silnika na olej roślinny po uruchomieniu silnika i uzyskaniu wymaganej temperatury paliwa roślinnego oraz na automatycznym przełączeniu instalacji paliwowej na olej napędowy po komendzie stop engine. Zatrzymanie silnika następowało automatycznie dopiero po przepłukaniu układu zasilania silnika olejem napędowym. Nie dotyczyło to oczywiście sytuacji awaryjnych, dla których przewidziany był główny wyłącznik agregatu. Rys. 1. Widok agregatu prądotwórczego z silnikiem Perkins 2806A-E18TAG2 Zmiany konstrukcyjne i regulacyjne silnika przystosowanego do pracy na oleju rzepakowym wynikają z dwu zasadniczych faktów: w temperaturze otoczenia lepkość kinematyczna oleju rzepakowego jest przeszło 18-krotnie większa niż oleju napędowego. Skutkuje to m.in. pogorszeniem procesu wtrysku, rozpylenia, odparowania, samozapłonu i spalania oleju roślinnego w porównaniu z olejem napędowym. Podgrzanie oleju rzepakowego do temperatury 60 ºC niweluje te niedogodności. oleje mają dużą skłonność do samoutleniania [5]. W praktyce oznacza to, że ulegają one wysychaniu tworząc bardzo trwałą warstwę, która w warunkach zastosowania w silniku prowadzi do unieruchomienia par precyzyjnych aparatury wtryskowej podczas postoju silnika. Z tego powodu zatrzymywanie silnika następowało automatycznie po przestawieniu układu zasilania na olej napędowy. Ze względu na różnice w parametrach fizyko-chemicznych oleju napędowego w porównaniu z olejem rzepakowym (surowym, nieodśluzowanym), w przypadku badanego oleju roślinnego stosowano 2 dodatki: - dodatek myjący układ wtryskowy silnika, firmy Kleen-flo, w ilości 300 ml na 200 l oleju rzepakowego, 6

3 - dodatek podwyższający wartość liczby cetanowej Nitrocet 45, w ilości 0,5%, zwiększający wartość liczby cetanowej oleju rzepakowego o około 15 jednostek. Rys. 2. Widok części układu zasilania silnika Perkins 2806A-E18TAG2 ze specjalnym, podgrzewanym filtrem oleju rzepakowego 3. Wyniki badań i analiza właściwości silnika Z uwagi na fakt, że silnik Perkins 2806A-E18TAG2 o mocy nominalnej 500 kw stanowił integralną część agregatu prądotwórczego, pomiary zrealizowano przy stałej prędkości obrotowej silnika wynoszącej 1500 obr/min i obciążeniach od 0 do 480 kw mocy elektrycznej agregatu prądotwórczego. Dla każdego z badanych paliw (olej napędowy, olej rzepakowy) wykonano 13 punktów pomiarowych parametrów energetycznych i ekologicznych silnika. Zmiany obciążenia silnika spalinowego realizowano z wykorzystaniem obciążnicy elektrycznej o mocy maks. 500 kw. Podstawowym parametrem energetycznym, który brano pod uwagę przy analizie wpływu oleju rzepakowego w porównaniu z olejem napędowym, jest godzinowe zużycie paliwa Gp [kg/h]. Wyniki badań zamieszczono na rys.3. Widać wyraźnie, że zasilanie badanego silnika wysokoprężnego olejem rzepakowym powoduje wzrost godzinowego zużycia paliwa tym większy im większe jest obciążenie silnika. Przy 480 kw odbieranej mocy elektrycznej wzrost zużycia paliwa, przy zasilaniu olejem rzepakowym (w porównaniu do oleju napędowego) wynosi 20%. Należy jednak pamiętać, że gęstość oleju rzepakowego ρ=0,913 g/cm 3 ) jest znacząco większa niż oleju napędowego (ρ=0,825 g/cm 3 ). Z tego powodu przy przeliczeniu godzinowego zużycia paliwa z jednostek masy (kg) na jednostki objętości (dm 3 ) wzrost zużycia paliwa oleju rzepakowego w porównaniu z olejem napędowym 7

4 Godzinowe zużycie paliwa G p [kg/h] wynosi już tylko ok. 8%. Ponadto należy uwzględnić również fakt, że wartość opałowa oleju rzepakowego (38,0 MJ/kg i 34,5 MJ/dm 3 ) jest niższa niż oleju napędowego (42,6 MJ/kg i 35,2 MJ/dm 3 ). Gdyby zatem uwzględnić różnice w wartościach opałowych badanych paliw, to sprawność ogólna badanego silnika dla oleju rzepakowego będzie praktycznie na tym samym poziomie, co do wartości, jak dla oleju napędowego ON OR Oddawana moc elektryczna N el [kw] Rys.3. Godzinowe zużycie paliwa dla oleju napędowego i oleju rzepakowego Wyniki pomiarów stężenia tlenków azotu NOx w spalinach dla badanych paliw przedstawiono na rys.4. Z danych zamieszczonych na tym wykresie wynika, że zasilanie badanego silnika wysokoprężnego olejem rzepakowym powoduje wzrost stężenia tlenków azotu przy wyższych obciążeniach (pow. 128 kw), w porównaniu ze stosowaniem oleju napędowego. Przy maksymalnych ze stosowanych obciążeń silnika wzrost stężenia NOx w spalinach wynosi ok. 18%. Tendencja ta utrzymuje się od 250 do 480 kw mocy elektrycznej oddawanej przez silnik spalinowy. Jest to o tyle istotne, że tlenki azotu NOx są najbardziej toksycznymi z gazowych składników spalin. Należy jednak zaznaczyć, że powstawanie NOx wiąże się z występowaniem maksymalnych, lokalnie i chwilowo, temperatur spalania (tzw. maksimum maksimorum temperatury) w komorze spalania. Gdyby nie zastosowano, w przypadku oleju rzepakowego, dodatku Nitrocet, podwyższającego wartość liczby cetanowej to stężenia NOx w spalinach byłyby jeszcze wyższe. Paradoksalnie istotne jest również to, że stosowanie nowoczesnego silnika wysokoprężnego, z instalacją wtryskową o bardzo dużych maksymalnych ciśnieniach wtrysku paliwa, z jednej strony poprawia proces wtrysku i rozpylenia oleju rzepakowego (zmniejszając zużycie paliwa oleju rzepakowego), ale jednocześnie, w określonym czasie opóźnienia samozapłonu τ s, zwiększa ilość paliwa w komorze spalania, w czasie pomiędzy początkiem wtrysku a początkiem samozapłonu, co zwiększa maksymalną prędkość spalania kinetycznego i powoduje większe stężenia NOx w spalinach. 8

5 Stężenie CO [ppm] Stężenie NO X [ppm] ON OR Oddawana moc elektryczna N el [kw] Rys.4. Stężenie tlenków azotu NOx w spalinach silnika dla oleju napędowego i oleju rzepakowego ON OR Oddawana moc elektryczna N el [kw] Rys.5. Stężenie tlenków azotu CO w spalinach silnika dla oleju napędowego i oleju rzepakowego Należy również pamiętać, że przy wartościach współczynnika nadmiaru powietrza stosowanych w silnikach wysokoprężnych i zmierzonych na badanym silniku zastosowanie konwencjonalnych, seryjnie produkowanych konwertorów katalitycznych 9

6 Stężenie HC [ppm] spowoduje jedynie zmniejszenie emisji tlenku węgla CO i niespalonych węglowodorów THC, natomiast nie obniży stężenia i emisji NOx w spalinach. Należałoby stosować specjalne układy redukcji NOx, podobnie jak filtry cząstek stałych dla emisji PM. Wyniki badań stężenia tlenku węgla CO w spalinach badanego silnika wysokoprężnego analizowane w funkcji obciążenia, dla oleju napędowego i oleju rzepakowego, przedstawiają się podobnie (w sensie jakościowym) rys.5. Stężenie CO dla oleju rzepakowego, co do wartości, przy niskich obciążeniach silnika jest bardzo podobne w porównaniu z olejem napędowym. Przy wyższych obciążeniach silnika (powyżej 256 kw) stężenie i emisja CO są niższe dla oleju rzepakowego niż dla oleju napędowego. Różnica wynosi nawet 35% w odniesieniu do oleju napędowego ON OR Oddawana moc elektryczna N el [kw] Rys.6. Stężenie niespalonych węglowodorów THC w spalinach silnika dla oleju napędowego i oleju rzepakowego Podobną tendencję obserwuje się również dla stężenia (rys.6) niespalonych węglowodorów HC. Przy dużych obciążeniach silnika ilość emitowanych niespalonych węglowodorów w spalinach jest niższa dla silnika zasilanego olejem rzepakowym niż dla przypadku oleju napędowego. Wynika to w głównej mierze z korzystnego wpływu wysokich temperatur spalania (niezwykle istotnego w przypadku oleju roślinnego) na efekt utleniania węglowodorów w cylindrze silnika. Gdyby istniała konieczność obniżenia emisji tlenku węgla CO i niespalonych węglowodorów to w tym przypadku doskonale sprawdziłby się seryjnie produkowany konwertor katalityczny, dobrany odpowiednio do temperatur i natężenia przepływu spalin. Inaczej wpływa rosnące obciążenie badanego silnika na emisję cząstek stałych PM rys.7. 10

7 Emisja cząstek stałych epm [g/h] ON OR Oddawana moc elektryczna N el [kw] Rys.7. Emisja godzinowa cząstek stałych PM w spalinach silnika dla oleju napędowego i oleju rzepakowego W przypadku oleju rzepakowego wzrost mocy silnika powoduje silny wzrost emisji cząstek stałych. Przy pełnym obciążeniu silnika emisja PM jest dla oleju rzepakowego większa nawet o ok. 275% w porównaniu z olejem napędowym. Przy mocy elektrycznej 480 kw emisja godzinowa cząstek stałych wynosi ok. 20g/h dla oleju napędowego i ok. 75g/h dla oleju rzepakowego. Dla oleju napędowego, dla którego producent optymalizował badany silnik, emisja cząstek stałych zmienia się tylko nieznacznie. Ewentualna zmiana parametrów regulacyjnych silnika (np. początku wtrysku paliwa i/lub ciśnienia doładowania) nie może być brana pod uwagę jako środek zaradczy. Wynika to z faktu, że wszystkie zmiany konstrukcyjne i regulacyjne silnika, które zmniejszyłyby emisję cząstek stałych prowadziłyby jednocześnie do wzrostu emisji tlenków azotu NOx, które i tak są większe dla oleju rzepakowego niż dla oleju napędowego. Jedynym możliwym teoretycznie sposobem byłoby kształtowanie charakterystyki wtrysku paliwa, tak aby obniżyć maksymalną prędkość spalania kinetycznego, w celu obniżenia emisji NOx i podwyższenia maksymalnej prędkości spalania dyfuzyjnego, w celu obniżenia emisji PM. W przypadku pompowtryskiwaczy jest to jednak niemożliwe. W przypadku badanego silnika z pompowtryskiwaczami jedynym praktycznym sposobem ewentualnego obniżenia emisji cząstek stałych byłoby zastosowanie filtra cząstek stałych z ciągłą regeneracją - jednak zabieg taki wiąże się ze znacznymi kosztami. 4. Ocena stopnia zakoksowania rozpylaczy paliwa Badania stopnia zakoksowania rozpylaczy paliwa przeprowadzono na specjalnym stanowisku pomiarowym wyposażonym w 1-cylindrowy, badawczy, szybkoobrotowy silnik wysokoprężny o bezpośrednim wtrysku paliwa. 11

8 W celu wstępnego sprawdzenia skali intensywności tego zjawiska przeprowadzono pomiary stopnia zakoksowania rozpylaczy, stosując specjalny dodatek do oleju rzepakowego, który w odniesieniu do oleju napędowego okazał się skuteczny z punktu widzenia czystości rozpylaczy. Stopień zakoksowania rozpylaczy był określany dla oleju napędowego, oleju rzepakowego oraz dla oleju rzepakowego z dodatkiem myjącym firmy Kleen-flo. Ilość stosowanego dodatku myjącego wynosiła 300 ml na 200 l oleju rzepakowego. Przepustowość otworów wylotowych rozpylaczy paliwa badano na stanowisku pomiarowym przedstawionym schematycznie na rys. 8. Po okresie kondycjonowania wtryskiwaczy, na pracującym silniku, przy stosowaniu badanych paliwach (olej napędowy, olej rzepakowy oraz olej rzepakowy z dodatkiem Kleen-flo) przeprowadzono badania rozpylaczy. Czysty (nowy) rozpylacz miał przepustowość równą q = 211 dm 3 /h. Dla oleju napędowego przepustowość ta wynosiła q = 208 dm 3 /h. Praca silnika badawczego była poprawna. Po wyjęciu z silnika rozpylacz z zewnątrz był czysty. Spływ iglicy był prawidłowy. Po zmierzeniu przepustowości otworów rozpylacza na stanowisku (rys.8) sprawdzono wtryskiwacz na próbniku. Stwierdzono dobre rozpylenie i prawidłowy dźwięk podczas wtrysku. 2 3 P 5 P T a a Rys.8. Schemat stanowiska do badania zakoksowania rozpylaczy 1-przepływomierz, 2-rozpylacz, 3-podciśnieniomierz, 4-zawór odcinający, 5-zawór regulacji podciśnienia, 5-zbiornik wyrównawczy, 6-pompa podciśnieniowa [12] Dla oleju rzepakowego przepustowość rozpylacza wynosiła q = 146 dm 3 /h. W końcowej fazie pracy silnika badawczego, podczas kondycjonowania, celowego zakoksowania rozpylacza wystąpił niewielki spadek mocy silnika i znaczące wahania wartości momentu obrotowego. Po wyjęciu wtryskiwacza z silnika stwierdzono znaczne zewnętrzne zanieczyszczenie rozpylacza i nieco gorszy spływ iglicy w porównaniu z olejem napędowym. Na próbniku wystąpiło wizualnie gorsze rozpylenie paliwa. W czasie wtrysku brak charakterystycznego dźwięku ( chrypienia ), 12

9 czysty rozpylacz olej napędowy ON olej rzepakowy 100% OR 100% OR +Kleen flo Dla oleju rzepakowego + dodatek Kleen-flo przepustowość rozpylacza wynosiła q = 205 dm 3 /h. W końcowej fazie pracy silnika badawczego wystąpiły wahania wartości momentu obrotowego silnika i godzinowego zużycia paliwa (obserwowane również podczas pracy silnika Perkins 2806A-E18TAG2]), jednak fluktuacje te były wielokrotnie mniejsze niż podczas pracy silnika badawczego zasilanego olejem rzepakowym bez dodatku Kleen-flo. Pomimo przepustowości rozpylacza podobnej jak dla oleju napędowego zaobserwowano niewielkie ilości nagaru na rozpylaczu znacząco mniejsze niż dla oleju rzepakowego bez dodatku myjącego jednak większe niż dla oleju napędowego. Charakterystyczny dźwięk podczas wtrysku paliwa normalny. dv/dt - [dm 3 /h] Rys.9. Wpływ stosowanych w badaniach paliw na przepustowość rozpylacza 5. Wnioski Przeprowadzone badania zasilania nowoczesnego silnika wysokoprężnego zasilanego naturalnym olejem rzepakowym pozwalają na sformułowanie następujących wniosków: Istnieje możliwość ciągłej pracy silnika wysokoprężnego na naturalnym oleju rzepakowym, co potwierdzono w czasie wielomiesięcznej pracy agregatu prądotwórczego z silnikiem Perkins 2806A-E18TAG2 o mocy nominalnej 500 kw, jednak warunkiem koniecznym jest przystosowanie układu zasilania i sterowania takiego silnika oraz zastosowanie odpowiednich dodatków do oleju roślinnego. Zastosowanie surowego oleju rzepakowego w nowoczesnym silniku wysokoprężnym dużej mocy powoduje m.in. wzrost godzinowego zużycia paliwa (przy niezmiennych zasadniczo wartościach sprawności ogólnej silnika), wzrost stężenia zarówno tlenków azotu NOx jak i emisji cząstek stałych PM. Stężenia gazowych związków niezupełnego i niecałkowitego spalania pozostają zasadniczo na podobnym poziomie jak dla oleju napędowego. 13

10 Silnik wysokoprężny zasilany olejem rzepakowym, szczególnie nieodśluzowanym ma bardzo dużą skłonność do zakoksowania rozpylaczy paliwa. W związku z tym do paliwa takiego należy stosować dodatki myjące. Literatura [1] Goering C.E., Schwab A.W., Daughewrty M.J., Pryde E.H., Heakin A. Fuel Properties of Eleven Vegetables Oils. Transactions of the Society of Agricultural Engineers, [2] Zabłocki M. Olej rzepakowy jako paliwo dla szybkoobrotowych silników wysokoprężnych. PAN Teka Komisji Naukowo-Problemowej, Kraków [3] Vellguth G. Performance of Vegetable Oils and their Monoesters as Fuels for Diesel Engines. SAE Transactions, 1983, nr [4] Murayama T., Oh Y., Miyamoto N., Chikahisa T., Itow K. Low Carbon Flawer Buildup, Low Smoke and Efficient Diesel Operation with Vegetable Oils by Conversion to Mono-Esters and Blending with Diesel Oil or Alkohols. SAE Transactions, 1984, nr [5] Cisek J. Wpływ dodatków do oleju rzepakowego w postaci mieszanin lub emulsji na parametry pracy silnika wysokoprężnego. Materiały International Science Conference on Combustion Engines 'Kones 95', Poznań [6] May H., Hattingen U., Birkner C., Adt U., Dietrich W. Entwicklung eines Nutzfahrzeug-Vorkammer-Dieselmotors für Rohe Pflanzenole als Kraftstoff. 14. Wiener Motorensymposium, [7] Mruk. A., Szlachta Z., Cisek.J. Efekty zastosowania ceramicznej powłoki na denku tłoka silnika wysokoprężnego. IV Sympozjum Naukowo-Technicznego Silniki spalinowe w zastosowaniach wojskowych. Jurata, [8] Cisek J. Wpływ podgrzewania oleju rzepakowego na parametry pracy silnika wysokoprężnego. Prace Naukowo-Badawcze Instytutu Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Politechniki Krakowskiej w Roku Jubileuszowym 50-Lecia Politechniki Krakowskiej. Politechnika Krakowska, Kraków [9] Cisek J., Szlachta Z. The autoignition delay of vegetable fuels at varied air temperature inside combustion chamber of diesel engine. Międzynarodowa Konferencja Agrotech Nitra Nitra, Słowacja [10] Hlavna V., i inni A Non Conventional Energetic Unit With a Cooking Combustion Engines. EDIS, Zylina [11] Cisek J., Mruk A., Hlavna A. The properties of HDV diesel engine fuelled by crude Rapeseed oil. Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa. Polska AkademiaNauk Oddział w Lublinie. Lublin 2011.Vol.11. [12] Cisek J., Mruk A. Effect of biofuels (FAME) on the coking level In Diesel Engineinjectors. XLII International Scientific Conference of Czech and Slovak University. Koka Zylina. Słowacja. 14

11 Streszczenie Przepisy prawne EU, odnośnie silników spalinowych, wymagają wprowadzenia odnawialnych paliw alternatywnych. Większość ośrodków badawczych zajmujących się zasilaniem silników ZS paliwami pochodzenia roślinnego prowadzi badania przede wszystkim na estrach metylowych oleju rzepakowego. Wynika to z faktu, że takie paliwa mają cechy najbardziej zbliżone do oleju napędowego. Ceny takiego paliwa są wyższe od ceny naturalnego oleju rzepakowego jak i mogą być wyższe od ceny oleju napędowego. Autorzy uważają, że z tego powodu należy podejmować działania badawcze i techniczne, które umożliwią zasilanie silnika ZS naturalnym olejem rzepakowym. W niniejszej publikacji autorzy przedstawiają wyniki badań właściwości silnika ZS Perkins 2806A zasilanego naturalnym olejem rzepakowym. Przedstawiono aspekty techniczne przystosowania silnika do zasilania takim paliwem. Mierzono podstawowe parametry energetyczne i toksyczność spalin. Badany silnik był integralną częścią agregatu prądotwórczego, w związku z tym pomiary przeprowadzono dla stałej prędkości obrotowej n=1500 obr/min i obciążeniach silnika kw. Stosowanie oleju rzepakowego jako paliwa wiąże się ze zjawiskiem zakoksowania rozpylaczy. W związku z tym, dla stosowanego paliwa, przeprowadzono pomiary stopnia zakoksowania rozpylaczy. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że po odpowiednim przystosowaniu silnika ZS możliwe jest jego zasilanie surowym olejem rzepakowym. Powoduje to jednak wzrost godzinowego zużycia paliwa, przy niezmienionej wartości sprawności ogólnej, wzrost stężenia tlenków azotu NO x i emisji cząstek stałych (PM). Te niekorzystne zmiany, w porównaniu do zasilania olejem napędowym, można jednak ograniczyć poprzez wyposażenie układu wydechowego w odpowiednie środki postprocesowe. Badania zakoksowania rozpylaczy wykazały, ze stosując surowy olej rzepakowy należy stosować specjalne dodatki myjące. Przeprowadzone badania wykazały, ze można zasilać silnik ZS naturalnym olejem rzepakowym, jednakże konieczne jest przystosowanie do tego celu zarówno silnika jak i zastosowanie specjalnych dodatków do paliwa. Zdaniem autorów to rozwiązanie może być wdrażane przede wszystkim zastosowanie do silników dużej mocy. Słowa kluczowe: estry metylowe oleju rzepakowego, silnik wysokoprężny, emisja gazów spalinowych CHARACTERISTICS OF A DIESEL ENGINE FUELLED BY NATURAL RAPE OIL Abstract In this article, the authors present the results of investigation on the characteristics of the Perkins 2806A diesel engine fuelled by natural rape oil. Some technical aspects of adapting an engine to be fuelled by such fuel are presented. Basic energy parameters and exhaust gas toxicity were measured. As the examined engine was an integral part of a power-generating set, the measurements were done at a constant rotational speed of n=1500 rpm and at kw of the engine loading. Applying the rape oil as a fuel involves the effect of nozzles coking. Therefore, for the fuel used, measurements of the coking level in the nozzles have been done. 15

12 As a result of performed studies, it was stated that, after a suitable adaptation of the diesel engine, it is possible to fuel it by a crude rape oil. It causes however the increase of the fuel consumption per hour, the increase of the nitric oxides NO x concentration and the increase of the material particles (PM). The value of the total efficiency remained unchanged. However, the above inconvenient changes, in comparison to the fuelling by diesel fuel, can be reduced by equipping the exhaust system with appropriate postprocess means. The examination of the nozzles coking showed that, using a crude rape oil, special washing additives should be applied. The investigation demonstrated that a diesel engine can be fuelled by natural rape oil, but it is necessary to modify the engine and use some special additives to the fuel. In the opinion of the authors, this solution may be implemented mainly for high-power engines. Keywords: rapeseed methyl ester, diesel engine, power-generating set, exhaust gases emissions 16