ENGINE 6C107 FUELLED WITH LPG SILNIK 6C107 ZASILANY GAZEM PROPAN-BUTAN

Podobne dokumenty
1. Wprowadzenie. 2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych. 3. Paliwa stosowane do zasilania silników

Pytania na egzamin dyplomowy specjalność SiC

1. Wprowadzenie 1.1. Krótka historia rozwoju silników spalinowych

2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych

Przy prawidłowej pracy silnika zapłon mieszaniny paliwowo-powietrznej następuje od iskry pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej.

Wymagania edukacyjne Technologia napraw zespołów i podzespołów mechanicznych pojazdów samochodowych

Wpływ rodzaju paliwa gazowego oraz warunków w procesu spalania na parametry pracy silnika spalinowego mchp

Wpływ składu mieszanki gazu syntetycznego zasilającego silnik o zapłonie iskrowym na toksyczność spalin

SAMOCHODY ZASILANE WODOREM

Spis treści. 1. Badanie układu samodiagnostyki w silniku benzynowym typu Struktura systemu sterowania silnikiem benzynowym typu

Biogas buses of Scania

Właściwy silnik do każdego zastosowania _BlueEfficiencyPower_Polnisch_Schrift_in_Pfade.indd :55:33

Kongres Innowacji Polskich KRAKÓW

WPŁYW KĄTA WYPRZEDZENIA WTRYSKU NA JEDNOSTKOWE ZUŻYCIE PALIWA ORAZ NA EMISJĘ SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH W SILNIKU ZS ZASILANYM OLEJEM RZEPAKOWYM

SŁAWOMIR LUFT, TOMASZ SKRZEK *

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia napędów

Wybrane wyniki badań dwupaliwowego silnika o zapłonie samoczynnym o różnych wartościach stopnia sprężania

Wydział Mechaniczny. INSTYTUT EKSPLOATACJI POJAZDÓW I MASZYN tel.

PL B1. Zespół prądotwórczy, zwłaszcza kogeneracyjny, zasilany ciężkimi gazami odpadowymi o niskiej liczbie metanowej

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: STC TP-s Punkty ECTS: 3. Kierunek: Technologia Chemiczna Specjalność: Technologia paliw

Charakterystyki prędkościowe silników spalinowych

ISBN

Mgr inŝ. Wojciech Kamela Mgr inŝ. Marcin Wojs

Silnik AFB AKN. Jałowy bieg (ciepły silnik, temperatura płynu chłodzącego nie niższa niż 80 C. Numer 0 (dziesiętne wartości wskazań)

Perspektywy wykorzystania CNG w polskim transporcie

DŁUGODYSTANSOWY. Ekonomiczne rozwiązanie dla pokonujących długie trasy. Sterownik LPG/CNG do silników Diesel.

FUNCTIONAL AGRIMOTOR TESTING SUPPLIED BY THE VEGETABLE ORIGIN FUELS BADANIE FUNKCJONALNE SILNIKA ROLNICZEGO ZASILANEGO PALIWAMI POCHODZENIA ROŚLINNEGO

Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów Wprowadzenie... 13

ELASTYCZNOŚĆ SILNIKA ANDORIA 4CTI90

Tomasz P. Olejnik, Michał Głogowski Politechnika Łódzka

INNOWACYJNY SILNIK z aktywną komorą spalania

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 2(88)/2012

Dwupaliwowy silnik o zapłonie samoczynnym zasilany wtryskowo paliwem LPG w fazie ciekłej

DEGA. Diesel and Gas Mixture. LPG Powietrze. Spaliny ON + LPG. tylko ON!! ON+LPG. Termopara spalin ON + LPG. Wykres mocy [KW]

Silniki pojazdów samochodowych : podręcznik do nauki zawodu Technik pojazdów samochodowych / aut. Richard Fischer [et al.].

PTNSS Wstęp. 2. Zakres modyfikacji silnika. Jerzy KAPARUK Sławomir LUFT

Mechanika i Budowa Maszyn Studia pierwszego stopnia

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

Opisy kodów błędów.

Elektrotechnika i elektronika pojazdów samochodowych : podręcznik dla technikum / Jerzy Ocioszyński. wyd. 11. Warszawa, 2010.

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Wpływ dodatku Panther na toksyczność spalin silnika ZI

Układy zasilania samochodowych silników spalinowych. Bartosz Ponczek AiR W10

Identyfikacja samochodu

Analiza wpływu rodzaju instalacji gazowej LPG stosowanych do zasilania silników ZI na emisję substancji szkodliwych

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Zespól B-D Elektrotechniki

Silnik AHU. Jałowy bieg (ciepły silnik, temperatura płynu chłodzącego nie niższa niż 80 C. Numer 0 (dziesiętne wartości wskazań)

Raport końcowy. Test km na LPG. Cel testu: Badanie wpływu LPG na elementy silnika wysokoprężnego.

Analiza drgań skrętnych wału śmigłowego silnika lotniczego PZL-200 podczas pracy z zapłonem awaryjnym

WARIATORY WYPRZEDZENIA ZAPŁONU

CHARAKTERYSTYKI PRACY SILNIKA HCCI ZASILANEGO BIOGAZEM

PROTOTYPOWY SILNIK DWUPALIWOWY ZASILANY GAZEM CNG I OLEJEM NAPĘDOWYM

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

WPŁYW MIESZANIN ETANOLU Z OLEJEM NAPĘDOWYM NA EMISJĘ WYBRANYCH SKŁADNIKÓW SPALIN

ELASTYCZNOŚĆ WSPÓŁCZESNYCH SILNIKÓW O ZAPŁONIE ISKROWYM

STANOWISKOWE BADANIE ZESPOŁU PRZENIESIENIA NAPĘDU NA PRZYKŁADZIE WIELOSTOPNIOWEJ PRZEKŁADNI ZĘBATEJ

BADANIA POJAZDU EURO 5 PRZY PEŁNYM OBCIĄŻENIU SILNIKA

Vespa LX 50 2T. pojemność skokowa silnika w cm 3 49 zasada działania silnika dwusuwowy z zapłonem iskrowym. odśrodkowe bezwładnościowe

Układ napędowy. Silnik spalinowy CAT C27 Typ silnika CAT C 27. Zespół prądnic synchronicznych. Znamionowa prędkość obrotowa

INDICATING OF AN ENGINE FUELLED WITH CNG

EMISSION PROBLEMS OF THE CAR ENGINES FUELLED WITH LPG, CNG.

ZESZYTY NAUKOWE NR 10(82) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia

technik mechanik kwalifikacji M.18. Numer ewidencyjny w wykazie podręczników MEN: 56/2015 Od autorów 9 1. Wiadomości wstępne

LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze

DOŚWIADCZENIA W PRODUKCJI I EKSPLOATACJI AUTOBUSÓW JELCZ NA CNG. AGH Kraków, 8-9 maja 2009 r.

Silniki tłokowe. Dr inŝ. Robert JAKUBOWSKI

SPOSÓB POMIARU EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ GAZOWYCH ORAZ ZADYMIENIA SPALIN PODCZAS PRZEPROWADZANIA BADANIA TECHNICZNEGO POJAZDU

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: SEN EW-s Punkty ECTS: 5. Kierunek: Energetyka Specjalność: Energetyka wodorowa

Investigation of the combustion engine fuelled with hydrogen

INSTRUKCJE DO ZAJĘĆ LABORATORYJNYCH SILNIKI SPALINOWE I PALIWA

Analiza spalin silników o zapłonie iskrowym (2)

PORÓWNANIE WYKRESU INDYKATOROWEGO I TEORETYCZNEGO - PRZYKŁADOWY TOK OBLICZEŃ

Silnik AKU. Jałowy bieg (ciepły silnik, temperatura płynu chłodzącego nie niższa niż 80 C). Numer 0 (dziesiętne wartości wskazań)

Piotr Ignaciuk *, Leszek Gil **, Stefan Liśćak ***

Laboratorium z Konwersji Energii SILNIK SPALINOWY

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY PROJEKT DYPLOMOWY INŻYNIERSKI

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 4(100)/2014

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Czy technologia Duala Fuel przyśpieszy rozwój rynku NGV w Europie?

AN ATTAUPT EXPLAIN IMPROVEMENT OVERALL EFFICIENCY OF DUAL CI ENGINE WITH MAINLY LPG

NAPRAWA. 1) lokalizuje uszkodzenia zespołów i podzespołów pojazdów samochodowych na podstawie pomiarów i wyników badań diagnostycznych;

Dalsze informacje na temat przyporządkowania i obowiązywnania planu konserwacji: patrz Okólnik techniczny (TR) 2167

Instytut Transportu, Silników Spalinowych i Ekologii

Keywords: compression ratio, dual-fuel engine, combustion process, natural gas

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

Opis pojazdu oraz komputera DTA

Analiza spalin silników o zapłonie iskrowym (2)

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(97)/2014

PL B1. Politechnika Szczecińska,Szczecin,PL BUP 08/01. Stefan Żmudzki,Szczecin,PL WUP 01/08

Schemat elektryczny Jeep Renegade łatwiejsza naprawa dzięki cennym wskazówkom

Silniki zasilane alternatywnymi źródłami energii

Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia

Identyfikacja samochodu. Układ zapłonowy. Ustawienie zapłonu i test spalin. Świece zapłonowe

TEMAT: PARAMETRY PRACY I CHARAKTERYSTYKI SILNIKA TŁOKOWEGO

POSSIBLE IMROVEMENT OF THE MAIN OPERATIONAL PARAMETERS OF SI ENGINES FUELLED WITH INJECTED LIQUID BUTAN

EFFECTS OF APPLICATION OF NEW COMBUSTION SYS- TEM IN A COMMERCIAL SPARK IGNITION ENGINE

Transkrypt:

Journal of KONES Internal Combustion Engines 2003, vol. 10, 3-4 ENGINE 6C107 FUELLED WITH LPG Wojciech Bardziński Przemysłowy Instytut Motoryzacji, ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warszawa, e-mail: bls_pimot@go2.pl, tel. (022) 8112897 Andrzej Żółtowski Instytut Transportu Samochodowego, ul Jagiellońska 80, 03-301 Warszawa, e-mail: andzol@its.waw.pl, tel. (022) 8113231 wew. 195 Abstract The paper contains description of 6C107 Diesel engine fuel system conversion into gaseous system fuelled with LPG. It describes changes has been made in construction of the engine and problems with its emission to conform EURO III requirements. SILNIK 6C107 ZASILANY GAZEM PROPAN-BUTAN Streszczenie W referacie omówiono założenia konstrukcyjne i zmiany wprowadzone w silniku 6C107 niezbędne do przystosowania tego silnika do zasilania gazem propan-butan; przedstawiono wybrane wyniki badań stanowiskowych tego silnika, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości spełnienia przez ten silnik wymogów EURO III. 1. Wstęp Od połowy lat dziewięćdziesiątych w Polsce rozpoczął się burzliwy, lecz nie zawsze skoordynowany rozwój zasilania LPG pojazdów mechanicznych: samochodów osobowych, dostawczych i ciężarowych oraz maszyn roboczych (wózków widłowych i transportowych). Znacznie częściej zasilanie LPG jest stosowane w samochodach osobowych i dostawczych niż w samochodach ciężarowych. Paliwo gazowe LPG - odpad poprodukcyjny w procesie przetwarzania ropy naftowej - ma pod względem ekologicznym szereg zalet w stosunku do benzyn i oleju napędowego, a w sprzedaży detalicznej jest wyraźnie tańsze od paliw tradycyjnych (benzyna, olej napędowy). Z tego powodu stosowanie LPG do zasilania silników pojazdów ciężarowych i autobusów wydaje się atrakcyjne. 2. Silnik 6C107 zasilany LPG Koncepcja zastosowania silnika zasilanego paliwem LPG do napędu autobusu miejskiego AUTOSAN A 10-10M powstała jako wynik prac prowadzonych w Przemysłowym Instytucie Motoryzacji oraz w firmie NGV AUTOGAS w ramach projektu celowego nr 2647/C T-12-9/2000 i obejmowała następujące zagadnienia techniczne: opracowanie projektu zabudowy osprzętu instalacji gazowej w autobusie, opracowanie adaptacji silnika o ZS typu 6C107 do zasilania LPG, modyfikacja bądź opracowanie osprzętu silnika w postaci układów: zasilania gazem, paliwowego, zapłonowego, chłodzenia i wydechowego, dostosowanych do zasilania silnika paliwem gazowym, badania optymalizacyjne silnika pod kątem spełnienia wymogów Euro III, w tym dobór parametrów regulacyjnych oraz dobór reaktora katalitycznego,

wykonanie prototypu autobusu AUTOSAN A10-10M zasilanego LPG oraz jego badania eksploatacyjne. W niniejszym artykule zostały omówione zagadnienia związane z opracowaniem koncepcji, adaptacją i badaniami stanowiskowymi silnika 6C107 zasilanego LPG oraz porównano osiągi silnika zaadaptowanego do zasilania gazem z osiągami silnika o ZS produkowanego seryjnie. Rys. 1. Adaptowany tłok silnika o stopniu sprężania 8,5 Fig. 1. The adapted engine piston of 8.5 compression degree Doświadczenia wielu firm, poparte analizą techniczno-ekonomiczną i odnotowane w literaturze przedmiotu, wskazują, że adaptacja silnika o zapłonie samoczynnym do zasilania gazem powinna wiązać się z całkowitą zamianą systemu spalania z zapłonu samoczynnego na zapłon iskrowy i ze zrezygnowaniem z dwupaliwowości takiego silnika. Adaptacja ta powoduje na tyle nieodwracalne zmiany, że niemożliwy staje się powrót do zasilania olejem napędowym przerobionego silnika. W ramach adaptacji seryjnego (o ZS) silnika 6C107 do zasilania LPG rozwiązano szereg problemów konstrukcyjnych, czego wynikiem było wprowadzenie następujących zmian: Komora spalania w postaci wgłębienia w tłoku (rys.1). W celu obniżenia stopnia sprężania silnika do wartości ok. ε 9, powiększono objętość oryginalnej komory poprzez splanowanie denka tłoka. W głowicach silnika, poprzez nagwintowanie gniazd wtryskiwaczy gwintem M12 1,25, zapewniono możliwość instalacji świec zapłonowych. Układ dolotowy: seryjny kolektor dolotowy (odlewany) zastąpiono dostosowanym do zasilania gazem spawanym kolektorem, z gałęziami o jednakowych długościach, zapewniającym jednakowy rozdział mieszanki palnej pomiędzy wszystkie cylindry. Układ wyposażono w mieszalnik konstrukcji firmy NGV AUTOGAS z wymienną zwężką oraz przepustnicą sterowaną elektrycznie w zakresie małych kątów wychyleń (do regulacji prędkości obrotowej biegu jałowego i podczas hamowania silnikiem). Elektroniczny układ zapłonowy firmy NGV AUTOGAS o napięciu wtórnym 30kV, z sześcioma cewkami zapłonowymi, wyposażony w zintegrowany system automatycznej regulacji kąta wyprzedzenia zapłonu, uwzględniający zmiany prędkości obrotowej wału korbowego. Sygnał sterujący przeskokiem iskry pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej pochodził z czujnik indukcyjnego współpracującego z kołem sygnałowym umieszczonym na wałku napędowym pompy wtryskowej. Zastosowano specjalne przewody wysokiego napięcia odporne na przebicia i świece zapłonowe firmy BRISK typu 1BR12S.

Układ sterujący dawkowaniem paliwa: samoadaptacyjny ze sterowaniem mikroprocesorowym, wyposażony w sondę lambda. Układ zasilania gazowego: wyposażony w dwa równolegle połączone reduktory ciśnienia firmy LANDI (rozwiązanie to pozwoliło na zastosowanie mniejszych pod względem przepustowości reduktorów, które są dostępne na rynku i charakteryzują się dobrą jakością wykonania i powtarzalnością charakterystyk). Sterowanie dawkowaniem gazu realizowano za pomocą zaworu dławiącego napędzanego silnikiem krokowym. Układ ten sterowany mikroprocesorem odtwarzał z elektronicznej pamięci mapę wymaganych dawek paliwa i kątów wyprzedzenia zapłonu oraz korygował dawkę na podstawie sygnałów generowanych przez sondę lambda, umieszczoną w kolektorze wydechowym przed reaktorem katalitycznym. Układ wylotowy: zainstalowano reaktor katalityczny potrójnego działania (redukującoutleniający), co efektywnie zmniejszyło emisję CO, NO x, HC. Układ chłodzenia: ze względu na fakt odprowadzania do układu chłodzenia przez silnik o zapłonie iskrowym większej ilości ciepła niż ma to miejsce w silniku o ZS, co ma związek z większą powierzchnią komór spalania, większymi temperaturami czynnika roboczego oraz mniejszą sprawnością cieplną obiegu Otto, niezbędne było zastosowanie w autobusie wydajniejszej chłodnicy, przy zachowaniu jej dotychczasowych wymiarów gabarytowych. Na rys. 1 przedstawiono przekrój tłoka, zaadaptowanego do zasilania silnika gazem. Zmniejszenie stopnia sprężania uzyskano przez roztoczenie komory spalania do objętości około 130 cm 3 (dla ε=9,5). Linią przerywaną ukazano obniżenie denka tłoka dla ε=8,5. 3. Badania stanowiskowe silnika Rys.2. Silnik 6C107 na stanowisku hamownianym Fig. 2 Engine 6C107 mounted at braking device station. Na rys. 2 przedstawiono silnik 6C107 zaadoptowany do zasilania LPG, ustawiony na stanowisku hamownianym. Na pierwszym planie są widoczne sterowniki układów paliwowego i zapłonowego. Badania silnika przeprowadzono w Przemysłowym Instytucie Motoryzacji w Warszawie na stanowisku hamownianym wyposażonym w: hamulec elektrowirowy firmy Schenck typu W-260 i komputerowy układ sterujący

firmy Schenck-Pegasus, sprzęgnięty z systemem automatyzacji sterowania hamulcem i akwizycji danych pomiarowych X-One, pozwalającym na rejestrację wyników pomiarów; zestaw analizatorów do pomiarów stężeń CO 2, CO, HC, NO X w spalinach, zestaw termometrów i termopar do pomiaru temperatur, układ do indykowania silników spalinowych typu Indiscop 647 firmy AVL, współpracujący z przetwornikiem piezoelektrycznym umieszczonym w świecy zapłonowej typu 6117A17 firmy Kistler. Badania silnika wykonano dla dwóch wartości stopnia sprężania silnika, ε= 9,5 i 8,5. Większa, wyjściowa wartość stopnia sprężania (ε=9,5) zapewniała wyższą sprawność i moc silnika. W trakcie badań okazało się jednak, że ze względów ekologicznych konieczne było obniżenie stopnia sprężania do wartości ε=8,5, zapewniającej zmniejszenie nadmiernej emisji tlenków azotu. W tablicy 1 porównano osiągi silnika 6C107 zasilanego paliwem gazowym (przy ε=9,5) z osiągami seryjnie produkowanego silnika o ZS. Tablica 1. Porównanie osiągów silnika 6C 107 zasilanego LPG i silnika 6CT107 w wersji ZS Table 1. Comparison between the output of the 6C107 engine powered with LPG and 6CT107 engine of ZS version Moc znamionowa [kw]: Prędkość znamionowa n N [obr/min]: Maksymalny moment obrotowy [Nm]: Prędkość momentu maksymalnego (n M ) [obr/min]: Minimalne jednostkowe zużycie paliwa (g emin ) na charakterystyce zewnętrznej [g/kwh]: M max /M N : n N /n M : współczynnik elastyczności: 6CT107 110,5 2600 490,5 1600 258 1,12 1,62 1,88 6C107 LPG 111,3 2500 455 1000 273 1,07 2,5 2,67 Z tablicy 1 wynika, że w wyniku adaptacji silnika do zasilania LPG wzrosła jego moc znamionowa do 111,3 kw (o 0,8 kw więcej niż w silniku 6C107 o zapłonie samoczynnym). Można przypuszczać, że dzięki temu maksymalna prędkość jazdy autobusu z silnikiem zaadaptowanym do zasilania LPG będzie porównywalna z maksymalną prędkością autobusu produkowanego seryjnie. Chociaż wartość maksymalnego momentu obrotowego silnika zasilanego LPG jest większa o około 5% od wartości maksymalnego momentu obrotowego wolnossącego silnika 6C107, jest jednak mniejsza o 35,5 Nm (około 10%) od momentu obrotowego wersji doładowanej tego silnika. Fakt ten może się odbić niekorzystnie na dynamice autobusu z silnikiem zasilanym LPG. Jednak ze względu na korzystniejszy - z punktu widzenia własności trakcyjnych pojazdu - przebieg momentu obrotowego w silniku zasilanym gazem w stosunku do przebiegu momentu w silniku o ZS oraz z powodu większej elastyczności silnika zasilanego gazem fakt obniżenia wartości maksymalnej momentu obrotowego silnika zasilanego LPG nie powinien odbić się w znaczący sposób na rzeczywistych własnościach trakcyjnych autobusu. Większa elastyczność silnika zasilanego LPG (lepsze dostosowywanie się silnika do zmiennych obciążeń) w praktyce może powodować mniejszą częstość zmian biegów przez kierującego pojazdem. Na rys. 3 przedstawiono charakterystykę zewnętrzną silnika 6C107 zasilanego LPG dla dwóch stopni sprężania (8,5 i 9,5). Chęć dostosowania silnika do spełnienia wymagań EURO II wymusiła konieczność zmniejszenia stopnia sprężania do wartości 8,5, co spowodowało spadek mocy (w stosunku do ε=9,5) o 2% przy n=1500 obr/min i aż o 8% przy n=2500

obr/min (do wartości 102 kw, to jest wartości zbliżonej do wolnossącej wersji silnika 6C 107 o zapłonie samoczynnym). Rys. 3. Charakterystyka zewnętrzna silnika 6C107 zasilanego LPG Fig. 3. Outter characteristics of 6C107 engine powered with LPG Charakterystykę ogólną oraz stężenia CO, HC i NO X w spalinach silnika adaptowanego przedstawiono na rys. 4. W tablicy 2 przedstawiono wyniki badań emisji silnika w 13-o fazowym teście wg regulaminu 49 ECE. Emisję badanego silnika oceniano na podstawie stacjonarnego 13-o fazowego cyklu, gdyż nie dysponowano hamulcem elektrycznym, który pozwoliłby na wykonanie dynamicznego testu ETC przeprowadzanego w warunkach nieustalonych. Ze względu na wysoką wartość liczby oktanowej paliw gazowych, paliwa te mogą być spalane w silnikach o względnie dużej wartości stopnia sprężania. Wymagania EURO III w regulaminie 49 ECE zostały tak ustanowione, że aby je spełnić silnik pracujący pod pełnym obciążeniem musi charakteryzować się stężeniem NO x w spalinach poniżej 1000 ppm. Jest to wymaganie dość trudne do spełnienia zważywszy, że w nie oczyszczonych spalinach (przed reaktorem katalitycznym) stężenie NO x może przekroczyć wartość 2000 ppm (co miało

miejsce przy stopniu sprężania 9,5). Wymaga to od konstruktora silnika kompromisu pomiędzy sprawnością a emisja, i - jeśli nie stosuje się recyrkulacji spalin - konieczne staje się odprężenie silnika i opóźnienie zapłonu. Rys. 4. Charakterystyka ogólna silnika 6C107 zasilanego LPG: przebieg jednostkowego zużycia paliwa [g/kwh] oraz stężeń CO, HC, NOx [ppm] w spalinach Fig. 4. Overall characteristics of 6C107 engine powered with LPG: course of unitary use of fuel [g/kwh] and concentration of CO, HC, NOx [ppm] in exhaust fumes Zmniejszenie stopnia sprężania w badanym silniku z 9,5 do 8,5 spowodowało zmniejszenie emisji NO x o 3,3 g/kwh. Kolejne obniżenie emisji NO x o dalsze 3,2 g/kwh udało uzyskać się w wyniku opóźnienia kąta wyprzedzenia zapłonu o 9 0 OWK w stosunku do wartości optymalnej ze względu na moc silnika. Z danych zawartych w tablicy 2 wynika, że zastosowanie stopnia sprężania równego 8,5 oraz kąta wyprzedzenia zapłonu równego 11 0 OWK sprawia, że badany silnik w tej kompletacji spełnia wymagania EURO II. Okazało się, że przy tym stopniu sprężania dla uzyskania zadawalającej emisji dodatkowo musiał być opóźniony zapłon o 9 0 OWK w stosunku do wartości, przy której silnik uzyskiwał najwyższą moc. Zastosowanie recyrkulacji spalin, której stopień intensywności oceniono na 2 %, pozwoliło na dalsze obniżenie emisji NO x (tablica 3). Wywołała ona jednak spadek mocy silnika do 99

kw, a więc w przybliżeniu w stopniu równym stopniowi recyrkulacji. Wyniki przedstawione w tabeli 3 wskazują, że tak zmodyfikowana wersja silnika spełnia poziom wymagań EURO III dotyczących emisji CO, CH i NO x w 13-o stopniowym teście stacjonarnym (wartości dopuszczalne: NO x =5,0 g/kwh, CO=2,1 g/kwh i CH=0,66 g/kwh). Tablica 2. Wyniki badań jednostkowej emisji (w g/kwh) silnika 6C107 zasilanego gazem propan-butan według regulaminu 49/02 dla różnych stopni sprężania (ε) i różnych wartości kąta wyprzedzenia zapłonu (Θ) Table 2. The results of research of unitary emission of fumes (in g/kwh) of 6C107 engine powered with propanebutane according to regulation 49/02 for various compression degrees (ε) and angles of ignition precedence (Θ) składnik spalin NO x CO CH Θ =11 0 OWK 5,30 0,78 0,07 ε =8,5 Θ =20 0 OWK 7,51 0,52 0,06 ε =9,5 (Θ=20 0 OWK) 10,8 1,9 0,23 Tablica 3. Wpływ recyrkulacji spalin na emisję silnika 6C107 zasilanego LPG Table 3. Influence of fumes re-circulation on emission of 6C107 engine powered with LPG składnik spalin NO x CO CH emisja jednostkowa [g/kwh] 4,85 0,79 0,08 4. Wnioski W adaptacjach silników o zapłonie samoczynnym do zasilania mieszanką stechiometryczną (np. LPG) niezbędne jest stosowanie reaktora katalitycznego potrójnego działania oraz układu precyzyjnie utrzymującego skład mieszanki paliwowopowietrznej. Zagadnienie stabilności i precyzji regulacji składu mieszanki paliwowo-powietrznej nabiera szczególnego znaczenia podczas prowadzenia badań emisji w warunkach nieustalonych. W silnikach adaptowanych do zasilania gazowego najpoważniejszym problemem do rozwiązania jest zapewnienie emisji tlenków azotu na wymaganym poziomie. Silnik 6C 107 zasilany LPG o stopniu sprężania ε=8,5 spełnia wymagania homologacyjne EURO II dotyczących emisji CO, CH i NO x. W badaniach według 13-o stopniowego testu badany silnik spełnia wymagania EURO III dotyczące emisji CO, CH i NO X.