Fulltext

Characterization of Lean Misfire Limits of Mixture Alternative Gaseous Fuels Used for Spark Ignition Engines

وصف لحدود الأطفاء الضعيفة لأنواع من الوقود الغازي البديل المستخدم في محرك اشتعال بالشرارة

Miqdam Tariq Chaichan

Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية
ISSN: 1813162X 23127589 Year: 2012 Volume: 19 Issue: 1 Pages: 50-61
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Abstract

Increasing on gaseous fuels as clean, economical and abundant fuels encourages the search for optimum conditions of gas-fueled internal combustion engines. This paper presents the experimental results on the lean operational limits of Recardo E6 engine using gasoline, LPG, NG and hydrogen as fuels. The first appearance of almost motoring cycle was used to define the engine lean limit after the fuel flow was reduced gradually. The effects of compression ratio, engine speed and spark timing on the engine operational limits are presented and discussed in detailed. Increasing compression ratio (CR) extend the lean limits, this appears obviously with hydrogen, which has a wide range of equivalence ratios, while for hydrocarbon fuel octane number affect gasoline, so it can' t work above CR=9:1, and for LPG it reaches CR=12:1, NG reaches CR=15:1 at lean limit operation. Movement from low speeds to medium speeds extended lean misfire limits, while moving from medium to high speeds contracted the lean misfiring limits. NOx, CO and UBHC concentrations increased with CR increase for all fuels, while CO2 concentrations reduced with this increment. NOx concentration increased for medium speeds and reduced for high speeds, but the resulted concentrations were inconcedrable for these lean limits. CO and CO2 increased with engine speed increase, while UBHC reduced with this increment. The hydrogen engine runs with zero CO, CO2 and UNHC concentrations, and altra low levels of NOx concentrations at studied lean misfire limits.

شجع التأكيد المتواصل على الوقود الغازي كوقود نظيف واقتصادي ومتوفر البحث عن الظروف المثالية لمحركات الاحتراق الداخلي العاملة بالوقود الغازي. وتقدم هذة الورقة النتائج العملية على حدود التشغيل الضعيفة لمحرك ريكاردو E6 يستخدم الكازولين، الغاز النفطي المسال، الغاز الطبيعي والهيدروجين، ولقد استخدمت حالة ظهور أول إطفاء للشرر لتعريف حدود المحرك الفقيرة بعد تقليل تدفق الوقود تدريجيا. درس تأثير نسبة الانضغاط، سرعة دوران المحرك، وتوقيت الشرر على أداء وملوثات المحرك وفحصت بالتفصيل. إن زيادة نسبة الانضغاط تمدد حدود الاشعال الضعيفة، ويظهر هذا الأمر بوضوح عند استخدام الهيدروجين، والذي له مجال نسب مكافئة عريض، بينما لأنواع الوقود الهيدروكاربوني المستخدمة بالبحث كان الرقم الاوكتاني يؤثر على الكازولين لذا لم يعمل محركه أعلى من CR=9:1، أما محرك الغاز النفطي المسال فوصل إلى CR=12:1، وللغاز الطبيعي كانت CR=15:1، كما أن الانتقال من سرع بطيئة الى سرع متوسطة يزيد من الحدود الضعيفة لكل أنواع الوقود المدروسة، بينما التحرك من سرع متوسطة إلى عالية يقلل من حدود الإطفاء للمحرك. تزداد تراكيز NOx، CO و UBHC بزيادة نسب الانضغاط لكل أنواع الوقود المستخدم في الدراسة، بينما تقل تراكيز CO2 بهذه الزيادة، وتزداد تراكيز NOx للسرع المتوسطة وتقل للسرع العالية، كما تزداد تراكيز CO وCO2 بزيادة سرعة المحرك، بينما تقل ملوثات UBHC بهذة الزيادة، وبينت الدراسة أن محرك الهيدروجين يعمل عند تراكيز CO، CO2 و UBHC تساوي صفر، وبمستويات متدنية جدا من تراكيز NOx عند حدود الإطفاء المدروسة. الكلمات الدالة: حدود الاطفاء, الغاز النفطي المسال، الغاز الطبيعي، هيدروجين

Keywords

Misfire limit --- LPG --- NG --- hydrogen