Published August 1, 2016
| Version v1
Publication
Open
Effect of hydrogen–diesel dual-fuel usage on performance, emissions and diesel combustion in diesel engines
- 1. Yıldız Technical University
- 2. King Mongkut's University of Technology Thonburi
Description
Diesel engines are inevitable parts of our daily life and will be in the future. Expensive after-treatment technologies to fulfil normative legislations about the harmful tail-pipe emissions and fuel price increase in recent years created expectations from researchers for alternative fuel applications on diesel engines. This study investigates hydrogen as additive fuel in diesel engines. Hydrogen was introduced into intake manifold using gas injectors as additive fuel in gaseous form and also diesel fuel was injected into cylinder by diesel injector and used as igniter. Energy content of introduced hydrogen was set to 0%, 25% and 50% of total fuel energy, where the 0% references neat diesel operation without hydrogen injection. Test conditions were set to full load at 750, 900, 1100, 1400, 1750 and finally 2100 r/min engine speed. Variation in engine performance, emissions and combustion characteristics with hydrogen addition was investigated. Hydrogen introduction into the engine by 25% and 50% of total charge energy reveals significant decrease in smoke emissions while dramatic increase in nitrogen oxides. With increasing hydrogen content, a slight rise is observed in total unburned hydrocarbons although CO 2 and CO gaseous emissions reduced considerably. Maximum in-cylinder gas pressure and rate of heat release peak values raised with hydrogen fraction.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
محركات الديزل هي أجزاء لا مفر منها من حياتنا اليومية وستكون في المستقبل. خلقت تقنيات ما بعد المعالجة المكلفة للوفاء بالتشريعات المعيارية حول انبعاثات أنابيب العادم الضارة وزيادة أسعار الوقود في السنوات الأخيرة توقعات من الباحثين لتطبيقات الوقود البديلة على محركات الديزل. تبحث هذه الدراسة في الهيدروجين كوقود مضاف في محركات الديزل. تم إدخال الهيدروجين في مشعب السحب باستخدام حاقنات الغاز كوقود مضاف في شكل غازي، كما تم حقن وقود الديزل في الأسطوانة بواسطة حاقن الديزل واستخدامه كمشعل. تم ضبط محتوى الطاقة من الهيدروجين الذي تم إدخاله على 0 ٪ و 25 ٪ و 50 ٪ من إجمالي طاقة الوقود، حيث تشير نسبة 0 ٪ إلى تشغيل الديزل الأنيق دون حقن الهيدروجين. تم ضبط ظروف الاختبار على الحمولة الكاملة عند 750 و 900 و 1100 و 1400 و 1750 وأخيرًا 2100 دورة/دقيقة من سرعة المحرك. تم التحقيق في التباين في أداء المحرك والانبعاثات وخصائص الاحتراق مع إضافة الهيدروجين. يكشف إدخال الهيدروجين في المحرك بنسبة 25 ٪ و 50 ٪ من إجمالي طاقة الشحنة عن انخفاض كبير في انبعاثات الدخان مع زيادة كبيرة في أكاسيد النيتروجين. مع زيادة محتوى الهيدروجين، لوحظ ارتفاع طفيف في إجمالي الهيدروكربونات غير المحترقة على الرغم من انخفاض انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون بشكل كبير. الحد الأقصى لضغط الغاز داخل الأسطوانة ومعدل قيم ذروة إطلاق الحرارة المرفوعة مع جزء الهيدروجين.Translated Description (French)
Les moteurs diesel font inévitablement partie de notre vie quotidienne et le seront à l'avenir. Des technologies coûteuses de post-traitement pour respecter les législations normatives sur les émissions nocives à l'échappement et l'augmentation du prix du carburant au cours des dernières années ont créé des attentes de la part des chercheurs pour des applications de carburants alternatifs sur les moteurs diesel. Cette étude étudie l'hydrogène comme carburant additif dans les moteurs diesel. De l'hydrogène a été introduit dans le collecteur d'admission en utilisant des injecteurs de gaz comme carburant additif sous forme gazeuse et du carburant diesel a également été injecté dans le cylindre par un injecteur diesel et utilisé comme allumeur. La teneur en énergie de l'hydrogène introduit a été fixée à 0 %, 25 % et 50 % de l'énergie totale du carburant, où le 0 % fait référence au fonctionnement au diesel sans injection d'hydrogène. Les conditions d'essai ont été réglées à pleine charge à 750, 900, 1100, 1400, 1750 et enfin 2100 tr/min de régime moteur. La variation des performances du moteur, des émissions et des caractéristiques de combustion avec l'ajout d'hydrogène a été étudiée. L'introduction d'hydrogène dans le moteur de 25 % et 50 % de l'énergie totale de charge révèle une diminution significative des émissions de fumée tout en augmentant considérablement les oxydes d'azote. Avec l'augmentation de la teneur en hydrogène, une légère augmentation des hydrocarbures imbrûlés totaux est observée, bien que les émissions gazeuses de CO 2 et de CO aient considérablement diminué. Pression maximale du gaz dans le cylindre et taux de valeurs maximales de dégagement de chaleur augmentées avec la fraction d'hydrogène.Translated Description (Spanish)
Los motores diésel son parte inevitable de nuestra vida diaria y lo serán en el futuro. Las costosas tecnologías de postratamiento para cumplir con las legislaciones normativas sobre las emisiones nocivas del tubo de escape y el aumento del precio del combustible en los últimos años crearon expectativas de los investigadores para las aplicaciones de combustibles alternativos en motores diésel. Este estudio investiga el hidrógeno como combustible aditivo en motores diésel. El hidrógeno se introdujo en el colector de admisión utilizando inyectores de gas como combustible aditivo en forma gaseosa y también se inyectó combustible diésel en el cilindro mediante un inyector diésel y se utilizó como encendedor. El contenido de energía del hidrógeno introducido se estableció en 0%, 25% y 50% de la energía total del combustible, donde el 0% hace referencia a la operación de diésel puro sin inyección de hidrógeno. Las condiciones de prueba se establecieron a plena carga a 750, 900, 1100, 1400, 1750 y finalmente a 2100 r/min de velocidad del motor. Se investigó la variación en el rendimiento del motor, las emisiones y las características de combustión con la adición de hidrógeno. La introducción de hidrógeno en el motor en un 25% y un 50% de la energía total de carga revela una disminución significativa en las emisiones de humo, mientras que un aumento dramático en los óxidos de nitrógeno. Con el aumento del contenido de hidrógeno, se observa un ligero aumento en el total de hidrocarburos no quemados, aunque las emisiones gaseosas de CO 2 y CO se redujeron considerablemente. Los valores máximos máximos de presión de gas en el cilindro y velocidad de liberación de calor aumentados con la fracción de hidrógeno.Files
1687814016664458.pdf
Files
(15.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1933c2461c4f63d72ba4bbbd93333429
|
15.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير الاستخدام المزدوج للوقود الهيدروجيني والديزل على الأداء والانبعاثات واحتراق الديزل في محركات الديزل
- Translated title (French)
- Effet de l'utilisation de bicarburant hydrogène-diesel sur les performances, les émissions et la combustion diesel dans les moteurs diesel
- Translated title (Spanish)
- Efecto del uso de combustible dual de hidrógeno y diésel en el rendimiento, las emisiones y la combustión de diésel en motores diésel
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2514779619
- DOI
- 10.1177/1687814016664458
References
- https://openalex.org/W1977886084
- https://openalex.org/W1977998265
- https://openalex.org/W1979251483
- https://openalex.org/W2002134920
- https://openalex.org/W2006849366
- https://openalex.org/W2007724218
- https://openalex.org/W2018249509
- https://openalex.org/W2021086857
- https://openalex.org/W2027931975
- https://openalex.org/W2034070576
- https://openalex.org/W2046557438
- https://openalex.org/W2048065430
- https://openalex.org/W2053520797
- https://openalex.org/W2059533910
- https://openalex.org/W2060056345
- https://openalex.org/W2073470056
- https://openalex.org/W2076106520
- https://openalex.org/W2129339844
- https://openalex.org/W2160456562
- https://openalex.org/W4250452742