The influence of hydrogen gas on the measures of efficiency of diesel internal combustion engine

Abstract

In this research paper energy and ecological parameters of diesel engine which works under addition of hydrogen (10, 20, 30 l/ min) are presented. A survey of research literature has shown that addition of hydrogen gases improve diesel combustion; increase indicated pressure; decrease concentration of carbon dioxide (CO2), hydrocarbons (HC), particles; decrease fuel consumptions. Results of the experiment revealed that hydrogen gas additive decreased pressure in cylinder in kinetic combustion phase. Concentration of CO2 and nitrous oxides (NOx) decreased not significantly, HC – increased. Concentration of particles in engine exhaust gases significantly decreased. In case when hydrogen gas as additive was supplied, the fuel consumptions decreased a little. Using AVL BOOST software combustion process analysis was made. It was determined that in order to optimize engine work process under hydrogen additive usage, it is necessary to adjust diesel injection angle.

Article in Lithuanian.

Vandenilio dujų įtaka dyzelinio vidaus degimo variklio efektyvumo rodikliams

Santrauka

Straipsnyje pateikiamas dyzelinio variklio, veikiančio su vandenilio priedu (10, 20, 30 l/min), energetinių ir ekologinių rodiklių tyrimas. Atlikus literatūros apžvalgą pastebėta, kad vandenilio dujų priedas pagerina dyzelino degimą, padidina indikatorinį slėgį, sumažina anglies dvideginio (CO2), angliavandenilių (HC), kietųjų dalelių koncentraciją, sumažina degalų sąnaudas. Bandymo rezultatai parodė, kad vandenilio dujų priedas sumažino variklio indikatorinį slėgį kinetinės degimo fazės metu. CO2 ir azoto oksidų (NOx) koncentracija nedaug sumažėjo, HC – padidėjo. Kietųjų dalelių koncentracija variklio išmetamosiose dujose itin sumažėjo. Tiekiant vandenilio dujas kaip priedą nedaug sumažėja dyzelino sąnaudos. AVL BOOST programa atlikta degimo proceso analizė. Nustatyta, kad siekiant optimizuoti variklio darbą, naudojant vandenilio priedą, būtina reguliuoti dyzelino įpurškimo paskubos kampą.

Reikšminiai žodžiai: vandenilis, išmetamosios dujos, slėginio uždegimo variklis, teršalai.

Keyword : hydrogen, exhaust gases, compression ignition engine, pollutants