Comparison of combustion characteristics and brake thermal efficiency of a heavy-duty diesel engine fueled with diesel and biodiesel at high altitude

Przeprowadzono badania porównawcze charakterystyk spalania i sprawności cieplnej hamowania silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego olejem napędowym i biodieslem (FAME100%) na dużej wysokości (4500 m n.p.m.). Zastosowano silnik wysokoprężny o pojemności 6,7 l z turbodoładowaniem i układem wtryskowym common rail spełniający normę EURO III. W niniejszej pracy badania przeprowadzono na hamowni silnikowej w terenie wysokogórskim, a nie na symulatorach laboratoryjnych. Wybrano dwa warunki pracy, aby odzwierciedlić osiągi silnika w warunkach małych prędkości obrotowych przy dużym obciążeniu i dużych prędkości obrotowych przy dużym obciążeniu. Kalibracja silnika pozostała niezmieniona, gdy silnik testowy był zasilany odpowiednio olejem napędowym i biodieslem. Wyniki eksperymentu wykazały, że szczytowe tempo uwalniania ciepła w przypadku spalania biodiesla w mieszance wstępnej było nieco wcześniejsze, ale niższe niż w przypadku spalania oleju napędowego. Początek spalania i czas spalania dla oleju napędowego i biodiesla były bardzo podobne. CA50 dla biodiesla był opóźniony o 0,4°CA w obu warunkach pracy. Zatankowanie biodiesla spowodowało spadek BTE silnika o około 0,6%. W tym samym czasie zaobserwowano wzrost o około 2%, 17% i 11% w BSEC, BSFC i objętościowym BSFC. Porównanie masowego natężenia przepływu spalin wykazało, że zasilanie silnika biodieslem przyczyniło się do zmniejszenia zużycia świeżego powietrza podczas pracy silnika na dużych wysokościach.