Experimental Analysis of a Medium-Sized Diesel Engine on Mono and Dual-Fuel Operation

Authors

  • Dener Fachinelli dos Santos Universidade de Caxias do Sul
  • Carlos Roberto Altafini Universidade de Caxias do Sul
  • Giovanni Acordi Costa Universidade de Caxias do Sul
  • Henrique Bracht Maino Universidade de Caxias do Sul
  • Marcelo Godinho Universidade de Caxias do Sul

DOI:

https://doi.org/10.18226/23185279.v4iss1p38

Abstract

This work aims to analyze the performance of an engine operating in mono fuel mode with diesel oil (DO) and in dual fuel mode using compressed natural gas (CNG) as primary fuel, and DO as secondary fuel in the form of a pilot injection. In the dual fuel operation mode, CNG intake is made with combustion air, being the mixture compressed and is ignited after the DO ignition. The engine studied is a six-cylinder, Diesel cycle, and is turbocharged. Performance tests (torque, power, fuel specific consumption and gas emissions) of the engine have been conducted on a dynamometer whose brake (retarder) is an electromagnetic type air-cooled. The data of the tests were corrected in accordance with ISO 3046/1 standard. A first set of tests was conducted to evaluate the performance of the engine operating only with diesel oil. The trends of torque, power and fuel specific consumption curves versus the engine speed were similar to those of the manufacturer, but quantitatively the values fell short. The experiments in dual fuel mode (DO-CNG) were conducted at 1800 RPM and achieved a percentage of diesel oil replacement of about 73%, representing a reduction in fuel costs, especially OD, of almost 29%. With the highest percentage of DO replacement was also the largest engine thermal efficiency (31.1%) compared to the DO100 mode (25.6%).

 

http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v4iss1p38

Author Biography

Carlos Roberto Altafini, Universidade de Caxias do Sul

possui graduação em Engenharia Operacional Habilitação Máquinas pela Universidade de Caxias do Sul (1975), mestrado em Engenharia Mecânica - Termotécnica pela Universidade Federal de Santa Catarina (1980) e doutorado em Energética - Universita degli Studi di Padova (1998). Atualmente é professor titular da Universidade de Caxias do Sul. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em sistemas térmicos e energia, atuando principalmente nos seguintes temas: simulação de sistemas de conversão de energia, análise de processos de combustão e de gaseificação e aplicação de combustíveis fósseis e renováveis em equipamentos térmicos.

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Published

03/06/2016

How to Cite

dos Santos, D. F., Altafini, C. R., Costa, G. A., Maino, H. B., & Godinho, M. (2016). Experimental Analysis of a Medium-Sized Diesel Engine on Mono and Dual-Fuel Operation. Scientia Cum Industria, 4(1), 38–47. https://doi.org/10.18226/23185279.v4iss1p38

Issue

Vol. 4 No. 1 (2016)

Section

Science, Education and Engineering

License

Copyright (c) 2016 Dener Fachinelli dos Santos, Carlos Roberto Altafini, Giovanni Acordi Costa, Henrique Bracht Maino, Marcelo Godinho

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Declaração de originalidade e cessão de direitos autorais

Declaro que o presente artigo é original, não está sendo tendo sido submetido à publicação em qualquer outro periódico nacional ou internacional durante o processo de revisão. Através deste instrumento, em meu nome e em nome dos demais co-autores, porventura existentes, cedo os direitos autorais do referido artigo à revista SCIENTIA CUM INDUSTRIA. Contudo, a reprodução total ou parcial impressa ou eletrônica pode ser feita desde que o autor comunique oficialmente à revista. Declaro estar ciente de que a não observância deste compromisso submeterá o infrator a sanções e penas previstas na Lei de Proteção de Direitos Autorias. Declaro estar ciente de que a não observância deste compromisso submeterá o infrator a sanções e penas previstas na Lei de Proteção de Direitos Autorias (Nº9610, de 19/02/1998).