Download - Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

Transcript
Page 1: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

����� �� ������ ����� � � � ���������� �� � ���� ��������

���� ��� ���� �� ���� ������� ���� ����� ���� ��� ����

������� ����� � ������������ ���������� � ������� ������������ ������� ����������� ��� ������� ������� �����

�����

����!�� " #��$ %&&&' �������� ( )������� %&&&

��������

*� �+ ,��� -�, � �� � � �������� �� ���� ���� ����+ �� ��,�� ����+ +����+ ���� ��,�� � ����� �./����$ �� �� �� ������ ���������+ �� ����� 0� �����!� � �+ �������� ��+�+ �!� ��� �������� �� +������ +���� �$����� ������++�� ������ ��+���� ���� 1 ������ �(2 �� �!�+������ � � ����� �� �/����� ����� �� ����� ���� � � � ���������� �� � ������� )��+�� ���� ������ ,�� ��+���+ ����� )��+������ ,�+ �+�� �+ � � ����� ����� �� ��� �� �� ������ ,�+ �+�� �+ � � ��� ���� , �� �+ ������� � � ����-� ������� �� �� ��3�� ,�� � � ���-� ���� 0 ���� � � �3��������� �!�+�������+� �� �+ + �, � ��� � ��, �.����$ �� ���� ���++��+ �� ��� � ����+ �� �� �����!�� +���4����$ �$ ��!���� � � ����������� �� � � ����� ����� � %&&5 6����+ �� �$ ��+�!��� ������ 7���

!��"��#�$ )��� ���� ����' *����� �����' 6���� ����' ��� ��' 6�����' 0 ����� �.����$' 8��-�� ���9��' :��

���++��' �; ���++��' ;� ���++��

� ���� ������

�� �� � � ��� �������+ ,�� ���� ���� �������� �+ � �� �� ��� � ����� ���� ���� ����+ �+����$�3 ���� � ���� � �.����$ �� ��,�� ������ ,�� ��+���� �� ���+�� ��������� 0 � ���++��+ �������� $��������+ �� ����� ���3��� ���� ���� ���� �������� ,��� ���+�� � ���/����+� �� )��+�� �������� <5�%=� � ���+�4��>������ +$+��� ,�+ ��!������ ��� ������ ��+������ �� )��+�� ����+ � , �� � � ������ ������ �� �� ���++��� ������ ��+ ,�� ����� )��+�������� �+ �����$�� <?=� @+�� ������ ������ �� � � ��+���+ ����+ � �����/�$����� �+��������+��������� � �������� � � � �3 ��+� ���++��+ �$ ��+����� �� !��$ ��� � ���� �� �� ���� ��� � �

����$ ;�!��+�� �� �������� A? 1%&&%2 %(B>%CC,,,���+�!�������D������D�����

�;����+����� ��� ���

�%��� �##����$ � ������E�������+������ 1���� ��� ����2�

&5B(/"B&AD&%DF / +�� ���� ������ � %&&5 6����+ �� �$ ��+�!��� ������ 7���

6**G �&5B(/"B&A1&&2&&5("/&

Page 2: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

���� �$�����+ � � � ���� ���� ����� � ��� � �� ��� � 5BB% �� 5BBH <A�H= �+�� ��9��4�� ��/������� ��+ 176�2� ����$ ������ �+ � � ��� ���� �� � +���� �$������ A/�$���� ������ ������)��+�� ����� ,�� � ���� �� +���-� �� 5?&� 5A& ��%� ��+�����!��$� �� � ������++�� ����� ��5C� 76� ,�+ ������ � � � �������� �� � � ���-� !��!� �������$ �+ � +���$ �� ���!�� -��-���� �� ���+��!� �� � ����� �.����$� ��������� ���� ������ ,�+ �����$�� ��� � � �������� ���!�� -��-�� �� �� +����$ � � ����� ���� ,�� �����+��� �+ � ��+���� +����� �������� ,�+��++���� ,�� �� � ����� �.����$� 0 � ������ �� ����� ,�+ ��+��!�� �$ �+�� � �� +����!���� ������� �� ���+������+ �� I�, !������$ ,��� ���� ,�� � ��+�� )������ !����������17)J2� * � � ���+�� +���$� � � �����+ �� ������ ����� � � � ���������� �� � +���� �$������������� ������ )��+�� ���� 1 ������ �(2 ������ ,�� ��+���+ ����+ ��� �!�+��������

� ������������ �����

0 � ���+�� +���$ ,�+ �������� � � ������ �( ���� �����4���� �� ����, �������� ,�� ��+���+ ����+ � ������� �� � � ����� )��+�� ��������� 0 � ��+� ��� �+ + �, � ���� 5� 0 ����� �+ � +���� �$������ ������� ������� ���� +���-�� ,���� ������ ���� �!�� � ���� ��C(�% �� 1?�& ��2� � +���-� �� 555�5 �� 1A�?CH ��2� � +,��� !����� �� H&C ��? 1?5 ��?2 �� �������++�� ����� �� %&�B?G5�0,� ������ !��!�+ ��� +�� !��������$ � � � ��� �� ��� �������� �$ � �!�� ��� ���+ ���� *

������� �� � +������ ��!��$ ��� ��� � � ��+�� ���,� � � ���� �+ � ����� �8J ������++��+,��� �����+��� � ����� 4���� �� � � �$����� ���� 0 � +,��� � ����� � � � ��� �+ � ��� ����� +� ������ ����� �� � � ��,�� ��� �+ � �������� ��� , �� ����������+ ,�� � � �$����� �$���+ �� � ����, ��++��� �� � ����� 0 � +���� ���� ��+�+�+ �� +������ ��!����+ ��� ��� � ����, �� � � ��+��� 0 � ��,�� ��� �� � � �����+��� � ����� ������� � � � ���� �+ � ������$�+������ ���� � � ��+� �� � � �$����� ���� )���� � � ������++�� +���-�� � � ���>��+���+ ������3���� �+ ������ ��� � � ����� � ����� ,�� � +,��� ������

���� 5� �� ������ ������� �� � � ��+� +�����

%C& &'(' )�# )� �� �' * ������ ��������� ��# ���������� +, -.��./ .012.33

Page 3: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

0 � ���-� ��� I�, ,�+ ���+���� �$ � ����� !�+���+ I�,������ �� ��+ ����������� ,�+��������� �$ � �������� ������ ���, ���� �� ���++��� �$�����+ ������� � �������$ ��������� ��� �� �� ������ ,��� �+�� �� ���� � � ���� ,�� � � ��+��� ��+���+ ����� � +$+��������+�� �� � ��������� !��!�� �,� ������� !��!�+� � ������ � ������ � ���4�� ����� �� ����K��������� ���������� ���++��� ���+����� ,�+ �+�� �� ������ �� ���+��� � � I�, ���� �� � ���+���+ ����� , �� ,�+ ������ � � � ��� ��+����� �� � � ���-� �������� � ���� ���!������� �$�� ������ ���� ,�� � ����� ������ �KK�� ,�+ �+�� �� ����� �����K� �� +���$� � ����� ���+�� ���� ,�� � � � ���>��+���+ ���� ��3����� � ����������++�� ��+�� I�,����� ,�+�+�� �� ���+��� � � ������!��$ +���� I�,� 0 � ������ , �� ,��-+ � � LL� ����� ���+�MM �� LL������ I�� �MM ��� �9��� �+ ������� �� �������$ , ��� ���+���� !��$ ��, I�, ����+ 1&�&% ��D��2��3 ��+� ��+�+� ������� ����� $��������+� ������ �3���+ 1:��2� ����� �3���+ 1;�� ;�%2

�� �3$�� 1�%2� ,��� ���+���� �+�� � ����� I��� ���K���� ��������� ����� � �������/�+��� ���$K��� �/��+���+�!� ������� ���$K�� �� � ����������� ��� ��� ��+�����!��$� ��������� ��+�� ���� ��9��+���� +$+��� ,�+ �+�� �� �������� ���$K� �� ��+���$ � � �����������+���� ���������+�0 � ������ +����+ �� � � ���!� ������� �+������+ �+ ,��� �+ � � ���� +���� �� ���9��

,��� ��� �� � ���� ��9��+���� +$+���� 0���� 5 ��!�+ � � ��+� �� �!����� ����������+ �� +������+���� �� ���������� ���������+ , ��� 0���� % ��!�+ +��� � $+���� �� �����+��� ���������+�� ��� �� 1;�A2 �� ������ 1;?�"2�

0���� 5

�!����� ����������+ �� +��� ���+���� �� ���������� ���������+

6�������� @�������$ 1N2

��� ��++ I�, ���� A

��+���+ ���� ��++ I�, ���� (

)��+�� ���� ��++ I�, ���� H

0���� �9��!����� ����� C

���� +���� %

���� ���9�� H

0����������+ �5��� ������!� ���++��� H

���-� ��,�� H�H

0 ����� �.����$ C

0���� %

���� � $+���� �� �����+��� ���������+ �� ;�A �� ;?�"

���� ;�A ;?�"

��������� ,��� � 1-�D-���2 5(�&A AA�&BC

)�+��$ 1-�D�?2 &�(H5 5�CB5

����� �������� �D� ����� �$ ,��� � &�&H" &�&(A

7�,�� ����� !���� 1�#D-�2 H&�&% A(�?"

��� �� ����� !���� 1�#D-�2 HH�H? H&�?C

�����4� ��� ����� 5�?&" 5�5%(

���������� ����������� 182 "5? CA&

7�� I���������$ ����� 1N �$ !�����2 H�? %�5

�� I���������$ ����� 1N �$ !�����2 5?�H 5&�A

&'(' )�# )� �� �' * ������ ��������� ��# ���������� +, -.��./ .012.33 %C5

Page 4: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

� ������� ����� ���

0 � �3��������� ,��- � � �+ +���$ +����+ ,�� � � ��+�� ���� ���������� �+�� ���� ����1����� �� ��+���+ ����2� 0 � ��+���+ ������� ,��� �� �+�� �+ � ��+�+ ��� �������+� ,�� � �+�������� ���� +���$�� � � �����+ �� ����� ���� ������ ������ 0 � ���� ,��� �� ��+��� �+����� �� �� ������ �+ � � ��� ����� , ��� )��+�� ���� �+ �+�� �+ � � ����� ����� 0 ��� !����+ �������� �����+ �� %H�� %C�H� �� ?&� �0); ��� �+�� � � � ���+�� ��+��

� ������� �� ���������

0 � ������ ����� �� � � ����� ���� �+ � �������� ������ � �� �I����+ � � �����+���� ��������+���+ �� ���� ���� ����+� ��� � 43�� ����� �9��!����� ������ ��!���� � � ����������� ���+ � �� � � �����+��� �����+ ������� � � � �$���� �� � �+ �� �����+� � � ���-�$����� ���++��� �����+� ���� ���� �+ ����� ������ 0);� �� � � ���- ���++��� ��!�+ ���+�� ��0);� , ��� � � �$����� !����� �+ +������� ������� � � ������ ����� ������+�+ � � ���-�$����� ���++��� �����+� ���� �� � � ���� ���+ ����� 0);� ��� �� ���- �$����� ���++���+ ��+���� �� �� ���- � ���� �����������+� �����+� �� �������� � � ������ ����� 1�� %H� �0);2� � ������ ���� �����+��� �+ ����$��' � �+� � � ����������� �� � � ��3���� �+ �� ���� �� ���������� � I��� � � � , ��� ��+���+ ����>��� ��3����' �� ��+�9����$� ��������� �����+��� �� � ���+���+ ���� ��3���� ��$ ��-� ������ *� �+ �3������ � �� � � � ���� �����������+ �����+� ,�� ��!���� � � ������ ����� �� � � ����� ���� �� � � �++������� �� �� ����$ �����+� ����+ ��� � ��3����� ��������$� � � ����+ �� ���++��� ��+� ����� � � �����+��� �� � � ��+���+ ���� �/����+�+ ,�� ��!���� � � ������ ����� �� � � ����� ����� * ���� ���� ��������� � � ����� ���� �+������$ ��������� ��� � � �$����� � ���� � ���� � � �+� �� � � ��!������ )��+�� ������+$+���� 0 � 9�����$ �� ����� ���� ������ �+ ���� !��$ +����� � ������ ������ �+ �� �+��� � �� � ������� ���+ �� ��� �!�� ����� , � +���� ����� ���� 9�������+ ��� ������� , ��� +���4�������$ �����+� � ���� ��+ �����+��� �+ ��������� ,�� � � � �$������ 0 ��� �+ ��+� � ��� ���+��� � �� � � ���� ������ +$+��� �+ ,��� ���� �� �� � � ���� , � �������� �+ � )��+������� �!� �� ��� � ��������+� % �� ? + �, � � !�������+ � � � �3��������� ��+���+ �� � � ���������� �� � � �/

����� $��������+ ,�� ����� �9��!����� ����� ��� ������� !����+ �� ������ �����+ ��� �43�� +���� �� 5&&& ��� �� ����� ���� 9�����$ �� &�5H -�D � *� �� �� +�� � �� ��!���� � � ��������� ������ ����� ������+ � � ������ $��������+ ���++��+� *� �+ �����!�� � �� � �+ ,�+�������� �$ � ����� ������ ����$ ,�� � � �����+�� ����� ��!���� 0 � ����� ������ ����$����� �!� ����,�� � ������ +���$ ��������� �� ��!�������� ������� � ������ ����� �� � ������ ����>���>��+���+ ���� ��3���� 1�� I��� ���������� �����2 ����� �� ������� 0 � �� �������+��� ����+ �� � � ������ �����3�� �����+ $������ �� �� �����+��� �����������+� � �+��,���� � � ������ $�������� ���++��+� ��!���� � � ������ ����� ��-�,�+� ���+�� �������� +���� �� �����+��� ������!� �� ��� ���� ������ �����+� �� � �+� � � �$����� � ����� ����������++�� �+ � � ��+�� ��!�+ �� ��� ���� ������ �� ������!��$ �� �� �����������+ ��� � �+���,���� � � ������ $��������+ ���++��+� ������ �!����� �����+��� ��$ ��+� �!� ��� ����� � � ����� ������ �� �� �����������+ ,�� � � � �$����� �� � � ����!��$ �� � � ������� �3�/

%C% &'(' )�# )� �� �' * ������ ��������� ��# ���������� +, -.��./ .012.33

Page 5: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

����� �������+ ,�� ������ ������ ��!���� , �� ����+ �� ������� � � ����� ���3������++��+ �+ + �, � ���+� A �� H �� ������!��$ ,���+ � � ��,�� �����+��� ����� ������$ ��� � �!����� ��� ��3����� 0 � ��������� �� � � �3���+ �� ������ � � � �$����� �����+ � � �

���� %� J�������+ �� �3��������� ��+���+ �� ������ $�������� ���������� ,�� ����� �9��!����� ����� ���

������� !����+ �� ������ �����+�

���� ?� J�������+ �� �3��������� ��+���+ �� ������ $�������� ���������� ,�� ����� �9��!����� ����� ���

������� !����+ �� ������ �����+�

&'(' )�# )� �� �' * ������ ��������� ��# ���������� +, -.��./ .012.33 %C?

Page 6: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

��3���� ����������� � � � �$��� �� � � �3$�� ���������� � � � �$������ ��� � 43�� ������9��!����� ������ ����� �� ����� ���� �� ���-� ������������ ��!���� � � ������ ����� �+

���� A� J�������+ �� �3��������� ��+���+ �� ����� ���3��� ���������� ,�� ����� �9��!����� ����� ��� �������

!����+ �� ������ �����+�

���� H� J�������+ �� �3��������� ��+���+ �� ����� ���3��� ���������� ,�� ����� �9��!����� ����� ��� �������

!����+ �� ������ �����+�

%CA &'(' )�# )� �� �' * ������ ��������� ��# ���������� +, -.��./ .012.33

Page 7: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

� ����� ����� � � � ��3���� � ���� ����������� � � � �$������ ��� �$ ����� �9��!����� �������+ � � ������ �+ ��������� � � ��3���� � ���� ����������� ������+�+� 0 � �� ����� �+ � ��/������ � :�� �+ + �, � ���+� ( �� C� ��� �� �����+��� �����������+ ��� �� ��!����� � ����� ���� ������ ����� ���� �� �����+�+ � � � ���-� ��,�� ��� ��+�9����$� � �����

���� (� J�������+ �� �3��������� ��+���+ �� :�� ,�� ����� �9��!����� ����� ��� ������� !����+ �� ������ �����+�

���� C� J�������+ �� �3��������� ��+���+ �� :�� ,�� ����� �9��!����� ����� ��� ������� !����+ �� ������ �����+�

&'(' )�# )� �� �' * ������ ��������� ��# ���������� +, -.��./ .012.33 %CH

Page 8: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

�.����$ �+ + �, � ���+� " �� B ��+�����!��$� ���� 5& + �,+ � �� ���� �� ��!���+ � � ������� ����� ,��� �����+� � � �����$ �� -��-�� ����$ ��� ������ �� �� ����+�

���� "� J�������+ �� �3��������� ��+���+ �� � ����� �.����$ ,�� ����� �9��!����� ����� ��� ������� !����+ �� �/

����� �����+�

���� B� J�������+ �� �3��������� ��+���+ �� � ����� �.����$ ,�� ����� �9��!����� ����� ��� ������� !����+ �� �/

����� �����+�

%C( &'(' )�# )� �� �' * ������ ��������� ��# ���������� +, -.��./ .012.33

Page 9: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine

� �����������

152 � �����!���� � � ����� �.����$ �+ �� ��!�� �$ ��!���� � � ������ ����� �����+��� � � �����+����� �� ���++��� �� ������������ , ��� � � �����+��� ������� ���+ ��������+��1%2 0 � �����+� � :�� ���++��+ ,�� ��!���� � � ������ ����� ,�+ ���������� �������+�+ � � � ��3���� ����������� �� � � � �����1?2 0 � ��������+ � ����� ���3��� �� ������ $�������� ���++��+ ,��� ��� �� � ������� �����!���� � � � �����+��� �����++�1A2 ��!���� � � ������ ����� �� ������ �� �� ����+ ��� �� ����$ -��-��� *� �+ � ���/���� �������� � �� ��!���� � � ����� ���� ������ ����� �+ �� ������!� � �����!�� �3/ ��+� ���++��+ � ���� ���� �������� �� ������ �� �� ����+�

����������

<5= 8���� ��� ��� 8�� 0 � �����+��� �� ��+���+ ����+ � � ���� ���� ���� �� � � ������++�� ������ �$�� ,��

���������� �������� �� ���� ���-� ����������� �������+� ��� "&&%(?� 5B"&�

<%= O�� �� )� 6 ���� �� ���++��+ �� ���� �����$ �� � ���� ����� ���+�� ���� ,�� ������ ��+ ���� ������� ���

"(&&(B� 5B"(�

<?= :,���� ��*� ��� �� ;����+��� � ��������+���+ �� ���������� �� ������ ��+ � � �� +���� ������� ������

���+�� ����� ��,���� ����$ 5BBA'H1H>"2G"A5>"�

<A= � ��� � �� �� ��� )���/���� ���+�� ���� �+�� ������ ������ ���++��+ ���� ���+�� �����+���� @��G ���

6���������' 5BB%� �� 5(C>C%�

<H= � ��� � �� �� ��� 76�/���+�� ����� *� # J� ���� )�+ 5BBA'5H1?>H2G%CB>B&�

���� 5&� ����� �� ������ ����� � -��-�� ���9�� ��� � ���� ���� ���� ������ ,�� ;�A �� ;?�"�

&'(' )�# )� �� �' * ������ ��������� ��# ���������� +, -.��./ .012.33 %CC