Operating Characteristics of the A8c22 Engine in an Sm42 Locomotive Fuelled by Mixtures of Rme with Diesel Fuel

Abstract

SHRNUTÍVýzkum významnější rozšíření použití obnovitelných zdrojů (bio-paliv) ve spalovacích motorech trvá již vice než dvacet let. Jedním z výsledků je i směrnice EU, která nařizuje, že v cílovém roce 2020 by mělo být přidáváno až 20 % biopaliv do ropných paliv. Ve střední Evropě, s ohledem na plodiny rostoucí v této klimatické zóně, je touto příměsí zejména řepkový olej a jeho metyl estery. Proto se výzkum týká těchto paliv. Zkušebním motorem byl vidlicový osmiválec s objemem jednoho válce 10,2 dm 3 , typové značení 8C22, největší výkon je 530 kW při jmenovitých otáčkách 1000 1/min. Tento motor je mimo jiné používán v posunovacích lokomotivách SM42. Po předchozích diagnostických průzkumech bylo použita čtyři paliva: standardní nafta (B0), to samé palivo se 40 % příměsí (B40) a 50 % RME -metyl ester řepkového oleje (B50). Následně bylo zkoušeno palivo B50+ se speciálními aditivy. Výzkum energetických parametrů a toxicity výfukových plynů byl prováděn na motoru zabudovaném do lokomotivy SM42. Zkoušky byly prováděny podle metodiky 2004/26/WE a UIC 624 Chart. Bylo zjištěno, že nárůst podílu RME (metylesteru řepkového oleje) až do hodnoty 50 % v naftě, zvyšuje hodnotu hodinové spotřeby až o 10 % při volnoběhu a až o 15 % při plném zatížení motoru oproti motorové naftě. Dále bylo zjištěno, že koncentrace CO ve výfukových plynech s rostoucí koncentrací esteru v palivu při volnoběhu, při střední zátěži se nemění a naopak při plné zátěži motoru koncentrace CO klesají. Pro malou a střední zátěž byl vypozorován pokles HC. Při volnoběhu bylo zjištěno snížení emisí NO x při nárůstu koncentrace RME. To je pro posunovací lokomitivy významné, protože často pracují při volnoběhu. Pro zkoušená paliva, byla stanoveny odolnost vůči karbonizaci vstřikovačů a některé tribologické charakteristiky. Paliva obsahující do 40 % RME vyhovují kritériu vzniku karbonizace. KLÍČOVÁ SLOVA: VZNĚTOVÝ MOTOR, NÁHRADNÍ PALIVA, METYLESTER ŘEPKOVÉHO OLEJE, VÝFUKOVÉ PLYNY ABSTRACTInvestigation into the wider use of renewable fuels (bio-fuels) in combustion engines has been carried out for over two decades. It has resulted in EU legislation that requires, by 2020 as the target date, the addition of 20 % of bio-fuels to petroleum fuels. In Central Europe, with respect to the cultivation options in this climatic zone, these additives are mainly rapeseed oil and its methyl esters. Hence, the investigation has been focused on these fuels. The examined 8C22 engine is a V8 engine of 10.2 dm 3 capacity per cylinder, with a power output of 530 kW at the rated speed of 1000 rpm. This engine is used, among others, in the SM42 shunting locomotives. After preliminary diagnostic research, 4 fuels were used: a standard diesel fuel (B0) and the same fuel with the addition of 40 % (B40) and 50 % of RME (B50). Additionally, the fuel B50+ with a pack of special additives was also examined. The investigation of the energy parameters and of the exhaust gases toxicity was performed on an engine fitted to the SM42 locomotive in the test house. The tests were performed in acc...