Ombygging av en én-sylindret dieselmotor til dual fuel-drift og testing av alternative gassformede drivstoff

Abstract

Denne rapporten beskriver ombygging av en én-sylindret dieselmotor til dual fuel-drift, og videre testing av alternative gassformede drivstoff. I tillegg omhandler rapporten simuleringer gjort på samme motor ved hjelp av simuleringsprogrammet Ricardo Wave. Utfordringer man møter ved bruk av ammoniakk i dagens forbrenningsmotorer beskrives, samt sikkerhetsmessige utfordringer man står ovenfor ved slik bruk. Disse sikkerhetskonseptene, i tillegg til ombygging av motoren, ble utarbeidet for både ammoniakk og propan, mens tester og simulering kun ble gjennomført for propan. Testingen tar for seg propangassinnblanding, og det er gjort tester ved henholdsvis 25%, 50% og 75% erstatning. Målinger ble utført på en Petter Diesel PH1W ved konstant turtall 1500 rpm, og det ble loggført både motortekniske målinger og utslipp. Resultatene viste at energiomsetning ved forbrenning endret seg under forbrenning, samtidig som man hadde høye utslipp av uforbrent gass. Målingene viste lavere sylindertrykk ved økt propanandel. Rapporten er et ledd i forskning mot nye, bærekraftige brennstoff som kan bidra til en reduksjon i globale utslipp av klimagasser.

The report descibes modification of a single cylinder diesel engine for dual fuel purpose, and furtheremore testing of alternative gaseous fuels. In addition, the report include performance simulations for the same engine, performed in the simulation program Ricardo Wave. Challenges faced when ammonia is to be used in the combustion engines of today is covered, as well as safety issues related to this kind of application. This safety concepts, as well as modification of the engine, was prepared for both ammonia and propane, however testing and simulation were completed for propane only. The engine tests include propan fumigation, with respectively 25%, 50% og 75% propane replacement. These measurements were performed using a Petter Diesel PH1W engine running at 1500 rpm constant speed, and engine performance as well as emission data were logged. Results showed that the rate of heat release changed during combustion, and at the same time unburned hydrocarbon emissions increased. Measurements showed lower cylinder pressure due to increased propane content. This report is part of research towards new, sustainable fuels which could contribute in the quest to lower globale emission of greenhouse gases.