Zdzislaw CHLOPEK - Baltic Biogas Bus project

Zdzislaw CHLOPEK - Baltic Biogas Bus project

Zdzisław CHŁOPEK
PTNSS-2012-SS1-135
Biogas buses of Scania
The paper presents the design and performance characteristics of Scania engines fueled by biogas: OC9G04 and
G05OC9. These are five cylinders spark ignition engines operated on lean mixture combustion. Biogas produced from
waste and by-products is a second generation bio-fuel. The paper presents the external speed characteristics of gas
fueled engines in comparison to conventional diesel engines those engines are used to drive buses Scania. The pollutant
emissions unit during the dynamic test the ETC (European Transient Cycle), together with a limit of EEV (Enhanced
Environmental Friendly Vehicles vehicles environmentally friendly) were presented. It was found that Scania engines,
fueled with biogas, are among the most environmentally friendly transport solutions. An overview of Scania city buses
powered by engines fueled by biogas fuel were also presented.
Autobusy biogazowe Scanii
Prezentacja omawia konstrukcyjne i eksploatacyjne właściwości silników Scanii zasilanych paliwem biogazowym:
OC9 G04 i OC9 G05. Są to pięciocylindrowe silniki o zapłonie iskrowym sterowane na spalanie mieszanki ubogiej.
Biogaz wytwarzany z odpadów i produktów ubocznych jest biopaliwem drugiej generacji. Przedstawiono zewnętrzne
charakterystyki prędkościowe silników zasilanych paliwem gazowym w porównaniu do klasycznych silników o zapłonie
samoczynnym – silniki te są stosowane do napędu autobusów miejskich Scanii. Przedstawiono emisję jednostkową
zanieczyszczeń w teście dynamicznym ETC (EuropeanTransient Cycle) wraz z limitem EEV (Enhanced Environmental
Friendly Vehicles – pojazdy przyjazne dla środowiska naturalnego). Stwierdzono, że silniki Scanii zasilane paliwem
biogazowym należą do najbardziej ekologicznych rozwiązań w transporcie. Przedstawiono przegląd autobusów miejskich
Scanii napędzanych silnikami zasilanymi paliwem biogazowym.
COMBUSTION ENGINES, No. 1/2012 (148)
Baltic Biogas Bus
Biogas as Vehicle Fuel
R
Rzeszów,
ó 19 – 20 X 2011 r.
Zdzisław Chłopek
Autobusy biogazowe Scanii
Biogas buses of Scania
Biogas – second generation
biofuel
Biogas – second generation
biofuel
Metan a benzyna – Methane vs gasoline
60
Wf [MJ/kg]
50
Wartość
W
t ść opałowa
ł
Heating value
40
30
20
10
0
Methane
140
Gasoline
120
100
Liczba oktanowa motorowa
Motor Octane
O
Number
80
MON
60
40
20
0
Methane
Gasoline
Silniki Scanii na paliwo biogazowe
Biogas engines of Scania
Info Class Internal
Your date here
Department/Name/Subject
Silnik
Zasada
Engine
Principle
Objętość skokowa
Układ i liczba
cylindrów
Liczba zaworów na
cylinder
Stopień
p sprężania
pę
Swept volume
Cylinders
Układ ograniczania
emisji spalin
Maks. moc użyteczna
Prędkość obrotowa
maks. mocy
użytecznej
ż t
j
Maks. moment
obrotowy
Prędkość obrotowa
maks. momentu
obrotowego
Valves per
cylinder
Compression
p
ratio
Emission control
Max. power
Engine speed
of max. power
Max. torque
Engine speed
of max. torque
OC9 G04
Turbodoładowanie
z chłodnicą powietrza
doładowującego,
zapłon iskrowy,
mieszanka uboga
9,3 dm3
R5
OC9 G05 305
Charge–cooled,
spark ignition,
lean–burn
combustion
4
4
12,6
,
12,6
,
Szerokozakresowa sonda
lambda, Oxicat
200 kW
1900 min–1
Wide range sonda
lambda, Oxicat
225 kW
1900 min–1
1100 N·m
1250 N·m
(1000 ÷ 1400) min–1
(1000 ÷ 1400) min–1
9,3 dm3
R5
Charakterystyki prędkościowe silników biogazowych
Moc użyteczna, moment obrotowy,
emisja jednostkowa zanieczyszczeń
The characteristics of the biogas engines
Power, torqe, specific brake emission of pollutant
Info Class Internal
Your date here
Department/Name/Subject
Silniki Scanii na paliwo biogazowe
Biogas engines of Scania
250
1400
1200
200
150
800
Ne [kW
W]
Me [N
N·m]
1000
600
100
400
50
200
OC9 G04 270 EEV
OC9 G05 310 EEV
OC9 G04 270 EEV
OC9 G05 310 EEV
0
0
800
1000
1200
1400
n [min-1]
1600
1800
2000
800
1000
1200
1400
n [min-1]
1600
1800
2000
Silniki Scanii na paliwo biogazowe i na olej napędowy
Scania engines on biogas and classic diesel fuel
1600
250
1400
200
1200
150
Ne [kW
W]
Me [N·m]
1000
800
100
600
OC9 G04 270 EEV
OC9 G05 310 EEV
DC9 30 230 EEV
DC9 29 280 EEV
400
200
0
OC9 G04 270 EEV
OC9 G05 310 EEV
DC9 30 230 EEV
DC9 29 280 EEV
50
0
800
1000
1200
1400
n [min-1]
1600
1800
2000
800
1000
1200
1400
n [min-1]
1600
1800
2000
EEV Leveel, Engin
E
ne - Fuel
Emisja jednostkowa tlenku węgla
w teście ETC wraz z limitem EEV
The specific brake emission of carbon monoxide
in the ETC test and the EEV limit
OC9 G03 300 - G23
OC9 G03 300 - GR
OC9 G02 260 - G23
OC9 G02 260 - GR
EEV
0
0,5
,
1
1,5
,
eCO [g/(kW⋅h)]
2
2,5
,
3
EEV Lev
E
vel, Engin
ne - Fuel
Emisja jednostkowa niemetanowych węglowodorów
w teście ETC wraz z limitem EEV
The specific brake emission of non–methane hydrocarbons
in the ETC test and the EEV limit
OC9 G03 300 - G23
OC9 G03 300 - GR
OC9 G02 260 - G23
OC9 G02 260 - GR
EEV
0
0,1
,
0,2
,
eNMHC [g/(kW⋅h)]
0,3
,
0,4
,
EEV Leveel, Enginee - Fuel
E
Emisja jednostkowa metanu
w teście ETC wraz z limitem EEV
The specific brake emission of methane
in the ETC test and the EEV limit
OC9 G03 300 - G23
OC9 G03 300 - GR
OC9 G02 260 - G23
OC9 G02 260 - GR
EEV
0
0,1
,
0,2
,
0,3
,
0,4
,
eCH4 [g/(kW⋅h)]
0,5
,
0,6
,
0,7
,
EEV Lev
E
vel, Engin
ne - Fuel
Emisja jednostkowa tlenków azotu
w teście ETC wraz z limitem EEV
The specific brake emission of nitrogen oxides
in the ETC test and the EEV limit
OC9 G03 300 - G23
OC9 G03 300 - GR
OC9 G02 260 - G23
OC9 G02 260 - GR
EEV
0
0,5
1
eNOx [g/(kW⋅h)]
1,5
2
EEV Leveel, Engin
E
ne - Fuel
Emisja jednostkowa cząstek stałych
w teście ETC wraz z limitem EEV
The specific brake emission of particulate matter
in the ETC test and the EEV limit
OC9 G03 300 - G23
OC9 G03 300 - GR
OC9 G02 260 - G23
OC9 G02 260 - GR
EEV
0
0,005
0,01
ePM [g/(kW⋅h)]
0,015
0,02
Autobusy biogazowe
The biogas buses
Info Class Internal
Your date here
Department/Name/Subject
Autobus w Australii
Th b
The
bus iin A
Australia
t li