The use of liquefied petroleum gas as fuel in tractor diesel engines

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The use of liquefied petroleum gas (LPG) as alternative helps to eliminate a number of drawbacks related to fuel-air ratio. The high-priority problem is development of means and methods of reduction of environment pollution, specifically targeted researches in the field of alternative fuel with minimal harmful emissions into the environment, increase of availability of this technology by means of reducing the costs of adaptation of the fuel injection system of a diesel engine.

AIMS: The main aim of the study is justification of parameters of the diesel engine operating according to gas-diesel cycle with the spark dose ignition.

METHODS: The studies were carried out at the brake bench equipment of the MMZ D-243 diesel engine. The distributed liquefied petroleum gas (LPG) supply system with an ignition dose of diesel fuel was tested with automatic change of the gas supply angle and including exhaust gases in the intake manifold in the recycling system. Adaptation of the diesel engine to LPG allows the fuel injection system to operate in both diesel and gas-diesel mode, while the electronic regulation of the diesel fuel supply in the "diesel" mode occurs more accurately and helps to reduce the consumption and final combustion of diesel fuel in the exhaust manifold. The standard equipment for distributed LPG supply widely used for transferring gasoline engines with spark ignition is applied. The chosen domestically made electronic control unit was configured according to the methodology for controlling the gas supply in the cylinders developed in Federal Scientific Agroengineering Center VIM.

RESULTS: The studies showed that the emission of pollutants into the atmosphere decreased in all operation modes of the engine in the gas-diesel mode and complies with the Euro-5 standard. Due to the 2,5 times lower price of LPG compared to diesel fuel, the cost of using LPG as a replacement for diesel fuel in the "gas diesel" mode is reduced by 25–30% of the cost of agricultural crops. The use of LPG in gas-diesel engines reduces the cost of agricultural products by 15–18%.

CONCLUSIONS: These indicators confirm the relevance of scientific research in the development of the diesel engine adaptation system. The gas-diesel fuel injection system of the engine is the main effective way to reduce diesel fuel costs.

About the authors

Sergey Yu. Uyutov

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Author for correspondence.
Email: s_uyutov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9394-5916
SPIN-code: 7350-1489

Junior Research Scientist of the Automated Drivetrain of the Agricultural Machinery Laboratory

Russian Federation, Moscow

Zakhid A. Godzhaev

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Email: fic51@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1665-3730
SPIN-code: 1892-8405

Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Professor, Dr. Sci. (Tech.), Chief Research Scientist, Head of the Mobile Energy Facilities Department

Russian Federation, Moscow

References

  1. Savelyev GS, Kochetkov MN, Ovchinnikov EV, Uyutov SYu. Determination of an economically feasible type of gas engine fuel for mobile agricultural machinery. Agropanorama. 2016;(3):26–29. (In Russ).
  2. Kochetkov MN, Ovchinnikov EV, Rodionov AV, et al. Ways to eliminate detonation when a diesel engine is running on liquefied petroleum gas using a gas-diesel process. In: The Future of Machine Building in Russia: Collection of reports of the Tenth All-Russian Conference of Young Scientists and Specialists (with international participation), September 25–28. Moscow; 2017. Р. 283–286. (In Russ).
  3. Patent RUS No. RU 2617017 С1 / Application No. 2015151499, 2015.12.02. Saveliev GS, Kochetkov MN, Ovchinnikov EV, et al. Gas diesel power system. (In Russ). Available from: https://yandex.ru/patents/doc/RU2617017C1_20170419 Accessed: 15.12.2022.
  4. Saveliev GS, Kochetkov MN, Ovchinnikov EV, Ovchinnikov AV. VIM ― pioneer in the creation of tractors running on gas. In: System of technologies and machines for innovative development of the agro-industrial complex of Russia: Collection of scientific reports of the International Scientific and Technical Conference dedicated to the 145th anniversary of the birth of the founder of agricultural mechanics V.P. Goryachkin, September 17–18. Vol. 2. Moscow; 2013. Р. 164–168. (In Russ).
  5. Saveliev GS, Gojaev ZA, Kochetkov MN, et al. An integrated approach to the use of gas engine fuel in the agro-industrial complex of the Russian Federation. Gas industry. 2015;(S3):96–99. (In Russ).
  6. Kochetkov MN, Ovchinnikov EV, Rodionov AV, et al. Economic efficiency of using liquefied petroleum gas as fuel in agricultural automotive machinery. In: The Future of Machine Building in Russia: Collection of reports of the Tenth All-Russian Conference of Young Scientists and Specialists (with international participation), September 25–28. Moscow; 2017. Р. 281–282. (In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The diesel engine adaptation system (the elements are marked green).

Download (291KB)
3. Fig. 2. The fuel consumption depending on loading.

Download (136KB)
4. Fig. 3. The carbon dioxide emissions ratio.

Download (83KB)

Copyright (c) 2022 Uyutov S.Y., Godzhaev Z.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».