Geven groene brandstoffen onze dieselwagen een groen levenseinde?

Victor
Sileghem
  • Simon
    Vanhaverbeke

Onze toekomstige wagen wordt elektrisch, dat is ondertussen duidelijk. Dit stelt ons voor de vraag: wat met mijn huidige wagen die loopt op diesel of benzine? En velen van ons stellen zich die vraag, want vandaag rijden er maar liefst 1.2 miljard (!) personenwagens met een verbrandingsmotor rond op deze planeet. Naar schatting zullen er tegen 2040 nog steeds 0.8 miljard wagens zijn met een verbrandingsmotor Deze langzaam uitdijende groep verbrandingswagens noemen we de ‘legacy fleet’. Meer dan 110 landen stellen CO2-neutraliteit tegen 2050 als doel. Om dit te halen moet dus iets gedaan worden aan die legacy fleet. We doen dit liefst snel en goedkoop, want inderdaad: vernieuwing heeft tijd nodig. Bij de legacy fleet horen ook zware toepassingen zoals vrachtverkeer. Hun hoge energievraag maakt ze moeilijk te elektrificeren. Groene brandstoffen zullen dus een belangrijke rol spelen in de toekomst.

image-20231001225151-2

DROP-IN BRANDSTOFFEN

Deze kwestie brengt ons bij nieuwe groene brandstoffen die de traditionele benzine en diesel kunnen vervangen. Ideaal zou zijn als we gewoon verder kunnen rijden op deze nieuwe brandstoffen zonder enige aanpassing aan onze wagen. Zo’n brandstof wordt een ‘drop-in brandstof’ genoemd. Die term bestaat al een tijdje, want sinds 2018 tanken we B7 en E10. Dit betekent dat we 7 procent biodiesel bij de fossiele diesel mengen, en 10 procent bio-ethanol bij de benzine zonder dat uw wagen het verschil merkt. Zo slagen we er op een eenvoudige manier in de klimaatimpact van onze wagen een stukje te verlagen, maar we moeten beter. Bijvoorbeeld, om onze wagen te laten lopen op 85 procent bio-ethanol moet de motor specifiek voorzien zijn van flex-fuel technologie, waardoor de legacy fleet uit de boot valt. Daarom is het nodig om nieuwe hernieuwbare drop-in brandstoffen te onderzoeken, om zo de legacy fleet op korte termijn groener maken.

HET AD-LIBIO PROJECT

Deze thesisscriptie kadert in een onderzoeksproject dat daar specifiek op focust. Het Ad-Libio (Advanced Liquid Biofuel) project, gefinancierd door het federale Energietransitiefonds, ontwikkelt nieuwe bio-benzine en -diesel uit lokaal geproduceerd korte-omloophout (dit zijn snelgroeiende boomsoorten zoals wilg of populier die na 2 tot 5 jaar geoogst kunnen worden). Dit gebeurt in een multidisciplinaire samenwerking tussen KU Leuven, Universiteit Gent, de Vrije Universiteit Brussel (VUB), Thomas More en EVINBO. Terwijl de impact van zo’n brandstof op biodiversiteit, landschap, ecosysteemdiensten en de maatschappij wordt onderzocht door anderen, focust de onderzoeksgroep Vervoertechniek aan de Universiteit Gent zich op de eisen die onze huidige motoren stellen aan een brandstof.

EISEN AAN ONZE BRANDSTOF

Een brandstof moet namelijk net de juiste cocktail aan moleculen bevatten, om uiteindelijk de gewenste brandstof-eigenschappen te vertonen. Bijvoorbeeld, te veel polycyclische aromaten in onze diesel zorgen voor roetuitstoot, of een dieselbrandstof met te lage smerings-eigenschappen maakt onze brandstof-pomp stuk. Daarom moeten onze brandstoffen voldoen aan de Europese normen EN 590 en EN 228 voor diesel en benzine respectievelijk. Daarin worden eigenschappen opgelijst waaraan de nieuw ontwikkelde Ad-Libio brandstof moet voldoen. Sommige van die eigenschappen, zoals dichtheid, kunnen eenvoudig voorspeld worden. Andere complexe eigenschappen moeten getest worden. Eén van die eigenschappen voor dieselbrandstof is het cetaangetal, en daar zet deze thesisscriptie specifiek op in. Het cetaangetal wordt vaak vergeleken met de ‘kwaliteit’ van de brandstof, en geeft aan hoe makkelijk die ontbrandt. Een ondermaats cetaangetal zorgt voor verhoogd brandstofverbruik en schadelijke emissies. Het is dus logisch dat de Europese norm hiervoor een minimale waarde oplegt. Het is dan ook de bedoeling het ontwikkelingsproces van de Ad-Libio brandstof zo te sturen om een voldoende hoog cetaangetal te bekomen. Indien nodig kan het cetaangetal geboost worden door vermenging met (liefst zo weinig mogelijk) fossiele diesel. Zo bekomen we een drop-in brandstof voor onze dieselwagens met hoge hernieuw-bare fractie.

DE KWALITEIT VAN ONZE DIESEL

Deze thesisscriptie focust specifiek op het meten van dit cetaangetal. Natuurlijk zijn daar gestandaardiseerde methoden voor, die routineus worden uitgevoerd in gecertificeerde laboratoria met gebruik van een daarvoor speciaal ontwikkelde testmotor. Maar dan volgt de vraag: waarom wordt dit verder onderzocht als alle nodige meetmethoden voor het cetaangetal bestaan? Het antwoord op deze vraag ligt in de constante ontwikkeling van onze motoren. Die testmotor is ontwikkeld in de jaren 1930. Dit betekent dat de motor die onze huidige dieselwagen, na jaren van ontwikkeling, aandrijft helemaal niet meer lijkt op deze testmotor. Bijvoorbeeld, tegenwoordig wordt de dieselbrandstof aan zeer hoge druk direct geïnjecteerd in de motor. Deze technologie bestond niet in 1930, waardoor de testmotor nog uitgerust is met een verouderd injectie-systeem. Dit, en andere verschillen, maakt dat het cetaangetal zoals we het vandaag meten niet altijd representatief is voor de uiteindelijke ‘kwaliteit’ of prestatie van de brandstof in onze huidige motoren. Daarom is onderzoek naar cetaanbepaling relevant, zowel in het kader van hernieuwbare brandstofontwikkeling (zoals de Ad-Libio brandstof) als in het kader van verbrandingstheorie.

HET CETAANGETAL IN ONZE MOTOR

Deze master thesis onderzocht of het mogelijk is het cetaangetal te bepalen in een recente, state-of-the-art dieselmotor. Zoals vermeld tonen die duidelijke verschillen met de gestandaardiseerde testmotor. Het belangrijkste verschil is dat deze een variabele compressieverhouding heeft, terwijl courante motoren dit niet hebben. Die variabele compressieverhouding van de testmotor speelt een belangrijke rol in de cetaantest. Om cetaantesten uit te voeren met een courante dieselmotor hebben we dus een alternatief nodig. Deze thesis onderzocht enkele opties, en landde op het gebruik van exhaust gas recirculation (EGR). Zowat alle huidige dieselmotoren zijn uitgerust met deze technologie, die typisch gebruikt wordt om de stikstofemissies van de motor te drukken. Gebruik van EGR past het gedrag van de motor in bepaalde aspecten aan op dezelfde manier als een variabele compressieverhouding. Zo concludeert deze thesis dat het weldegelijk mogelijk is om het cetaangetal, of dus de kwaliteit van dieselbrandstoffen, te testen in motoren die representatief zijn voor onze huidige wagen. Zo draagt deze thesis bij aan de efficiënte ontwikkeling van hernieuwbare drop-in brandstoffen, om onze huidige dieselwagen een proper levenseinde te bezorgen.

Bibliografie

Bibliography

[1] H.-O. P¨ortner, D.C. Roberts, H. Adams, I. Adelekan, C. Adler, R. Adrian, P. Aldunce,

E. Ali, R. Ara Begum, B. Bednar Friedl, R. Bezner Kerr, R. Biesbroek, J. Birkmann,

K. Bowen, M.A. Caretta, J. Carnicer, E. Castellanos, T.S. Cheong, W. Chow, G. Ciss´e

G. Ciss´e, and Z. Zaiton Ibrahim. Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability.

Technical Summary. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York,

USA, 2022.

[2] U.S. Energy Environmental Protection Agency. Climate change indicators: Heat waves.

https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators-heat-w…

es, July 2022.

[3] U.S. Energy Environmental Protection Agency. Climate change indicators: Sea level. ht

tps://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators-sea-level,

July 2022.

[4] U.S. Energy Environmental Protection Agency. Climate change indicators: Bird wintering

ranges. https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators-b

ird-wintering-ranges, July 2022.

[5] IPCC. Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working

Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate

Change. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, 2022.

[6] Louise Gren, Vilhelm B. Malmborg, John Falk, Lassi Markula, Maja Novakovic, Sam

Shamun, Axel C. Eriksson, Thomas B. Kristensen, Birgitta Svenningsson, Martin Tun´er,

Panu Karjalainen, and Joakim Pagels. Effects of renewable fuel and exhaust aftertreatment

on primary and secondary emissions from a modern heavy-duty diesel engine. Journal

of Aerosol Science, 156:105781, 2021.

[7] UNEP. Emissions gap report 2022. https://www.unep.org/resources/emissions-gap

-report-2022, October 2022.

[8] UNEP. Climate change: No ‘credible pathway’ to 1.5c limit, unep warns. https://news

.un.org/en/story/2022/10/1129912, October 2022.

[9] Izzet Karakurt, Gokhan Aydin, and Kerim Aydiner. Sources and mitigation of methane

emissions by sectors: A critical review. Renewable Energy, 39(1):40–48, 2012.

[10] DavidBonnici. How many cars are there in the world? https://www.whichcar.com.au/

news/how-many-cars-are-there-in-the-world, October 2022.

[11] European Comission. Reducing co2 emissions from passenger cars. https://climate.

ec.europa.eu/eu-action/transport-emissions/road-transport-reducing-co2

-emissions-vehicles/co2-emission-performance-standards-cars-and-vans_en,

October 2019.

[12] ¨ Oivind Andersson and P˚al B¨orjesson. The greenhouse gas emissions of an electrified

vehicle combined with renewable fuels: Life cycle assessment and policy implications.

Applied Energy, 289:116621, 2021.

[13] Julie Blackley. How long do people keep their cars? https://www.iseecars.com/how-l

ong-people-keep-cars-study, October 2022.

[14] NEF Bloomberg. Electric vehicle outlook 2020. Executive Sum, 2020.

[15] Falko Ueckerdt, Christian Bauer, Alois Dirnaichner, Jordan Everall, Romain Sacchi, and

Gunnar Luderer. Potential and risks of hydrogen-based e-fuels in climate change mitigation.

Nature Climate Change, 11(5):384–393, 2021.

[16] Rosanna Viscardi, Claudia Bassano, Giuseppe Nigliaccio, and Paolo Deiana. The potential

of e-fuels as future fuels.

[17] Marta Yugo and Alba Soler. A look into the role of e-fuels in the transport system in

europe (2030–2050). Concawe Rev, 28(1), 2019.

[18] Ralph EH Sims, Warren Mabee, Jack N Saddler, and Michael Taylor. An overview of

second generation biofuel technologies. Bioresource technology, 101(6):1570–1580, 2010.

[19] Christian Thiel, Johannes Schmidt, Arnold Van Zyl, and Erwin Schmid. Cost and wellto-

wheel implications of the vehicle fleet co2 emission regulation in the european union.

Transportation Research Part A: policy and practice, 63:25–42, 2014.

[20] European Commission. Climate action. reducing co2 emissions from passenger cars. ht

tps://climate.ec.europa.eu/eu-action/transport-emissions/road-transport-r

educing-co2-emissions-vehicles/co2-emission-performance-standards-cars-a

nd-vans_en, July 2019.

[21] Qiang Dai, Jarod Kelly, Linda Gaines, and Michael Wang. Life cycle analysis of lithiumion

batteries for automotive applications. Batteries, 5:48, 06 2019.

[22] Hannah Ritchie, Max Roser, and Pablo Rosado. Energy. Our World in Data, 2022.

https://ourworldindata.org/energy.

[23] Paul Baker, Oliver Chartier, Robert Haffner, Laura Heidecke, Karel van Hussen, Lars

Meindert, Barbara Pia Oberˇc, Karolina Ryszka, Pantelis Capros, Alessia De Vita, et al.

Research and Innovation perspective of the mid-and long-term Potential for Advanced Biofuels

in Europe. European Commission, Directorate-General for Research and Innovation,

2017.

[24] IEA. Bioenergy – tracking report. https://www.iea.org/reports/bioenergy, September

2022. (Accessed on 01/22/2023).

[25] Anselm Eisentraut. Sustainable production of second-generation biofuels. 2010.

[26] Susan van Dyk Et al. Drop-in biofuels: The key role that co-processing will play in its

production. IEA Bioenergy, 2019.

[27] Diesel Engine Registry. 2-stroke vs. 4-stroke engines. https://dieselengineregistry

.wordpress.com/2-stroke-vs-4-stroke-engines/, October 2015.

[28] Rakesh Kumar Maurya, Rakesh Kumar Maurya, and Luby. Characteristics and control

of low temperature combustion engines. Springer, 2018.

[29] John B Heywood. Internal combustion engine fundamentals. McGraw-Hill Education,

2018.

[30] Michael John Murphy, Joshua D Taylor, and Robert L McCormick. Compendium of

experimental cetane number data. 2004.

[31] JN Bowden, AA Johnston, and JA Russell. Octane-cetane relationship. Technical report,

SOUTHWEST RESEARCH INST SAN ANTONIO TX BELVOIR FUELS AND

LUBRICANTS RESEARCH . . . , 1974.

[32] ThomasWRyan III. Correlation of physical and chemical ignition delay to cetane number.

SAE transactions, pages 687–699, 1985.

[33] Luc N Allard, Gary D Webster, Norman J Hole, Thomas W Ryan III, Dale Ott, and

Craig W Fairbridge. Diesel fuel ignition quality as determined in the ignition quality

tester (iqt). SAE transactions, pages 955–959, 1996.

[34] John E Dec. A conceptual model of dl diesel combustion based on laser-sheet imaging.

SAE transactions, pages 1319–1348, 1997.

[35] ˙Ibrahim Aslan Re¸sito˘glu, Kemal Altini¸sik, and Ali Keskin. The pollutant emissions from

diesel-engine vehicles and exhaust aftertreatment systems. Clean Technologies and Environmental

Policy, 17(1):15–27, 2015.

[36] Sebastian Verhelst, James WG Turner, Louis Sileghem, and Jeroen Vancoillie. Methanol

as a fuel for internal combustion engines. Progress in Energy and Combustion Science,

70:43–88, 2019.

[37] Pierre-Louis Ragon and Felipe Rodr´ıguez. Estimated cost of diesel emissions control

technology to meet future euro vii standards. Working Paper, 2021.

[38] Hua Zhao. Advanced direct injection combustion engine technologies and development:

diesel engines, volume 2. Elsevier, 2009.

[39] NBN EN 590:2013+A1:2017. https://www.nbn.be/data/r/platform/frontend/deta

il, October 2017.

[40] M. M. El Wakil, P. S. Myers, and O. A. Uyehara. Fuel vaporization and ignition lag in

diesel combustion. SAE Transactions, 64:712–729, 1956.

[41] Patrick A Caton, Leonard J Hamilton, and Jim S Cowart. Understanding ignition delay

effects with pure component fuels in a single-cylinder diesel engine. Journal of engineering

for gas turbines and power, 133(3), 2011.

[42] Mariana Hristova. Measurement and prediction of binary mixture flash point. Central

European Journal of Chemistry, 11(1):57–62, 2013.

[43] RH Barbour, DJ Rickeard, and NG Elliott. Understanding diesel lubricity. SAE transactions,

pages 1556–1566, 2000.

[44] Keith Dawe. Future biofuels for shipping. https://www.globalmaritimeforum.org/ne

ws/future-biofuels-for-shipping, March 2022. (Accessed on 28/02/2023).

[45] Neste. Op weg naar duurzaam transport. https://www.neste.com/products/all-pro

ducts/saf#1671a481, July 2022. (Accessed on 2/03/2023).

[46] Neste. Wat is hvo of hvo100? https://www.neste.be/neste-my-renewable-diesel-b

e-nl/hvo/wat-is-hvo, July 2022. (Accessed on 2/03/2023).

[47] Neste. Renewable diesel (hvo). https:https://www.neste.be/neste-my-renewable-d

iesel-be-nl/hvo/veel-gestelde-vragen, July 2022. (Accessed on 2/03/2023).

[48] Claus Felby Chia-wen Carmen Hsieh. Biofuels for the marine shipping sector: An overview

and analysis of sector infrastructure, fuel technologies and regulations. 2017.

[49] Dominik Rutz Ioannis Dimitriou. Sustainable Short Rotation Coppice: A Handbook. WIP

Renewable Energies, 2015.

[50] Crops for Energy. Short rotation coppice (src). https://www.crops4energy.co.uk/sho

rt-rotation-coppice-src/, November 2008.

[51] Tom Robeyn, Sebastian Verhelst, Immanuel Vinke, Hannes Latine, and James Turner.

Investigation of naphtha-type biofuel from a novel refinery process. Technical report, SAE

Technical Paper, 2022.

[52] CIO Kamalu, OA Iwot, PC Okere, AO Ogah, and JC Obijiaku. Modeling and analysis of

the relationship of octane, cetane and ignition delay usage.

[53] David P Lowe, Tian Ran Lin, Weiliang Wu, and Andy CC Tan. Diesel knock combustion

and its detection using acoustic emission. Journal of Acoustic Emission, 29, 2011.

[54] Noel Bezaire, Kapila Wadumesthrige, KY Simon Ng, and Steven O Salley. Limitations of

the use of cetane index for alternative compression ignition engine fuels. Fuel, 89(12):3807–

3813, 2010.

[55] The Association for Emissions Control by Catalyst AECC (AISBL). Heavy-duty vehicles.

https://www.aecc.eu/legislation/heavy-duty-vehicles/, November 2022.

[56] ASTM Committee D-2 on Petroleum Products and Lubricants. Standard test method for

cetane number of diesel fuel oil. ASTM International, 2005.

[57] CFR Engines Inc. Cfr engines inc. cetane rating unit. https://cfrengines.com/cetan

e-rating-unit/, November 2022.

[58] CFR Engines Canada ULC. Iqt totally automated laboratory model. https://iqt.cfre

ngines.com/iqt-talm-iqt-totally-automated-laboratory-model/, November 2022.

[59] Hideyuki Ogawa, Akihiro Morita, Katsushi Futagami, and Gen Shibata. Ignition delays

in diesel combustion and intake gas conditions. International Journal of Engine Research,

19(8):805–812, 2018.

[60] Ziliang Zheng, Tamer Badawy, Naeim Henein, and Eric Sattler. Investigation of physical

and chemical delay periods of different fuels in the ignition quality tester. Journal of

engineering for gas turbines and power, 135(6), 2013.

[61] Radivoje B Peˇsi´c, Aleksandar Lj Davini´c, and Stevan P Veinovi´c. New engine method for

biodiesel cetane number testing. Thermal Science, 12(1):125–138, 2008.

[62] Prasenjeet Ghosh and Stephen B Jaffe. Detailed composition-based model for predicting

the cetane number of diesel fuels. Industrial & engineering chemistry research, 45(1):346–

351, 2006.

[63] Bernard Lewis and Guenther Von Elbe. Combustion, flames and explosions of gases.

Elsevier, 2012.

[64] Manuel Dahmen and Wolfgang Marquardt. A novel group contribution method for the

prediction of the derived cetane number of oxygenated hydrocarbons. Energy & Fuels,

29(9):5781–5801, 2015.

[65] D ASTM. 6890 standard test method for determination of ignition delay and derived

cetane number (dcn) of diesel fuel oils by combustion in a constant vol. American Society

for Testing and Materials (ASTM), 2011.

[66] George Wilson III. Comparison of astm d613 and astm d6890. Technical report, US Army

TARDEC Fuels and Lubricants Research Facility (SwRI) San Antonio . . . , 2016.

[67] Luc N Allard, Gary D Webster, Norman J Hole, Thomas W Ryan III, Dale Ott, and

Craig W Fairbridge. Diesel fuel ignition quality as determined in the ignition quality

tester (iqt)-part iv. SAE transactions, 2001.

[68] Nicos Ladommatos and John Goacher. Equations for predicting the cetane number of

diesel fuels from their physical properties. Fuel, 74(7):1083–1093, 1995.

[69] Dianne Luning Prak, Jay Cooke, Terrence Dickerson, Andy McDaniel, and Jim Cowart.

Cetane number, derived cetane number, and cetane index: When correlations fail to

predict combustibility. Fuel, 289:119963, 2021.

[70] ¨Omer L G¨ulder, Gordon F Burton, and Robert B Whyte. Nrcc cetane index—1: An

improved cetane number predictor. SAE transactions, pages 437–446, 1986.

[71] Seetar G. Pande and Dennis R. Hardy. A practical evaluation of published cetane indices.

Fuel, 69(4):437–442, 1990.

[72] Manuel Dahmen and Wolfgang Marquardt. A novel group contribution method for the

prediction of the derived cetane number of oxygenated hydrocarbons. Energy & Fuels,

29(9):5781–5801, 2015.

[73] Yisel S´anchez-Borroto, Ramon Piloto-Rodriguez, Michel Errasti, Roger Sierens, and Sebastian

Verhelst. Prediction of cetane number and ignition delay of biodiesel using artificial

neural networks. Energy Procedia, 57:877–885, 2014.

[74] AS Ramadhas, S Jayaraj, C Muraleedharan, and K Padmakumari. Artificial neural networks

used for the prediction of the cetane number of biodiesel. Renewable Energy,

31(15):2524–2533, 2006.

[75] Ram´on Piloto-Rodr´ıguez, Yisel S´anchez-Borroto, Magin Lapuerta, Leonardo Goyos-P´erez,

and Sebastian Verhelst. Prediction of the cetane number of biodiesel using artificial neural

networks and multiple linear regression. Energy Conversion and Management, 65:255–261,

2013.

[76] Pepijn De Geyter and Sebastian promotor Verhelst. Oplevering van een turbodieselmotorproefstand

voor brandstoffenonderzoek, 2021.

[77] Dong Han, Ke Li, Yaozong Duan, He Lin, and Zhen Huang. Numerical study on fuel

physical effects on the split injection processes on a common rail injection system. Energy

conversion and management, 134:47–58, 2017.

[78] XLJ Seykens, LMT Somers, and RSG Baert. Modelling of common rail fuel injection

system and influence of fluid properties on injection process. Proceedings of VAFSEP,

pages 6–9, 2004.

[79] Fr´ed´eric Boudy and Patrice Seers. Impact of physical properties of biodiesel on the injection

process in a common-rail direct injection system. Energy Conversion and Management,

50(12):2905–2912, 2009.

[80] Roberto Finesso and Ezio Spessa. Ignition delay prediction of multiple injections in diesel

engines. Fuel, 119:170–190, 2014.

[81] Richard Stone. Introduction to internal combustion engines, volume 3. Springer, 1999.

[82] Tomaˇz Katraˇsnik, Ferdinand Trenc, and Samuel Rodman Opreˇsnik. A New Criterion to

Determine the Start of Combustion in Diesel Engines. Journal of Engineering for Gas

Turbines and Power, 128(4):928–933, 09 2005.

[83] Dennis Assanis, Zoran Filipi, Scott Fiveland, and Michalis Syrimis. A predictive ignition

delay correlation under steady-state and transient operation of a direct injection diesel

engine. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power-transactions of The Asme -

J ENG GAS TURB POWER-T ASME, 125, 04 2003.

[84] Revaz Zurabovich Kavtaradze, K Zeilinger, and G Zitzler. Ignition delay in a diesel engine

utilizing different fuels. High temperature, 43:951–960, 2005.

[85] Michalis Syrimis, Kei Shigahara, and Dennis N. Assanis. Correlation between knock

intensity and heat transfer under light and heavy knocking conditions in a spark ignition

engine. SAE Transactions, 105:592–605, 1996.

[86] Wei Jet Thoo, Arman Kevric, Hoon Kiat Ng, Suyin Gan, Paul Shayler, and Antonino

La Rocca. Characterisation of ignition delay period for a compression ignition engine

operating on blended mixtures of diesel and gasoline. Applied thermal engineering, 66(1-

2):55–64, 2014.

[87] Revaz Zurabovich Kavtaradze, K Zeilinger, and G Zitzler. Ignition delay in a diesel engine

utilizing different fuels. High temperature, 43:951–960, 2005.

[88] Melih Yıldız and Bilge Albayrak C¸ eper. Zero-dimensional single zone engine modeling

of an si engine fuelled with methane and methane-hydrogen blend using single and double

wiebe function: A comparative study. International Journal of Hydrogen Energy,

42(40):25756–25765, 2017.

[89] Michael F.J. Brunt, Harjit Rai, and Andrew L. Emtage. The calculation of heat release

energy from engine cylinder pressure data. SAE Transactions, 107:1596–1609, 1998.

[90] Kenneth S Kim, Michael T Szedlmayer, Kurt M Kruger, and Chol-Bum M Kweon. Optimization

of in-cylinder pressure filter for engine research. Technical report, US Army

Research Laboratory, Vehicle Technology Directorate Aberdeen Proving . . . , 2017.

[91] Lurun Zhong, N.A. Henein, and W. Bryzik. Effect of smoothing the pressure trace on the

interpretation of experimental data for combustion in diesel engines. SAE Transactions,

113:525–543, 2004.

[92] Jaesung Chung, Junhyeong Oh, and Myoungho Sunwoo. A real-time combustion control

with reconstructed in-cylinder pressure by principal component analysis for a crdi diesel

engine. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 139(6), 2017.

[93] Timothy Alexis Bodisco. In-Cylinder Pressure and Inter-Cycle Variability Analysis for a

Compression Ignition Engine: Bayesian Approaches. PhD thesis, Queensland University

of Technology, 2013.

[94] Koustav Dey. Characterization and rejection of noise from in-cylinder pressure traces in

a diesel engine. 2012.

[95] Ahmed Al-Durra, Marcello Canova, and Steve Yurkovich. Application of extended kalman

filter to on-line diesel engine cylinder pressure estimation. In Dynamic Systems and Control

Conference, volume 48920, pages 541–548, 2009.

[96] CL Wong and DE Steere. The effects of diesel fuel properties and engine operating

conditions on ignition delay. SAE transactions, pages 3873–3892, 1982.

[97] Florian vom Lehn, Liming Cai, Rupali Tripathi, Rafal Broda, and Heinz Pitsch. A property

database of fuel compounds with emphasis on spark-ignition engine applications.

Applications in Energy and Combustion Science, 5:100018, 2021.

[98] Yoshimitsu Kobashi, Masaki Todokoro, Gen Shibata, Hideyuki Ogawa, Toshihiro Mori,

and Daichi Imai. Egr gas composition effects on ignition delays in diesel combustion. Fuel,

281:118730, 2020.

[99] WT Lyn and E Valdmanis. The effects of physical factors on ignition delay. Technical

report, SAE Technical Paper, 1968.

[100] HO Hardenberg and FW Hase. An empirical formula for computing the pressure rise delay

of a fuel from its cetane number and from the relevant parameters of direct-injection diesel

engines. SAE Transactions, pages 1823–1834, 1979.

[101] AVL. Microifem piezo 4th generation piezo amplifier. https://www.avl.com/document

s/10138/2699442/MicroIFEM+4P4+Piezo, May 2013.

[102] National Instruments. Pxi-6123 multifunction i/o module. https://www.ni.com/nl-b

e/support/model.pxi-6123.html, April 2023.

[103] Omega Engineering. What is a thermocouple and how does it work? https://www.omeg

a.com/en-us/resources/thermocouple-hub, May 2023.

[104] Yannick Huyghebaert, Dierickx, Jeroen, .-, Roger Sierens, Jeroen Vancoillie, and Sebastian

Verhelst. Alternatieve brandstoffen voor vonkontstekingsmotoren : optimalisatie van

waterstofmotoren en opbouw van een methanolmotorproefstand, 2010.

[105] Crouzet Automation. AC Temperature Converter - Thermocouple K, 11 2016.

[106] Adam Reeve. nptdms’s documentation. https://nptdms.readthedocs.io/en/stable/,

April 2023.

[107] National Instruments. NI 9759 Electronic Throttle Driver Module User Manual. NI.

Download scriptie (12.93 MB)
Universiteit of Hogeschool
Universiteit Gent
Thesis jaar
2023
Promotor(en)
Sebastian Verhelst