AN IMPACT OF COMBUSTION CHAMBER GEOMETRY ON CHARARACTERSTICS OF A DIESEL ENGINE FUELLED WITH GARCINIA GUMMI-GUTTA METHYL ESTER (GGGME)
Environmentally sustainable and renewable fuels present clear advantages over conventional petroleum-based fuels, offering improved energy utilization and helping to alleviate environmental and socioeconomic concerns. Their adoption in transport and power production supports cleaner energy transitio...
Збережено в:
| Дата: | 2026 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2026
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/613 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1861137266532941824 |
|---|---|
| author | Vinothkumar , A. Balu , P. Saravanan , C. Navaneetha , Krishnan P. Sokolovskyi , O. |
| author_facet | Vinothkumar , A. Balu , P. Saravanan , C. Navaneetha , Krishnan P. Sokolovskyi , O. |
| author_sort | Vinothkumar , A. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-30T21:07:05Z |
| description | Environmentally sustainable and renewable fuels present clear advantages over conventional petroleum-based fuels, offering improved energy utilization and helping to alleviate environmental and socioeconomic concerns. Their adoption in transport and power production supports cleaner energy transitions and assists in addressing emission-driven climate change challenges. In this investigation, combustion performance and emission characteristics were improved by redesigning the piston bowl geometry to intensify air–fuel interaction and in-cylinder turbulence. Three combustion chamber configurations were examined: a toroidal re-entrant combustion chamber (TRCC), a standard toroidal combustion chamber (TCC), and a shallow re-entrant combustion chamber (SRCC). The results obtained with diesel fuel were compared against those achieved using an optimized best fuel (BF) blend. The TRCC configuration exhibited the most favorable performance. It delivered a 4.85 % increase in brake thermal efficiency (BTE) and achieved significant emission reductions, including 41.6 % lower hydrocarbon (HC) emissions, 52.4 % reduction in carbon monoxide (CO), and 68.9% decrease in smoke opacity compared with diesel operation. These outcomes highlight the effectiveness of combustion chamber modification in enhancing engine efficiency while substantially reducing exhaust pollutants. |
| doi_str_mv | 10.36296/1819-8058.2026.1(84).300-310 |
| first_indexed | 2026-03-31T01:00:10Z |
| format | Article |
| id | veorgua-article-613 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-31T01:00:10Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | veorgua-article-6132026-03-30T21:07:05Z AN IMPACT OF COMBUSTION CHAMBER GEOMETRY ON CHARARACTERSTICS OF A DIESEL ENGINE FUELLED WITH GARCINIA GUMMI-GUTTA METHYL ESTER (GGGME) ВПЛИВ ГЕОМЕТРІЇ КАМЕРИ ЗГОРЯННЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГУНА, ЩО ПРАЦЮЄ НА МЕТИЛОВОМУ ЕТЕРІ ГАРЦИНІЇ КАМБОДЖІЙСЬКОЇ (GGGME) Vinothkumar , A. Balu , P. Saravanan , C. Navaneetha , Krishnan P. Sokolovskyi , O. combustion chamber, geometry, Garcinia Gummi-Gutta methyl ester (GGGME). камера згоряння, геометрія, метиловий етер олії гарцинії камбоджійської (Garcinia gummi-gutta) (GGGME). Environmentally sustainable and renewable fuels present clear advantages over conventional petroleum-based fuels, offering improved energy utilization and helping to alleviate environmental and socioeconomic concerns. Their adoption in transport and power production supports cleaner energy transitions and assists in addressing emission-driven climate change challenges. In this investigation, combustion performance and emission characteristics were improved by redesigning the piston bowl geometry to intensify air–fuel interaction and in-cylinder turbulence. Three combustion chamber configurations were examined: a toroidal re-entrant combustion chamber (TRCC), a standard toroidal combustion chamber (TCC), and a shallow re-entrant combustion chamber (SRCC). The results obtained with diesel fuel were compared against those achieved using an optimized best fuel (BF) blend. The TRCC configuration exhibited the most favorable performance. It delivered a 4.85 % increase in brake thermal efficiency (BTE) and achieved significant emission reductions, including 41.6 % lower hydrocarbon (HC) emissions, 52.4 % reduction in carbon monoxide (CO), and 68.9% decrease in smoke opacity compared with diesel operation. These outcomes highlight the effectiveness of combustion chamber modification in enhancing engine efficiency while substantially reducing exhaust pollutants. Екологічно сталі та відновлювані види палива мають очевидні переваги порівняно з традиційним викопним паливом, адже дозволяють підвищувати ефективність використання енергії та сприяють зменшенню екологічних і соціально-економічних проблем. Їх використання у транспортній галузі й електроенергетиці забезпечує підтримку в процесі переходу до чистіших енергетичних систем і допомагає вирішувати проблеми зміни клімату, зумовлені викидами парникових газів. У цій роботі продемонстровано підвищення показників згоряння та зниження обсягів викидів завдяки зміні геометрії чаші поршня камери згоряння дизельного двигуна з метою інтенсифікації взаємодії повітряно-паливної суміші та турбулентності в циліндрі. У ході дослідження було проаналізовано три конфігурації камери згоряння: тороїдальну камеру згоряння з рециркуляційним виступом (TRCC), стандартну тороїдальну камеру згоряння (TCC) та неглибоку камеру згоряння з рециркуляційним виступом (SRCC). Результати, отримані під час роботи двигуна на дизельному паливі, порівнювалися з результатами, досягнутими при використанні оптимізованої суміші палива (BF). Найкращі показники продемонструвала конфігурація TRCC. У цьому випадку, ефективний термічний ККД зріс на 4,85 %, а також було досягнуто суттєвого зменшення викидів: обсяги викидів незгорілих вуглеводнів (HC) зменшилися на 41,6 %, оксиду вуглецю (CO) — на 52,4 %, при цьому також на 68,9% зменшився показник димності у порівнянні з подібним показником при роботі двигуна на дизельному паливі. Отримані результати підтверджують ефективність модифікації камери згоряння, що дозволяє підвищити ефективність роботи двигуна та істотно зменшити обсяги викидів забруднюючих речовин з відпрацьованими газами. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2026-03-29 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/613 10.36296/1819-8058.2026.1(84).300-310 Возобновляемая энергетика; № 1(84) (2026): Scientific and applied Journal renewable energy ; 300-310 Відновлювана енергетика; № 1(84) (2026): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 300-310 Vidnovluvana energetika ; No. 1(84) (2026): Scientific and applied Journal renewable energy ; 300-310 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2026.1(84) en https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/613/524 Copyright (c) 2026 Vidnovluvana energetika |
| spellingShingle | combustion chamber geometry Garcinia Gummi-Gutta methyl ester (GGGME). Vinothkumar , A. Balu , P. Saravanan , C. Navaneetha , Krishnan P. Sokolovskyi , O. AN IMPACT OF COMBUSTION CHAMBER GEOMETRY ON CHARARACTERSTICS OF A DIESEL ENGINE FUELLED WITH GARCINIA GUMMI-GUTTA METHYL ESTER (GGGME) |
| title | AN IMPACT OF COMBUSTION CHAMBER GEOMETRY ON CHARARACTERSTICS OF A DIESEL ENGINE FUELLED WITH GARCINIA GUMMI-GUTTA METHYL ESTER (GGGME) |
| title_alt | ВПЛИВ ГЕОМЕТРІЇ КАМЕРИ ЗГОРЯННЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГУНА, ЩО ПРАЦЮЄ НА МЕТИЛОВОМУ ЕТЕРІ ГАРЦИНІЇ КАМБОДЖІЙСЬКОЇ (GGGME) |
| title_full | AN IMPACT OF COMBUSTION CHAMBER GEOMETRY ON CHARARACTERSTICS OF A DIESEL ENGINE FUELLED WITH GARCINIA GUMMI-GUTTA METHYL ESTER (GGGME) |
| title_fullStr | AN IMPACT OF COMBUSTION CHAMBER GEOMETRY ON CHARARACTERSTICS OF A DIESEL ENGINE FUELLED WITH GARCINIA GUMMI-GUTTA METHYL ESTER (GGGME) |
| title_full_unstemmed | AN IMPACT OF COMBUSTION CHAMBER GEOMETRY ON CHARARACTERSTICS OF A DIESEL ENGINE FUELLED WITH GARCINIA GUMMI-GUTTA METHYL ESTER (GGGME) |
| title_short | AN IMPACT OF COMBUSTION CHAMBER GEOMETRY ON CHARARACTERSTICS OF A DIESEL ENGINE FUELLED WITH GARCINIA GUMMI-GUTTA METHYL ESTER (GGGME) |
| title_sort | impact of combustion chamber geometry on chararacterstics of a diesel engine fuelled with garcinia gummi-gutta methyl ester (gggme) |
| topic | combustion chamber geometry Garcinia Gummi-Gutta methyl ester (GGGME). |
| topic_facet | combustion chamber geometry Garcinia Gummi-Gutta methyl ester (GGGME). камера згоряння геометрія метиловий етер олії гарцинії камбоджійської (Garcinia gummi-gutta) (GGGME). |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/613 |
| work_keys_str_mv | AT vinothkumara animpactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme AT balup animpactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme AT saravananc animpactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme AT navaneethakrishnanp animpactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme AT sokolovskyio animpactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme AT vinothkumara vplivgeometrííkamerizgorânnânaharakteristikidizelʹnogodvigunaŝopracûênametilovomueterígarcinííkambodžíjsʹkoígggme AT balup vplivgeometrííkamerizgorânnânaharakteristikidizelʹnogodvigunaŝopracûênametilovomueterígarcinííkambodžíjsʹkoígggme AT saravananc vplivgeometrííkamerizgorânnânaharakteristikidizelʹnogodvigunaŝopracûênametilovomueterígarcinííkambodžíjsʹkoígggme AT navaneethakrishnanp vplivgeometrííkamerizgorânnânaharakteristikidizelʹnogodvigunaŝopracûênametilovomueterígarcinííkambodžíjsʹkoígggme AT sokolovskyio vplivgeometrííkamerizgorânnânaharakteristikidizelʹnogodvigunaŝopracûênametilovomueterígarcinííkambodžíjsʹkoígggme AT vinothkumara impactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme AT balup impactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme AT saravananc impactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme AT navaneethakrishnanp impactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme AT sokolovskyio impactofcombustionchambergeometryonchararactersticsofadieselenginefuelledwithgarciniagummiguttamethylestergggme |