A key factor for driving the shift towards sustainable transportation systems is alternative fuels, where compressed natural gas (CNG) is a beneficial alternative to the conventional fossil fuels with respect to greenhouse gas emissions. A fuel system is needed for heavy-duty natural gas vehicles, in order to transport the highly pressurized gas from the fuel tanks to the internal combustion engine. The fuel system can be contaminated from several different sources – carry-over compressor oil from refuelling stations, water already present in the gas, manufacturing residuals and road dust entering the fuel system via the receptacle valve. The contaminants can induce fuel system failure modes, leading to poor engine performance, increased emissions or gas pressures above component pressure ratings. The objective of this thesis was to develop an accelerated test method to evaluate CNG fuel system robustness against contamination, to be able to prevent CNG fuel system failures and to ensure a high-quality product. The experimental setup was developed to be installed on a truck in order to utilize already present surrounding systems. The setup enables performance testing of six out of nine components belonging to the fuel system, which can be tested individually or combined in an arbitrary way. The setup induces premature failure modes primarily through excessive contamination in a controlled manner. An experimental procedure has been developed as a complement. Validation of metrics through testing is needed before the test method can be considered finalized. / En nyckelfaktor för att driva omställning mot hållbara transportsystem är alternativa bränslen, varpå naturgas (CNG) är ett slagkraftigt alternativ till konventionella fossila bränslen med avseende på utsläpp av växthusgaser. För att kunna transportera den högt trycksatta gasen från bränsletankarna till förbränningsmotorn krävs ett bränslesystem för tunga naturgasfordon. Bränslesystemet kan kontamineras genom ett flertal olika källor – överförd kompressorolja från tankstationer, vatten som redan finns i gasen, tillverkningsrester och vägdamm eller grus som tar sig in i systemet genom bränslepåfyllningsventilen. Kontamineringen kan ge upphov till felmoder i bränslesystemet, vilket leder till låg motorpresentanda, ökade utsläpp eller övertryck i systemet. Syftet med examensarbetet var att utveckla en accelererad testmetod för att utvärdera CNG-bränslesystems robusthet mot kontaminering, för att kunna förebygga systemfel och säkerställa en högkvalitativ produkt. Den experimentella uppställningen utvecklades för att monteras på lastbil, för att på så vis nyttja de kringliggande befintliga systemen. Uppställningen möjliggör prestandaprovning av sex av nio komponenter som tillhör bränslesystemet, som kan testas individuellt eller kombineras på ett godtyckligt sätt. Uppställningen framkallar tidiga felmoder, huvudsakligen genom excessiv kontaminering på ett kontrollerat vis. En metodbeskrivning har utvecklats som ett komplement till den experimentella uppställningen. Validering av metrik genom testning är nödvändigt för att finna testmetoden färdigställd.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-98643 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Aretorn, Elias |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Institutionen för teknikvetenskap och matematik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0291 seconds