<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD>
<META content="text/html; charset=iso-8859-1" http-equiv=Content-Type>
<META name=GENERATOR content="MSHTML 8.00.6001.19019">
<STYLE></STYLE>
</HEAD>
<BODY background="" bgColor=#ffffff>
<DIV>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><?xml:namespace 
prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p><FONT 
face="Times New Roman">Greetings and a good day to each of you! 
</FONT></o:p></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><o:p><FONT 
face="Times New Roman"></FONT></o:p></SPAN> </P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><o:p><FONT 
face="Times New Roman">As I read through the most recent postings about the 
"perfect engine" for our wood gas, I was reminded of a study done a few years 
ago. Those involved, the authors of the abstract below are quite respected in 
their field, while pioneering work that has contributed to many of the 
small successes in our industry. 
    </FONT></o:p></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><o:p><FONT 
face="Times New Roman"></FONT></o:p></SPAN> </P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><o:p><FONT 
face="Times New Roman">Though a bit lengthy, the abstract is quite 
revealing and may add something to the conversation. Respectfully, Bill Klein - 
3i     </FONT></o:p></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><o:p><FONT 
face="Times New Roman"></FONT></o:p></SPAN> </P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><o:p> </o:p></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><o:p><FONT 
face="Times New Roman"> </FONT></o:p></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Biomass and Bioenergy 21 (2001) 
61–72<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: red; FONT-SIZE: 18pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Biomass derived producer gas as a 
reciprocating<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: red; FONT-SIZE: 18pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">engine fuel—an experimental 
analysis<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: blue; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">G. Sridhar <I>_</I>, P.J. Paul, H.S. 
Mukunda<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: blue; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Combustion Gasification and Propulsion 
Laboratory,<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: blue; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Department of Aerospace 
Engineering,<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: blue; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Indian <?xml:namespace prefix = st1 ns = 
"urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><st1:place 
w:st="on"><st1:PlaceType w:st="on">Institute</st1:PlaceType> of <st1:PlaceName 
w:st="on">Science</st1:PlaceName></st1:place>, <st1:City w:st="on"><st1:place 
w:st="on">Bangalore</st1:place></st1:City> 560 012, <st1:country-region 
w:st="on"><st1:place 
w:st="on">India</st1:place></st1:country-region><o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: blue; FONT-SIZE: 9pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Received <st1:date w:st="on" Year="2000" Day="28" 
Month="6">28 June 2000</st1:date>; accepted <st1:date w:st="on" Year="2000" 
Day="13" Month="12">13 December 2000</st1:date><o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 11pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">ABSTRACT<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">This 
paper uncovers some of the misconceptions associated with the usage of producer 
gas, a lower calorific gas as a reciprocating engine fuel. This paper 
particularly addresses the use of producer gas in reciprocating engines at high 
compression ratio (17 : 1), which hitherto had been restricted to lower 
compression ratio (up to 12 : 1). This restriction in compression ratio has been 
mainly attributed to the auto-ignition tendency of the fuel, which appears to be 
simply a matter of presumption rather than fact. The current work clearly 
indicates the breakdown of this compression ratio barrier and it is shown that 
the engine runs smoothly at compression ratio of 17: 1 without any tendency of 
auto-ignition. Experiments have been conducted on multi-cylinder spark ignition 
engine modified from a production diesel engine at varying compression ratios 
from 11:5: 1 to 17: 1 by retaining the combustion chamber design. As expected, 
working at a higher compression ratio turned out to be more efficient and also 
yielded higher brake power. A maximum brake power of 17:5 kWe was obtained at an 
overall efficiency of 21% at the highest compression ratio. The maximum 
de-rating of power in gas mode was 16% as compared to the normal diesel mode of 
operation at comparable compression ratio, whereas, the overall efficiency 
declined by 32.5%. A careful analysis of energy balance revealed excess energy 
loss to the coolant due to the existing combustion chamber design. Addressing 
the combustion chamber design for producer gas fuel should form a part of future 
work in improving the overall efficiency. c</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">_ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2001 
Elsevier Science Ltd. All rights reserved.<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">Keywords</SPAN></B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">: 
Biomass; Compression ratio; De-rating; Producer gas; Spark ignition 
engine<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 11pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><o:p><FONT 
face="Times New Roman"> </FONT></o:p></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 11pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">1. Introduction<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">With the renewed interest in biomass energy by necessity, 
biomass-based technologies are achieving prominence not only as rural energy 
devices but also as industrial power plants. Gasification is one such 
process<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'MS Mincho'; COLOR: black; FONT-SIZE: 6.5pt; mso-bidi-font-family: 'MS Mincho'">∗</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: ArialUnicodeMS; COLOR: black; FONT-SIZE: 6.5pt; mso-bidi-font-family: ArialUnicodeMS"> 
</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 8pt">Corresponding 
author. Tel.: +91-80-360-0536; fax: +91-80-3601692.<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 8pt"><FONT 
face="Times New Roman">E-mail address: 
gsridhar@cgpl.iisc.ernet.in<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 8pt"><FONT 
face="Times New Roman">(G. Sridhar).<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">where clean gas could be 
generated<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">using a wide variety of bio-residues as 
the<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">feed stock and in turn use the fuel gas for power 
generation purposes. These are being used in standard diesel engines in 
dual-fuel mode of operation so as to obtain diesel savings up to 85%. Operation 
of engines on gas alone has been explored in some limited sense by a number of 
researchers ever since World War II. In the<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">present 
times, adopting these technologies has immense economic benefits; a route 
pursued by a number of researchers is in </SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt">[1–5].<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Development of gas engines using producer gas has been 
explored ever since World War II. It is estimated that over seven million 
vehicles in <st1:place w:st="on">Europe</st1:place>, <st1:country-region 
w:st="on"><st1:place w:st="on">Australia</st1:place></st1:country-region>, 
<st1:place w:st="on">South America</st1:place> and <st1:place 
w:st="on"><st1:PlaceName w:st="on">Pacific</st1:PlaceName> <st1:PlaceType 
w:st="on">Islands</st1:PlaceType></st1:place> were converted to run on producer 
gas during World War II. These engines were spark ignited engines, mostly in the 
lower compression ratio bracket operating either on charcoal or biomass derived 
gas. Extensive fieldwork has been carried at National Swedish Testing Institute 
of Agricultural Machinery [1] by mounting gas generator and engine set on trucks 
and tractors. There have also been sporadic installations at <st1:country-region 
w:st="on"><st1:place w:st="on">Paraguay</st1:place></st1:country-region> and 
<st1:country-region w:st="on"><st1:place w:st="on">Sri 
Lanka</st1:place></st1:country-region> [1] for power generation 
application.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">The question of power generation using producer gas has 
been addressed in recent times by a few researchers [1, 2, 6] and attempts have 
been made to convert standard compression ignition engine to a gas engine with 
the relaxation imposed on the compression ratio (CR) and others [3] operating a 
supercharged SI engine to realize the rated output. Also, one researcher [4] has 
reported working on producer gas fuelled engine at high CR (16:5: 1) for water 
pumping application without any sign of knock. There appears no earlier work on 
a systematic study on the engine behavior using producer gas fuel. The other 
important reason that appears responsible is the 
non-availability<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">of standard and proven gasification systems, which could 
generate gas of consistent quality on a continuous basis for engine 
applications.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Systematic studies are essential from the viewpoint of 
establishing the highest useful compression ratio (HUCR) for producer gas fuel 
and also indirectly establish the octane rating for the fuel. This paper reports 
work on a producer gas fuelled spark ignition<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">engine converted from a production diesel 
engine.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">A well researched, tested and an industrially proven 
gasifier system capable of generating consistent quality was employed as the gas 
generator for testing<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">purpose [7, 8]. The engine has been tested and verified 
at the highest compression ratio of 17: 1 in order to establish knock-less 
performance by capturing the pressure-crank angle trace. Subsequently the engine 
has been tested at varying CRs so as to arrive at an optimum CR for maximum 
brake power and affiance. The overall energy balance has been analyzed and the 
shortcomings identified. Also the emission levels in terms of CO and NO have 
been examined.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><FONT 
face="Times New Roman">2. Misconceptions and 
clarification<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Prior to this development there have been two 
misconceptions regarding producer gas fuel and they are identified as follows: 
(1) auto-ignition tendency at higher CR when used in reciprocating engine, (2) 
large de-rating in power due to calorific value of the fuel being 
low.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">It was thought that these perceptions had no reasonable 
basis. Indeed, the basis for the contrary seemed to exist. Firstly, producer gas 
being a mixture of many gas species with large fraction being inert should have 
higher octane rating when compared to natural gas and biogas. The gas contains a 
large fraction of inert gases like CO2 and N2 accounting to 12–15% and 48–50%, 
respectively, and these could act as knock suppressors [9]. However, so far 
there has not been any research of octane rating test conducted on producer gas 
fuel. Moreover, it is not clear if any established test procedure exists for 
producer gas like the Methane number test for natural gas and biogas. One crude 
way of assessment is to test the fuel gas in standard engines and place them 
accordingly in the octane rating table.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">Secondly, 
there is a general thinking that producer gas being a lower calorific fuel, the 
extent of de-rating would be large when compared to high calorific value fuels 
like natural gas (NG) and liquefied petroleum gas (LPG). The de-rating if any 
could be due to two possible reasons. Firstly, with the lower energy density 
fuels there is a net decrease in number of molecules when compared to 
high-energy fuels like diesel, gasoline, NG or LPG. This contributes to some 
de-rating in case of low energy density fuels [10]. De-rating of power on 
account of calorific value will be small because of marginal differences in the 
energy release per unit mixture (air+fuel gas) [11]. This can be explained as 
follows. The calorific value of producer gas varies between 4.7 and 5:0 MJ N 
m</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">−</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">3 
as against 30 MJ N m</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">−</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">3 
for NG. The energy density per unit (producer gas +air) mixture is only 15–20% 
lower than NG and air mixture even though the calorific value of producer gas is 
one-eighth of NG. This is because the stoichiometric air=fuel ratio for producer 
gas is 1.2 as compared to 17 for NG. Hence the extent of de-rating with producer 
gas would not be marginal compared to NG fuelled operation at comparable 
operating conditions. This gap could be nullified by working producer 
gas<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">at higher CR when compared to NG. The upper limit of CR 
for NG has been identified to be around 15:8: 1 based on a recent work 
[10].<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><o:p><FONT 
face="Times New Roman"> </FONT></o:p></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><o:p><FONT 
face="Times New Roman"> </FONT></o:p></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><o:p><FONT 
face="Times New Roman"> </FONT></o:p></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><FONT 
face="Times New Roman">3. Earlier work<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Shashikantha et al. [2] has reported related work on a 
converted diesel engine at CR of 11:5: 1. In addition to the change in CR, the 
combustion chamber of the original engine i.e. bowl-in piston 
(hemispherical)<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">was modified to Hesselman (shallow W) with an aim of 
achieving a higher level of turbulence by squish rather than swirl. With the 
above modification a power output of 16 kWe has been reported in 
gas<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">made with efficiency in the range of 21–24% against a 
rated output of 17 kWe in diesel mode. However, the same authors [6] 
subsequently claim a lower output and efficiency of 11:2 kWe and 15%. These 
authors do discuss the knock tendencies at higher CR but no experimental 
evidence seems to be provided in support. Measurements have been reported of 
various parameters including that of exhaust emissions; however no measurements 
have been made with respect to gas composition, which is considered essential 
from the viewpoint of establishment of input 
energy.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">The first experimental work in the higher CR range has 
been reported by Ramachandra [4] on a single cylinder diesel engine (16:5: 1 CR) 
coupled to a water pump. A power de-rating of 20% has been reported at an 
overall efficiency of 19% without any signs of detonation. This work does not 
report any other measurement like the pressure-crank angle diagram in order to 
rationalize some of the results. Work on gasoline engine operation on producer 
gas has been reported by Parke [12] with de-rating claims of 34%, compared to 
gasoline operation. The same authors [3] suggest supercharging 
to<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">enhance the engine output. Martin and Wauters [5] have 
reported work using charcoal gas and producer gas on an SI engine with a 
de-rating of 50% and 40%, respectively, at a CR of 7: 1. However, the same 
authors claim 20% de-rating when worked with producer gas at a CR of 11: 1. The 
authors present a CR barrier of 14: 1 and 11: 1 for charcoal and producer gas, 
respectively, with inadequate experimental justification. From the literature 
survey it appears that no experimental evidence is available to support the 
phenomenon of knock in producer gas engines, even though it is believed knock 
would occur at higher CR.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><FONT 
face="Times New Roman">4. Current 
investigations<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">It is a well-acknowledged fact that it is desirable to 
operate an internal combustion engine at the highest possible CR so as to attain 
higher overall efficiencies. But the gain in efficiency beyond a certain CR can 
be expected to be marginal due to other influencing factors such as heat loss 
and friction. In the case of an SI engine the limitation of CR comes from the 
knock sensitivity of the fuel. It has been experimentally investigated that the 
upper limit for compression ratio for SI engine operation is 17: 1 beyond which 
there is a fall in efficiency [13]. The above 
conclusion<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">is 
based on extensive tests with iso-octane as the fuel also doped with anti-knock 
agent. If one were to consider this as the upper limit and since no other work 
has been conducted at higher CR for SI engines, choosing a production engine in 
the above range for the current investigation seemed very appropriate. The 
current investigation was conducted on a commercially available diesel engine so 
as to explore the possibility of working at the existing CR of 17: 1 and 
optimizing the same if required. At the onset of investigation, it was perceived 
that increase in CR could have conflicting effects on the power output of the 
engine. This could be explained as follows. It has been universally recognized 
that turbulent flame speed [9] plays a vital role in the heat release rate 
during the combustion process in an engine cylinder. The turbulent flame speed 
can be treated as an enhanced form of laminar flame under the influence of time 
varying turbulence [9] within the combustion </SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt">chamber 
of the engine. The laminar flame </SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">speed 
is again a function of initial pressure, temperature and the mixture 
composition. An earlier computational work by Mishra [14] indicated that the 
laminar flame speed for stoichiometric producer gas and air mixture could 
decrease by one-tenth as the initial pressure is enhanced by a factor of 40. 
However, these calculations were made at an initial temperature of 300K, and the 
initial temperature at which combustion starts is high in the case of internal 
Combustion engines. The influence of initial pressure and temperature on laminar 
flame speed can be explained in simple terms as follows. The increase in the 
unburned gas temperature results in increase in adiabatic flame temperature and 
hence the average reaction rates. The increase in the reaction rate is a result 
of the increase in the number of radicals released—thus contributing to increase 
in the flame speed, whereas the rise in pressure can result in reduction in the 
amount of radicals released thus retarding the flame speed. Therefore, the 
conflicting nature of the effects of initial pressure and temperature needs to 
be recognized. The effect of these at varying CR is an additional feature that 
needs to be recognized in order to arrive at the optimum CR. Consequently, the 
present investigation was started with an assumption that the optimum 
compression ratio would be between 12: 1 and 17: 1 for maximum power output and 
overall efficiency.<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">In the current investigation, CR was the parameter that 
was varied. The influence of CR on power, efficiency and emissions has been 
studied in some detail. Minimum ignition advance for best torque (MBT) has been 
determined at different Rs. The variation of cylinder pressure with time has 
been captured using a piezo-based transducer. The overall energy balance has 
been projected.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><FONT 
face="Times New Roman">5. Conversion 
methodologies<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">A three cylinder, direct injection diesel engine of 3:3 l 
capacity, with a CR of 17: 1 was converted into a spark ignition engine to drive 
a 25-kVA alternator. The salient features of the engine are given in Table 
1.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Modifications attempted on the engine for conversion are 
as follows:<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">1. Insertion of spark plug in place of fuel injectors 
without changing its location (centrally located).<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">2. Adaptation of a distributor type battery based 
ignition system with a provision to advance=retard ignition timing. The set 
ignition timing was checked using a stroboscope.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">3. The combustion chamber design comprising a flat 
cylinder head and bowl-in piston was retained. No attempts were made to change 
the combustion chamber design except that the thickness of the cylinder head 
gasket was varied to accomplish different CRs of 17 : 1, 14:5 : 1, 13:5 : 1 and 
11:5 : 1.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">4. For in-cylinder pressure measurement, provision was 
made on one cylinder head by drilling a 1:5 mm diameter hole for pressure 
measurement and fitting an optical sensor on the crankshaft for crank angle 
measurement.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><FONT 
face="Times New Roman">6. Experimental set-up and measurement 
scheme<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">The 
well-researched, tested and industrial version of IISc’s-open top down draft, 
twin air entry 75 kg h</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">−</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">1 
</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">solid 
bio-residue gasifier system [7] formed the gas generator. This state-of-the art 
technology has undergone<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">extensive testing both in <st1:country-region 
w:st="on"><st1:place w:st="on">India</st1:place></st1:country-region> [8] and 
overseas [15] and proven to be a world-class system. The system has qualified 
for long hours of continuous operation in meeting the industrial requirements in 
terms of generation of consistent quality gas. The overall details of the 
gasifier system are presented in Fig. 1. As shown in the figure, the system had 
the provision to test the quality of the gas prior to supply 
to<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><FONT 
face="Times New Roman">engine. At the engine intake, a carburetor is 
provided<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">the engine. At the engine intake, a carburetor is 
provided for proportioning air and fuel flow. As there were no carburetors 
commercially available to cater to producer gas, a locally made carburetion 
system and manually controlled valve were used for 
proportioning.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Measurements were made with respect to the following 
parameters:<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">(A) 
Producer gas compositions using on-line gas analyzers. The gases analyzed were 
CO, CO</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">, 
CH</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">4</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">, 
O</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2 
</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">and 
H</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">. 
The N</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2 
</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">concentration 
was deduced by difference. The CO, CO</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">, 
CH</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">4 
</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">components 
were determined using infrared gas analyzers and the H</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2 
</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">component 
using a thermal conductivity-based analyzer. The O</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2 
</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">measurement 
system was based on chemical cell.<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">(B) In-cylinder pressure variation data synchronized with 
the crank angle measurement was acquired<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">on a computer for every one-degree crank 
angle.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">The pressure measurement was accomplished 
using<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">a pre-calibrated Piezo based pressure 
transducer<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">(M=s PCB make).<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">(C) Measurement of voltage and current 
across<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">three phases and frequency for power 
output<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">calculations—the load bank constituted of 
resistors.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">(D) Air and gas Kow to the engine using 
pre-calibrated<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">venturimeters.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">(E) 
Engine exhaust analysis—O</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">, 
CO</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">; 
CO, and NO<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">and temperature.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">with the crank angle measurement was 
acquired<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">on a computer for every one-degree 
crank<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">on a computer for every one-degree crank angle. The 
pressure measurement was accomplished using a pre-calibrated Piezo based 
pressure transducer (M=s PCB make).<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">(C) Measurement of voltage and current across three 
phases and frequency for power output calculations—the load bank constituted of 
resistors.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">(D) Air and gas FLow to the engine using pre-calibrated 
venturimeters.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">(E) 
Engine exhaust analysis—O</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">, 
CO</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">; 
CO,<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">and NO and temperature.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><FONT 
face="Times New Roman">7. Experimental 
procedure<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Experiments were initiated on the engine only after the 
gasifier system stabilized i.e. attained steady state operation in terms of 
generation of consistent quality gas. The typical time scale for attaining 
steady state<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">of 
operation from the cold start was 2–3 h. During this period the gas was flared 
in a burner. The gas composition was determined using on-line gas analysers, 
pre-calibrated using a known producer gas mixture. The calibrations of these 
analyzers were checked at random time intervals so as to minimize errors in long 
duration operation. Typically gas composition at the time of start of the engine 
test was 19 </SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">± 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">1% 
H</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">; 
19</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">±</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">1% 
CO; 2% CH</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">4</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">; 
12</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">±</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">1% 
CO</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">; 
2</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">±</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">0:5% 
H</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">O 
and rest, N</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">. 
The mean calorific value of gas varied around 4:65</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">±</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">0:15 
MJ N m</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">−</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">3</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">. 
The feedstock used for gasification is Causurina species wood with moisture 
content between 12% and 15% on dry basis (sun-dried 
wood).<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">Once 
the gas composition stabilized, the engine was operated for a few minutes at 
1500 RPM at no-load condition. All the tests on the engine were conducted around 
a constant speed of 1500</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">±</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">50 
RPM. The throttling for speed control and air and fuel proportioning was 
achieved using manually operated valves.<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">Experiments 
were conducted at CRs of 17: 1, 14:5: 1, 13:5: 1 and 11:5: 1 and these CRs were 
achieved by varying the thickness of the cylinder head gasket. The compression 
ratio values are based on the cylinder’s geometric measurements and were 
verified by matching the motoring curve with an engine simulation curve. The 
engine was tested at different ignition timing settings to determine the MBT at 
different CRs. With set ignition timing, the air and fuel were tuned to achieve 
maximum power. Measurements were initiated 10–15 min after attaining stable 
operation. The in-cylinder pressure data with a resolution of 1</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">crank 
angle was acquired on a computer in excess of 100–150 consecutive cycles. Prior 
to the start of these tests, the TDC was accurately determined using a dial 
gauge and synchronized with the optical crank </SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt">angle 
measuring system with an accuracy of </SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: ArialUnicodeMS; COLOR: black; FONT-SIZE: 10.5pt; mso-bidi-font-family: ArialUnicodeMS">±</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt">0:5</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: ArialUnicodeMS; COLOR: black; FONT-SIZE: 5.5pt; mso-bidi-font-family: ArialUnicodeMS">◦</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt">.<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">8. Results and 
observations<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">8.1. Performance<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">The first and the foremost result of these tests is that 
the engine worked smoothly without any sign of knock at a high CR of 17: 1. 
There was no sign of audible knock during the entire load range. Moreover, the 
absence of knock was clear from the pressure-crank angle recordings both at full 
load and part load.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">The engine delivered a maximum output 
of<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">17:5 kWe (20 kW shaft power) at a CR of 17: 1 with an 
overall efficiency of 21% compared to 21 kWe (24 kW shaft power) output at 31% 
efficiency in diesel mode. The overall efficiency calculated is based on the 
ratio of the shaft output delivered to the energy content in the biomass. The 
overall efficiency in gas mode is based on the ratio of mechanical shaft output 
to the energy content in the biomass. The useful output and efficiency decreased 
with the lowering of CR. A maximum output of 15:3 kWe (17:6 kW shaft power) at 
an overall efficiency of 18% was obtained at a CR of 11:5: 1. The variation of 
brake power with CR is shown in Table 2. The power output at an intermediate CR 
of 14:5: 1 and 13:5: 1 were 16.4 and 16:2 kWe, respectively, and with overall 
efficiencies being 20%. The overall efficiency at 13.5 CR is the same as that at 
14:5: 1 on account of leaner operation.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">The extent of de-rating in brake power is about 16.7% at 
a CR of 17: 1 and increased as high as 26% at 11:5: 1 when compared to diesel 
mode of operation. The gain in overall efficiencies from CR 11.5 to 17: 1 works 
out to be 16.6%, which means an increase of 3% per unit CR increment. However, 
the incremental gain per unit CR from 14.5 to 17: 1 is 2%. These figures are 
well within the range of 1 to 3% gains per unit incremental of CR [9]. The 
fuel–air equivalence ratio (PHI) at which the maximum power was derived was 
around 1.00–1.06 with the exception of 0.86 at CR of 13:5: 1. The air to fuel 
ratio is tuned from the viewpoint of deriving maximum output and therefore the 
efficiency figures are necessarily not the maximum that can be obtained. It may 
be possible to achieve higher overall efficiencies by operating at leaner 
conditions.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">The peak shaft output at varying CR was found to be 
sensitive to the producer gas composition. The hydrogen fraction in the fuel gas 
dictated the ignition timing setting. Therefore the minimum advance for brake 
torque (MBT) varied with the change in hydrogen content in the fuel gas. A 
higher fraction of hydrogen means that the ignition timing has to be retarded in 
order to benefit from the increase in the flame speed. With a faster burn rate 
the optimum spark timing has to be closer to the TDC, the mixture temperature 
and pressure at the time of initiation of spark will be higher and hence the 
laminar flame speed at the start of combustion will also be higher. Therefore 
optimizing the ignition timing based on hydrogen fraction is vital from the 
viewpoint of deriving maximum shaft output.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">Since 
the mixture flame speed is a strong function of hydrogen content in the gas, the 
MBT will differ based on the actual fuel gas composition. For a gas composition 
containing 20:5 </SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">± 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">0:5% 
H</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 7pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">2 
</SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">and 
19:5 </SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">± 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">0:5% 
CO, the MBTs have been identified as shown in Table 2, the measurement accuracy 
of MBT is within 3</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">crank 
angle. The MBT in the present case has turned out to be about 
6–10</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">BTDC 
at a CR of 17: 1 and has gone up to as high as 14–16</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">BTDC 
for a CR of 11:5: 1. These values are much lower compared to 30 to 
40</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">BTDC 
at a CR of 11.5 based on earlier work [2, 6, 12] but matches with 
10</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">BTDC 
[4] at a CR of 17: 1.<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">The mechanical efficiency of the engine at a CR of 17 : 1 
is about 80% and increases to as high as 87% at a CR of 11:5 : 1. The increase 
in mechanical efficiency is attributed to the reduction in rubbing friction [16] 
due to lower cylinder pressures encountered at lower CRs. The mechanical 
efficiency values are based on indicated power measurement (based on integration 
of pressure–volume diagram) and these were found to be identical with the Morse 
test results.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">8.2. Pressure–crank angle 
data<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">The 
pressure–crank angle recording at all the CRs did not show any trace of knock 
for all ranges of load including that of peak load and this is visible from the 
pressure–crank angle diagrams as shown in Fig. 2. Faster burn rate due to 
presence of hydrogen in the fuel gas may be one factor for the non-knocking 
performance at higher compression ratio. The faster burn rate accompanied by 
retarded ignition timing setting obviates any auto-ignition tendency of the end 
gas. Increasing the flame speed or retarding the ignition timing setting is one 
possible way of reducing knock tendency and this is well acknowledged in the 
literature [9]. The maximum indicated mean effective pressure (IMEP) was 
obtained at ignition timing corresponding to the maximum shaft output. The IMEP 
obtained at varying CR as a function of ignition timing is shown in Fig. 3. The 
max IMEP recorded was 595 kPa at a CR of 17: 1 and declined to about 485 kPa at 
a CR of 11:5: 1. The maximum IMEP was obtained at a PHI of 1.05 and this falls 
well within the anticipated PHI of 1.0 to 1.1 [9]. The point of occurrence of 
peak pressure at all CRs occurred at 18–19</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">ATDC, 
except that at 13:5: 1 which occurred at 17</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">ATDC, 
which is close to the generally acknowledged value of 17</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">ATDC 
for MBT [9, 17]. Therefore, for CR of 17: 1, 14.5 and 11:5: 1 the MBT should be 
more advanced<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><o:p><FONT 
face="Times New Roman"> </FONT></o:p></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">(lie 
within 2–3</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 5pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">) 
from what was actually measured. The variation of IMEP or the net useful output 
within this close range would be marginal. The peak cylinder pressures and their 
point of occurrence is shown in Table 3. The peak pressure at 14:5: 1 CR is 
lower than 13:5: 1 probably due to a slight departure from MBT. The coefficient 
of variation of the IMEP at all CRs and ignition settings occurred well within 
3–3.5%, implying low cycle-to-cycle variation. The reason for low cyclic 
variation is the faster rate of combustion occurring inside the engine cylinder. 
The faster rate of combustion is attributed to higher flame speeds due to the 
presence of hydrogen in the gas and also to the bowl-in piston combustion 
chamber design with increased<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">squish effect.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt"><FONT 
face="Times New Roman">8.3. Energy balance<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Fig. 4 represents the overall energy balance at a CR of 
17: 1. The energy balance at MBT showed that about 32.5% of the energy was 
realized as useful output (indicated power); about 27% was lost through the 
exhaust (including the CO in the exhaust) and the remaining 40% to the cooling 
water (inclusive of radioactive losses, etc). As expected with the advancement 
of ignition timing, the loss through exhaust mode reduced and increased to the 
coolant route. The energy balance in gas mode showed that a large fraction 
of<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">the energy was lost to the cooling water when compared to 
the diesel mode. Fig. 5 compares the energy balance in gas and diesel mode (at 
rated output of 21 kWe) at a CR of 17 : 1, the energy loss at maximum power 
delivered to the coolant and miscellaneous is about 40% compared to 33% in 
diesel and whereas, the energy loss through exhaust in gas mode decreased by 5%. 
The indicated power and thereby the thermal efficiency being higher in diesel 
mode is evident from the pressure–time curve shown in Fig. 2. The energy 
balance<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">at 
varying CRs is shown in Fig. 6. There was an increase in the loss of energy 
through exhaust (which includes the energy in the form of CO) with the reduction 
in the CR, whereas, the loss through the coolant and miscellaneous was higher at 
higher CR. The useful energy is 32.5% at a CR of 17: 1 and has declined to 25.7% 
at a CR of 11:5: 1. The useful energy at a CR of 13:5: 1 has stood about the 
same as that at 14:5: 1 due to a relatively leaner operation. The increased 
amount of heat loss to the cooling </SPAN><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Arial','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt">water 
as a whole in gas operation<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">could be attributed to the engine combustion chamber 
design. It has been quoted in the literature [9] that with engine geometries 
such as bowl-in-piston there will be 10% higher heat transfer. The heat transfer 
to the coolant in the current case falls well within this range. With the 
increase in compression ratio the overall conversion efficiencies must improve 
thermodynamically, similarly, the heat loss to the coolant and exhaust should 
have reduced. However, increased energy loss to the coolant at a higher 
compression<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">ratio is probably due to increase in heat transfer 
coefficient.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">accounted 
for because it forms a small part (</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">_ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">5%) 
of NOx generated [9]. The NO level has been represented in milligram per unit MJ 
of input energy. These results have been compared to the Swiss norms because of 
some earlier collaborative work with the<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Swiss scientists; it was indicated that Swiss norms were 
stringent with respect to the emission levels. The NO level reduced with the 
retardation of ignition timing and this feature was observed for all CRs. 
The<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><FONT face="Times New Roman"><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">NO 
level was observed to be maximum at the highest compression ratio with advanced 
ignition timings, whereas for the MBT range of 6–20</SPAN><I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'TrebuchetMS-Italic','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: TrebuchetMS-Italic">◦ 
</SPAN></I><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'">BTDC 
the NO was roughly about the same in almost all the cases. However, there was 
one exception of NO being higher at MBT for a CR of 13.5 due to a leaner 
operation.<o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">It is a well-known fact that NO generation is strongly 
dependent on the temperature and also residence time in the combustion chamber. 
With the flame speed of the gas mixture being high, the ignition setting is 
retarded whereby the residence time in the high temperature combustion chamber 
is automatically reduced. Therefore, the low NO levels at retarded ignition 
setting is an expected and consistent behavior. The above results match well 
with those quoted in the literature [9], which show small to modest variation of 
NO with CR. The variation of carbon monoxide (CO) with PHI is shown in Fig. 8. 
The CO levels have been represented in grams per MJ of input energy. The trend 
of CO with PHI is clear from the figure. The CO levels were lower at the highest 
CR, and this could be attributed to higher temperatures, leading to relatively 
complete combustion.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">9<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Been smooth and it has been established beyond doubt that 
the operating engines using producer gas in SI mode at higher compression ratios 
is technically feasible. The cylinder pressure–crank angle trace has shown 
smooth pressure variations during the entire combustion process without any sign 
of abnormal pressure raise. A shorter duration of combustion has been observed 
with producer gas fuel, requiring<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">retardation of the ignition timing to achieve MBT. These 
faster burning cycles are corroborated by low cyclic pressure fluctuations with 
a coefficient of variation 3%. The faster burning process has been identified to 
be due to the higher flame speed of the fuel gas mixture and the 
same<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">h<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">content in the gas. So, increased quantity of hydrogen in 
the fuel gas mixture is desired from the viewpoint of approaching an ideal cycle 
operation. The perceived<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">negative influence of pressure on flame speed at higher 
CR does not seem to exist based on the above results. The maximum de-rating in 
power is observed to be 16% in gas mode when compared to diesel operation at 
comparable CR. The extent of de-rating was much lower when compared to any of 
the previous studies [3–6]. This number matches with a similar kind of de-rating 
reported with NG operation [10]. However, the overall efficiency drops down by 
almost 32.5% compared to normal diesel mode of operation. A careful analysis of 
the energy balance revealed excessive heat loss to the coolant at all CRs and 
this resulted in engine overheating within 30–40 min of operation at full load. 
This phenomenon of excessive heat loss could be attributed to bowl-in piston 
combustion chamber design. Higher heat loss to the cylinder walls can be 
expected because the combustion chamber is originally meant for diesel operation 
with inherent swirl. Hence suitable modification of the combustion chamber is 
essential from the view point of reducing the energy loss to the coolant. 
Reduction in 10% heat loss to the coolant would amount to improvement in overall 
efficiencies by 3%. The study of the engine combustion chamber and modifications 
can be looked upon as future work.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><B><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">R<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[1<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">mechanical wood products branch of FAO forestry paper No. 
72, Food and Agriculture Organization of United Nations, Rome, 
1986.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[2<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">GS, Kamat PP, Parikh PP. Development and 
performa<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">15 kWe producer gas operated SI engine. Proceedings of 
Fourth National Meet on Biomass Gasification and Combustion, Mysore, 
<st1:country-region w:st="on">India</st1:country-region>, vol. 4, 1993. p. 
219–31.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[3<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Biomass producer ga<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Engines—naturally aspirated and supercharged engines. 
<st1:State w:st="on"><st1:place w:st="on">Michigan</st1:place></st1:State>: 
American Society of Agricultural Engineers, 1981. p. 
1–35.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Performance studies<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">engine. Proceedings of Fourth National Meet on Biomass 
Gasification and Combustion, <st1:place w:st="on"><st1:City 
w:st="on">Mysore</st1:City>, <st1:country-region 
w:st="on">India</st1:country-region></st1:place>, vol. 4, 1993. p. 
213–8.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[5<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Performance of charcoal<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">combustion engines. Proceedings of International 
Conference—New EnergConversion Technologies and their Commercialization’s, vol. 
2, 1981. p24.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[6<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Veerkar S. Design dev<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">spark ignited producer gas engine. Proceedings of the XIV 
National Conference on IC Engines and Combustion, <st1:place w:st="on"><st1:City 
w:st="on">Pune</st1:City>, <st1:country-region 
w:st="on">India</st1:country-region></st1:place>, 1995. p. 
97–107.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[7<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Open-top wood gasifiers, 
renewable<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">energy—sources for fuels and electricity. <st1:place 
w:st="on"><st1:City w:st="on">Washington</st1:City>, <st1:State 
w:st="on">DC</st1:State></st1:place>: <st1:place w:st="on">Island</st1:place> 
Press, 1993.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[8<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Shrinivasa U, Sharan H. Results of an 
Indo-Swi<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">qualification and testing of a 300-kW IISc–Dasag 
gasifier. Energy for sustainable development, vol. 4, November 1994. p. 
46–9.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[9<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Internal combustion e<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">International edition. <st1:State w:st="on"><st1:place 
w:st="on">New York</st1:place></st1:State>: McGraw-<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Hill, 1989.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[1<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Development of a natural<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">engine for optimum performance. Proceedings of 
institution of mechanical engineers, Part D, vol. 211, 1997. p. 
361–78.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[1<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Fuels from biomass and their rational utilization in 
internal combustion engines.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Proceedings of International Conference—New Energy 
Conversion Technologies and their Commercialization’s, vol. 2, 1981. p. 
1334–40.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[12] Parke PP, Stanley SJ, Walawnder W. Biomass producer 
gas fuelling of internal combustion engines. Energy from 
Biomass<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">and Wastes V, <st1:place w:st="on"><st1:City 
w:st="on">Lake Buena Vista</st1:City> <st1:State 
w:st="on">Florida</st1:State></st1:place>. p. 
499–516.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[13] Caris DF, Nelson EE.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">A new look at high compression engines. SAE Transactions 
1959; 67:112–23.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[14] Mishra DP, Paul PJ, Mukunda HS. Computational 
studies on the flame propagation in producer gas–air mixture and experimental 
comparisons, Proceedings of the XIII National Conference on IC Engines and 
Combustion, <st1:place w:st="on"><st1:City w:st="on">Bangalore</st1:City>, 
<st1:country-region 
w:st="on">India</st1:country-region></st1:place>,<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">1994. p. 256–62.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[15] Giordano P.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Experience on running a wood based cogeneration power 
plant with the IISc–Dasag gasifier. Biomass Users Network (BUN-India), vol. 
3(2), October 1999. p. 2.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[16] Gish RE, McCullough JD, RetzloD JB, Mueller 
HT.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Determination of true engine friction. SAE Transactions 
1958; 66:649–67.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">[17] Wu CM, Roberts CE, Matthews RD, Hall 
MJ.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt; mso-layout-grid-align: none" 
class=MsoNormal><SPAN 
style="FONT-FAMILY: 'Trebuchet MS','sans-serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 10pt; mso-bidi-font-family: 'Trebuchet MS'"><FONT 
face="Times New Roman">Effects of engine speed on combustion in SI engines: 
Comparison of predictions of a fractal burning model with experimental data, SAE 
Trans. 1993; p. 2277–91.<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P style="MARGIN: 0in 0in 0pt" class=MsoNormal><o:p><FONT 
face="Times New Roman"> </FONT></o:p></P></DIV>
<BLOCKQUOTE 
style="BORDER-LEFT: #000000 2px solid; PADDING-LEFT: 5px; PADDING-RIGHT: 0px; MARGIN-LEFT: 5px; MARGIN-RIGHT: 0px">
  <DIV style="FONT: 10pt arial">----- Original Message ----- </DIV>
  <DIV 
  style="FONT: 10pt arial; BACKGROUND: #e4e4e4; font-color: black"><B>From:</B> 
  <A title=Doug.Williams@orcon.net.nz 
  href="mailto:Doug.Williams@orcon.net.nz">doug.williams</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>To:</B> <A 
  title=gasification@lists.bioenergylists.org 
  href="mailto:gasification@lists.bioenergylists.org">Discussion of biomass 
  pyrolysis and gasification</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Sent:</B> Thursday, February 24, 2011 7:46 
  PM</DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Subject:</B> Re: [Gasification] ideal wood 
  gas engine</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><FONT size=2 face=Arial><STRONG>Hi Tony and 
  Colleagues<BR><BR></STRONG>> This may be my first post to this site, I 
  trust you will all not hope it is my last.</FONT></DIV>
  <DIV><FONT size=2 face=Arial></FONT> </DIV>
  <DIV><FONT size=2 face=Arial><STRONG>As a fellow New Zealander, lets hear more 
  from you, we cover a lot of engine "stuff", and new voices are most 
  welcome.</STRONG></FONT><FONT size=2 face=Arial><STRONG> </STRONG></DIV>
  <DIV><BR>> Getting the Air/fuel ratio correct is also vital.  Using a 
  "colortune" sparkplug is the best way to really know when you have the correct 
  mixture as you can see the flame color within the combustion chamber.</DIV>
  <DIV> </DIV>
  <DIV><STRONG>Fluidyne bought a Colortune 500 kit back in 1974-5, and I used it 
  to teach how exhaust temperatures and engine sound changed across gas/air 
  mixtures, using a single cylinder Iron Horse engine. I sent both Kevin 
  and Arnt a copy of the colour guide out of our kit, seeing as they were 
  interested in this subject.</STRONG><BR><BR>> A turbocharger can be used to 
  increase the volume of mixture which is drawn into engine but whether or not 
  they are practical given the possibility of contaminated gas is something I 
  cannot comment on.</DIV>
  <DIV> </DIV>
  <DIV><STRONG>This is a problem for producer gas in most DIY systems. We do 
  better at the commercial level with more sophisticated filtration systems, but 
  it is better to use naturally aspirated engines of larger cylinder capacity of 
  lower RPM, than undersized turbocharged engines relying on high RPM for DIY 
  projects.</STRONG></DIV>
  <DIV> </DIV>
  <DIV>> The Mean effective pressure within the engine during the combustion 
  stroke, is largely dependent on the length of stroke of the engine, the 
  compression ratio and the ignition timing.<BR>> The stroke cannot easily be 
  altered but the compression ratio can be changed on some engines by machining 
  the cylinder head.</DIV>
  <DIV> </DIV>
  <DIV><STRONG>Generally speaking, this would mainly be applied to very old 
  engines, probably pre-dating around 1949. The literature records a lot of work 
  in this area of compression ratios by Woods in the late 1930's early 
  40's (from memory), where it was established that around 11:1 was the 
  optimum for producer gas. At this point, the extra friction from compressive 
  forces consumed the "extra energy", and little was gained from higher 
  compression. </STRONG></DIV>
  <DIV><BR>> If a petrol (spark ignited) engine is run on wood gas or any 
  other gas, the Ignition timing has to be altered.  In general the 
  ignition timing will be advanced by several degrees, in order to ensure as 
  high a mean pressure as possible is reached during the combustion 
stroke.</DIV>
  <DIV> </DIV>
  <DIV><STRONG>This is true, but remember that WW2 petrol was of lower 
  octane, and required ignition advancement. Modern engines have that 
  advancement already built in for the higher octane available today. Then, 
  separate charcoal gasifiers away from wood gasifiers, because the H2 content 
  again changes ignition behaviour. Most engines set up to operate on LPG or 
  natural gas, are from 10-12:1 compression ratio (of the smaller sizes), and 
  run without alteration on 110-120 octane producer gas perfectly. Having 
  said that, you can always tweak them if the situation demands that degree of 
  perfection. The engine is the least of your worries if the gas making is 
  unstable (:-)</STRONG></DIV>
  <DIV><BR>> The benefit of using a computer controlled ignition system is 
  that most if not all computer controlled systems have a "knock" sensor.  
  The purpose of this device is to sense when the ignition of the fuel has 
  caused the pressure within the cylinder to rise so high that the remaining un 
  burnt fuel spontaneously explodes.  This results in engine knock, the 
  resulting noise is commonly known as "pinking"   Diesel engines 
  knock a lot of the time because the very design of the engine is to raise the 
  fuel temperature to point when it spontaneously burns.</DIV>
  <DIV> </DIV>
  <DIV><STRONG>Speaking "generally", producer gas has no problem in most 
  standard spark ignition engines, as the spontaneous ignition temperature for 
  producer gas in our experience, is around 600C. You find these compression 
  temperatures in diesels around 16:1 ratio, and again from experience, once you 
  go over 17:1, the spontaneous ignition temperature makes the engine very 
  unstable. We worked with Lister (NZ)  to develop dual fuel conversion 
  kits for the Pacific region, converted to gas Ford diesels in the UK, 
  Ford natural gas engines in USA, and purpose built gas engines in Germany. 
  </STRONG></DIV>
  <DIV><STRONG></STRONG> </DIV>
  <DIV><STRONG>In all cases, the operating temperatures around the engine can 
  affect the behaviour of the ignition temperatures, as will the actual CO,H2, 
  and CH4 content. Any uncracked hydrocarbons will also affect the timing 
  behaviour, so be careful how you tinker with the timing. Nothing is written in 
  stone!</STRONG></DIV>
  <DIV> </DIV>
  <DIV>> Older engines that use a Distributor lack the anti-knock feature. 
  Commonly distributors have a simple mechanical advise mechanism, to advance 
  the ignition as the engine revs faster, and a >Vacuum Retard mechanism 
  which aids acceleration.  Engines which are subject to varying loads, can 
  benefit from the retard mechanism if there is any kind of control valve 
  /butterfly on the >intake, which would alter the manifold vacuum.</DIV>
  <DIV> </DIV>
  <DIV><STRONG>My genset engine is a  1949 Hillman engine, one of the early 
  higher compression engines  (8:1) out of the UK. The vacuum advance and 
  retard is disconnected, but we have not noticed any problems across a wide 
  range of outputs for 1,000's of hours. It is a moot point however, and I will 
  reconnect it next time I play to see if it makes any 
  difference.<BR></STRONG>> <BR>> Anyone setting the timing on an engine 
  with a fixed load-speed, needs to be sure the advance/retard mechanisms are 
  either working correctly or have been locked up. As fixed speed engines can 
  "hunt" if there is any faults in or if there is any small changes in the 
  loading or fuel supply.</DIV>
  <DIV> </DIV>
  <DIV><STRONG>Gensets have to operate at fixed speed, so use a governor on the 
  throttle butterfly, and as I said, our advance/retard control is disconnected, 
  so cannot in any way affect how the engine hunts on load or gas changes. 
  Producer gas has many surprises as an engine fuel, and we learn more by the 
  day.</STRONG></DIV>
  <DIV><STRONG></STRONG> </DIV>
  <DIV><STRONG>Most of the above comments apply to fixed speed (RPM) 
  applications used for electrical power generation, both base and variable 
  loads, from our installation experiences 1978- 2010.</STRONG></DIV>
  <DIV><STRONG></STRONG> </DIV>
  <DIV><STRONG>Doug Williams,</STRONG></DIV>
  <DIV><STRONG>Fluidyne Gasification.</STRONG></DIV>
  <DIV><STRONG></STRONG> </DIV>
  <DIV><STRONG></STRONG> </DIV>
  <DIV><STRONG></STRONG> </DIV>
  <DIV><STRONG></STRONG></FONT> </DIV>
  <P>
  <HR>

  <P></P>_______________________________________________<BR>Gasification mailing 
  list<BR><BR>to Send a Message to the list, use the email 
  address<BR>Gasification@bioenergylists.org<BR><BR>to UNSUBSCRIBE or Change 
  your List Settings use the web 
  page<BR>http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/gasification_lists.bioenergylists.org<BR><BR>for 
  more Gasifiers,  News and Information see our web 
  site:<BR>http://gasifiers.bioenergylists.org/<BR></BLOCKQUOTE></BODY></HTML>