بررسی تولید توان در فرایند احتراق دوگانه‌سوز (هیدروژن-دیزل-بیودیزل) در حضور افزودنی‌ ترکیبی اکسیژن‌دار

نویسندگان

1 مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

4 مهندسی بیوسیستم،دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

5 مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

6 مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

doi
10.22034/jfnc.2026.547016.1443
چکیده

این مطالعه به بررسی ویژگی‌های عملکردی و انتشارآلاینده‌های یک موتور دوگانه سوز احتراق تراکمی با مصرف مخلوط‌های بیودیزل (B5 و B20)، گاز هیدروژن-اکسیژن (HHO) و یک افزودنی ترکیبی (ترکیبی از استین، اتانول، سولکتال و دی متیل کربنات) در شرایط بار کامل موتور می‌پردازد. در این پژوهش، آزمون‌های تجربی در یک موتور دیزل تک‌سیلندر با دور ثابت 1500 rpm و بار کامل انجام شد و ترکیب بهینه‌ی افزودنی‌ها با استفاده از طراحی آزمایش D-optimal در نرم‌افزار Design Expert تعیین شد. اندازه‌گیری‌های مربوط به توان ترمزی، مصرف سوخت ویژه ترمزی و غلظت آلاینده‌ها ‌(CO، CO₂، HC، NOx)  بر اساس استانداردهای ASTM انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که در غیاب HHO و افزودنی ترکیبی، مخلوط سوختی دیزل و بیودیزل (B5 و B20) از نظر توان ترمزی و کارایی بهتر عمل می‌کند و آلاینده‌های کمتری تولید می‌کند را نشان می‌دهد. اما افزودن HHO باعث بهبود توان ترمزی و کاهش انتشار هیدروکربن‌های نسوخته و مونوکسیدکربن در مخلوط‌های بیودیزل، به ویژه در غلظت‌های پایین تر افزودنی ترکیبی شد. با این وجود انتشار دی اکسیدکربن برای مخلوط‌های بیودیزل در مقایسه با دیزل کمتر بود، حضور HHO منجر به بهبود انتشار اکسیدهای نیتروژن نیز شد. این یافته‌ها پتانسیل HHO را به‌عنوان یک تقویت‌کننده عملکرد در کاربردهای بیودیزل نشان می‌دهد و در عین حال بر نیاز به مدیریت دقیق انتشار اکسیدهای نیتروژن تأکید می‌کند. همچنین تأثیر افزودنی ترکیبی در شرایط خاص مانند انتشار هیدروکربن‌های نسوخته، یا انتشار اکسیدهای نیتروژن در درصدهای بالای به کارگیری بیودیزل (B20A6) بیشتر برجسته می‌شود که می‌تواند در شرایط بحرانی شرایط را بهبود دهد. با این حال می‌توان نمونه سوخت B5A2 را به‌طور نسبی به‌عنوان سوختی مناسب در درصدهای مختلف HHO از نقطه نظر انتشارات آلاینده‌های موتور پیشنهاد کرد