بررسی تجربی تاثیرات متقابل بیواتانول، استون و ان-بوتانول به عنوان افزودنی سوخت بنزین بر عملکرد، آلایندگی یک موتور اشتعال جرقه ای

نویسندگان

1 دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشگاه محقق اردبیلی

3 گروه بیوسیستم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22034/jfnc.2024.435996.1371
چکیده

هدف کلی از این تحقیق دستیابی به ترکیب سوخت مناسب حاوی بیواتانول، بنزین، استون و ان-بوتانول در راستای افزایش عملکرد موتور و کاهش آلاینده‌های موتور و هزینه تولید انرژی است. در این تحقیق به منظور ارزیابی تأثیر نمونه سوخت‌ها، موتور تک سیلندر با یک ژنراتور 5 کیلووات ساعت کوپل شد. برای تحت بار قرار دادن موتور از یک مقاومت متغییر نوع TDGC2-5kVA و یک هیتر یک کیلووات ساعت استفاده شد. با اندازه‌گیری توان موتور مقدار آمپر و ولتاژ برق اندازه‌گیری شد. لازم به ذکر است آزمون موتور در بار کامل (بار 100 درصد) و دور ثابت 1500 دور در دقیقه به عنوان دور نامی موتور انجام گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، افزودن ان بوتانول از 2 تا 5 درصد به طور نسبی موجب کاهش و از 5 تا 7 درصد موجب افزایش نسبی توان ترمزی شد. کمترین میزان توان ترمزی در محدوده افزودنی‌های تلفیقی بیواتانول و ان بوتانول فاقد استون به‌دست آمد. بالاترین میزان توان ترمزی در بالاترین درصد تلفیق افزودنی‌های ان بوتانول، استون و بیواتانول در نمونه سوخت بنزین به دست آمد. در این بازه، بازده حرارتی نیز نسبت به نمونه سوخت شاهد بالاتر و مصرف سوخت ویژه ترمزی نیز نسبت به نمونه سوخت شاهد کمتر بود. بالاترین میزان انتشار مونوکسید نیتروژن به طور نسبی در نمونه سوخت‌های حاوی افزودنی‌های تلفیقی بیواتانول و ان-بوتانول بود. کمترین میزان انتشار مونوکسید نیتروژن در نمونه سوخت‌های حاوی تلفیق بیواتانول و استون رخ داد. با افزودن ان بوتانول به نمونه‌های سوخت، میزان انتشار اکسیدهای نیتروژن افزایش یافت. نتایج همچنین نشان داد که اثرات این افزودنی‌ها می‌تواند به شدت به طراحی موتور، شرایط عملیاتی و نسبت‌های ترکیب خاص مورد استفاده وابسته باشد. این تحقیق راه را برای چندین جهت تحقیقاتی آینده در زمینه افزودنی‌های سوخت جایگزین و موتورهای اشتعال جرقه‌ای هموار می‌ می‌کند.