实验分析4 s柴油机的排放与精炼植物油混合

Hemanandh.J¹,Narayanan.K.V²

机械工程系、Sathyabama大学、印度钦奈
机械工程系,教授,Sathyabama大学、印度钦奈

文摘

在该方案中所消耗的化石燃料和总有替代燃料,本文旨在研究混合柴油的精制玉米油(BRC)文具引擎。实验是以krisloskar直接注入四冲程柴油机单缸风冷4.4 kW恒速在1500 rpm压缩比17.5:1。BRC甲酯与sodim transesterified冰毒氧化前与柴油混合。不同的混合柴油体积(10%、30%、40%)在特定的注入压力(180条、210条和240条)对不同负荷(0%,25%,50%,75%,100%)一直尝试在实验研究中氮氧化物,CO、HC、烟尘排放尾气的温度。3 -孔喷嘴的使用和AVL气体分析仪分析了发射。尽管边际增加氮氧化物与排气温度更高的温度被注意到减少引擎温度3度除了HC和CO的重要。

关键字

Kirloskar Di——直接喷射柴油机燃油喷射压力,BRC——生物柴油精制玉米油,3 -孔喷嘴、燃烧和排放特性。

我的介绍。

在印度的场景中,增加柴油和减少化石燃料的价格,寻找替代燃料。减少排放和烟雾,通过混合植物油与柴油在不同的百分比。生物柴油的生物降解是高于柴油和拯救环境。这个结果在减少全球变暖的效应,它降低了燃料的成本。

酯交换过程进行甲醇和冰毒钠氧化物作为催化剂,由于精炼植物油是高度粘性。然后transesterified石油与柴油混合的百分比。因此,减少排放而性能增加。

1.1背景:进行了类似的实验在生物柴油的数量如下。Mahin pey。N et al .,[1]解释说,运输和安全处理、低硫含量与中性的二氧化碳是至关重要的。珠宝a Capunitan et al .,[2]的一个有价值的能源生产的燃料的化学股票从玉米秸秆热解处理,进行了实验。所做的各种研究,Ilknur Demiral et al .,[3]生物燃油色谱和光谱表明,玉米棒子股票可分为可再生燃料。显著减少约52.1%的温室气体排放是显而易见的(Nathan考夫曼)[4]。文学生产生物柴油的原料了小黄et al .,[5],水解玉米炉作为发酵原料准备微生物液体减少含氮量。N.N.A.N. Yusuf et al .,[6]表明,与石油柴油相比,生物柴油的排放减少,二氧化碳,二氧化硫,微粒,CO和HC和增加约10%的氮氧化物是注意到。然而,混合生物柴油与石油柴油降低NOx排放与其他值轻微增加,但可接受的标准。生产生物柴油的来源包括食用油的玉米和油菜(Prafulla d·帕蒂尔et al .,)[7]通过重用橄榄油甲酯研究对燃烧效率的影响。 As a result, oxygen concentration increases and it accelerates the combustion. It was also found that the rate of combustion efficiency in the use of reused olive oil, methyl esters, and the rate of combustion efficiency remains almost constant as in the use of diesel oil. A lower energy rate was noticed in the palm oil combustion, done by Tashtoush G et, al,.[8]. It was more efficient and higher rate of combustion (66%) seen in burning biodiesel, when compared with the diesel combustion that is (56%). This is because of the properties like high viscosity, less volatility and density. Sudhir C.V. et, al, [9] conducted test on Diesel Engine, The rate of combustion temperature and pressure were low in the operation of biodiesel, and the NOx emissions was also equal to that of diesel. The sulphate emission was very low due to the lesser level of sulphur. The pilot combustion caused the pre-combustion. The observation was that the blending ratio of 15% resulted in reduced smoke opacity. The test conducted in DI stationary engine by yusuf .T. F. et, al, [10] showed that as the blend increases, the brake power and CO increases in variable speed which was lesser than 1800 rpm. A review was done by shereena et, al, [11] using catalyst along with methanol in the transesterification process, which results in varying fatty acid content of the biodiesel.

1.2方法:

BRC的闪点高(大约254°C)和密度、运动粘度是生物柴油标准的范围内。由于BRC的热值约为16%,发动机需要修改以减少温室气体的排放。此外,BRC是安全的,存储和运输。

排放研究分析了解柴油机使用生物柴油的有效性。这是通过不同的注射压力推动transesterified精制玉米油结合纯柴油混合10%,30%,40%

1.3术语:

BRC——生物柴油精制玉米油

ρ-密度,公斤/立方米

英国石油公司——制动功率,千瓦

T -扭矩,N - m

R -半径的鼓,毫米

K -没有。的气缸

ASTM(美国标准测试和材料

PD -纯柴油

L -长度,毫米

N -引擎运行速度,rpm

简历-热值的燃料,kJ

——活塞面积,平方毫米

两个印第安标准

二世。方法

2.1酯交换过程:

甲基酯是通过酯交换过程。使用30克冰毒氧化钠作为催化剂,石油精制玉米升之一是处理250毫升的甲醇。总混合物倒入烧瓶,含有精制玉米油在室温下搅拌好,继续搅拌65°C到70°C,使反应完成将内容与橙棕色和进一步冷却到室温。BRC石油分离烧杯,没有肥皂的内容

2.2表1 -测试引擎的规格:

类型:Kirloskar垂直,4 s,单作用,高速、C.I.柴油机

燃烧:直接喷射

额定功率:4.3千瓦

额定转速:1500 rpm

压缩比:17.5:1

喷射注射器注入器类型:单3洞

燃油喷射压力:210条

测功器:涡流

测功器臂长度:200毫米

生:87.5毫米

中风:110毫米

连杆:200毫米

容积:661.5立方厘米

最大扭矩:0.030 kN - m(满载@1500 rpm)

油箱容量:6.5升

喷射泵类型:单缸法兰安装凸轮轴

州长类型:机械离心式

2.3表2 -测量系统的细节:

1。AVL压力传感器GH 12 D

2。软件版本2.0 V - AVL 617英蒂米

3所示。数据分析引擎- AVL压电电荷放大器

4所示。测量压力- AVL 364角编码器

5。米- AVL 437 C烟吸烟

6。5气体分析仪(NOx、HC、CO、CO2、O2) - AVL DIGAS 444分析仪

2.4实验装置:

静止的kirlosker 4 s的详细规格,DI,柴油机是表- 1所示,用于进行实验。涡流测力计(通电)用于两负载在不同加载条件0%,25%,50%,75%,和100% AVL DIGAS 444分析仪。exhasut气体emissons氮氧化物、HC、CO、CO2和O2进行了研究。使用AVL 437 c烟烟不透明度测量计和压力和曲柄角测量使用364角编码器。测量系统的细节如表- 2中给出。

2.5测试程序:

BRC混合与纯柴油10:90,30:70 40:6 0,被用来进行实验,在不同的压力以恒定的速度每分钟1500转。空载情况下观察10分钟,使用每个应用加载之前的混合比例。逐渐增加的负载25%的每一步融入在恒定速度不同的压力。目标是基于以上分析排放条件和实验装置的示意图所示图。1

三世。结果与讨论

在测试条件下,在不同的压力(180条,210条,240条)对不同负载,下面讨论的排放研究

氧化碳mono 3.1(有限公司):图2、3、4所示减量是注意所有混合在180酒吧。然而在210酒吧,它增加高达75%的负载和之后减少对更高的负载。大大减少公司发生在约18%在240酒吧融合为40%。减排在高喷射压力发生由于更高的生物柴油热值与更多的氧气分子作用的稳定燃烧生物柴油混合。

3.2烃(HC):。在三种不同的压力,分析了HC对不同混合比例。在240酒吧有40%掺合比HC降低而在180条10%混合和210酒吧HC增加30%。结果shwon在图5、6和7。

3.3 Carbon-di-oxide (CO2):图8、9和10指出,二氧化碳的排放增加10%和30%混合对所有压力。但是在210条和240条,减少二氧化碳混合注意到40%。高氧含量和不同喷雾条件下对不同的发动机负荷使完全燃烧生物柴油能显著降低二氧化碳排放。

3.4氮氧化物(NOx):混合,氮氧化物排放减少对低负荷和亦然如图11所示,12、13所示。这是因为有效的喷洒混合柴油通过小3孔喷嘴孔导致减少氮氧化物和随着负载的增加,缸内的温度增加导致更高的氮氧化物排放。

3.5烟:从图14、15和16个烟导致在燃烧反应,它增加在180酒吧混合30%和40%。在210条和240条烟减少观察到。总是在开始加载烟雾逐渐增加,在高负荷减少,降低烟气温度的2˚C的顺序。分子的多频组合以蒸汽的形式润滑油与燃料在燃烧烟雾导致部分燃烧的结果。

四。结论

实验显示,精制玉米生物柴油与柴油混合时通过改变压强,导致排放的理想模式。得出的结论是

。扮演一个至关重要的减少排放的压力越高与240年40%的柴油的酒吧。

b。的氮氧化物排放少通常是低的混合比例较低的压力和更高的压力NOx排放的增加。

c。生物柴油烟雾不透明度与柴油相比略高。

d。发动机温度增加在低负荷和减少对高负载。

诉未来的工作范围

通过修改锥角燃油喷射喷嘴和各种截面的椭圆,semielliptical,圆形,三角形等,有改善的范围。也会增加对不同混合比例的喷嘴数量可能产生更高的效率较低的排放。

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