بررسی آلاینده ­های یک موتور اشتعال جرقه ­ای با استفاده از گازول

کیانی ده کیانی, مصطفی; قبادیان, برات; رحیمی, هادی; نجفی, غلامحسن

بررسی آلاینده های یک موتور اشتعال جرقه ای با استفاده از گازول

نویسندگان

مصطفی کیانی ده کیانی ¹

برات قبادیان ²

هادی رحیمی ²

غلامحسن نجفی ²

¹ دانشگاه شهید چمران اهواز،ایران

² گروه ماشین‌های کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

افزایش آلودگی های زیست محیطی ناشی از به کارگیری سوخت های فسیلی باعث ترغیب پژوهشگران به تحقیق پیرامون سوخت های تجدیدپذیر و پاک شده است. یکی از مهم ترین این سوختها بیواتانول است که در مخلوط با بنزین سوخت مناسبی را تشکیل می دهد. به مخلوط بنزین و بیواتانول در نسبت های پایین گازول گفته می شود. در مقاله حاضر تاثیر گازول که سوختی است پاک بر آلاینده های خروجی اگزوز از قبیل منو اکسید کربن (CO)، دی اکسید کربن(CO2، هیدروکربن های نسوخته (HC) و اکسیدهای نیتروژنNOx) در بارهای 25، 50، 75 و 100 درصد بار موتور و سرعت های 2000 و 4000 دور در دقیقه در یک موتور چهار سیلندر اشتعال جرقه ای بررسی شده است. بیواتانول با درصدهای حجمی مختلف (E0E5E10E15 و E20) به بنزین اضافه شد و با استفاده از دستگاه آنالیز دود، آلاینده های اگزوز اندازه گیری شد. نتایج تحقیق نشان داد که با افزایش درصد بیواتانول در سوخت های ترکیبی، مقدار آلاینده های COو HCکاهش و مقدار CO2 افزایش یافت. همچنین مقدار NOX در بارهای 25، 50 و 75 درصد کاهش و در بار کامل (100 درصد) افزایش یافت.

تازه های تحقیق

در این تحقیق که بدون انجام اصلاحات در سامانه سوخترسانی موتور صورت گرفته است، با استفاده از سوخت گازول در موتور، نتایج زیر حاصل شد:

1- مقدار CO در سرعت 2000 دور بر دقیقه و در بارهای 25، 50، 75 درصد و تمام بار نسبت به بنزین خالص به ترتیب 6، 5/7، 4/4 و 7/50 درصد و در سرعت 4000 دور بر دقیقه 3/14، 7/12، 2/8 و 5/34 درصد کاهش یافته است.

2- مقدار CO₂ در سرعت 2000 دور بر دقیقه و در بارهای 25، 50، 75 درصد و تمام بار به ترتیب 4/1، 9/4، 3/6 و 13 درصد و در سرعت 4000 دور بر دقیقه 2، 4/3، 7/3 و 2/11 درصد نسبت به بنزین، افزایش نشان میدهد.

3- مقدار HC در سرعت 2000 دور بر دقیقه و در بارهای 25، 50، 75 درصد و تمام بار به ترتیب 8، 8/13، 3/12 و 6/32 درصد و در سرعت 4000 دور بر دقیقه 3/6، 2/8، 1/10 و 2/27 درصد کاهش نشان میدهد.

4- مقدار NO_X در سرعت 2000 دور بر دقیقه و در بارهای 25، 50 و 75 درصد به ترتیب 6/15، 4/7 و 2/7 درصد کاهش و در تمام بار 3/93 درصد افزایش یافته است، همچنین در سرعت 4000 دور بر دقیقه و در بارهای 25، 50 و 75 درصد به ترتیب 4/11، 7/7 و 7 درصد کاهش و در تمام بار 2/82 درصد افزایش را نشان میدهد.

کلیدواژه‌ها

ترکیبات بیواتانول- بنزین

گازول

آلاینده های اگزوز

موتور اشتعال جرقه ای

عنوان مقاله English

Investigating the Exhaust Emissions of a Spark Ignition Engine Using Gasohol

نویسندگان English

Mostafa Kiani Deh Kiani ¹

Barat Gobadian ²

هادی رحیمی ²

Gholam Hosein Jajafi ²

¹ Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran

² Department of Agricultural Machinery, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University

چکیده English

Increase in environmental pollutions due to application of fossil fuels has encouraged researchers to investigate the renewable and clean fuels. One of the most important renewable fuels is bioethanol which makes a suitable fuel when it has with gasoline. The lower percentage volume of bioetanol blended with gasoline is called gasohol. In the present paper, the effect of gasohol which is a clean fuel on a spark ignition exhaust emissions of: CO, CO₂, HC and NO_X at 25, 50, 75 and 100% loads and speeds of 2000 and 4000 rpm was investigated. Bioethanol fuel was added to gasoline with different volume percentages (E0, E5, E10, E15 and E20). A gas analyzer was used for measuring exhaust emissions. Results of this study showed that increasing the percentage of bioethanol in gasoline fuel blends decreased CO and HC, while CO₂ was increased. Also, for 25, 50 and 75% loads, NO_X was decreased, but it was increased in full load conditions.

کلیدواژه‌ها English

Bioethanol- gasoline blends

Gasohol

Exhaust emissions

Spark

ignition engine

1. رحیمی، ه. "بررسی عملکرد موتور دیزل با استفاده از بیوفیول،" پایانامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران، 1384.

2. Hsieh, W. D., Chen, R. H., Wu, T. L., and Lin, T. H., “Engine Performance and Pollutant Emission of an SI Engine Using Ethanol-Gasoline Blended Fuels,” Atmos Environ, Vol. 36, No. 3, pp. 403-10, 2002.

3. Kalam, M. A., Husnawan, M., and Masjuki, H. H., “Exhaust Emission and Combustion Evaluation of Coconut Oil-Powered Indirect Injection Diesel Engine,” Renewable Energy, Vol., 28, PP. 2405-2415, 2003.

4. Ghobadian, B., and Rahimi, H., “Biofuels-Past, Present and Future Perspective,” The 4th International Iran and Russian Congress of Agricultural and Natural Resources, Share Kord University, Share Kord, Iran, September, 2004.

5. Agarwal, A. K., “Biofuels (alcohols and biodiesel) Applications as Fuels For Internal Combustion Engines,” Progress in Energy and Combustion Science, Vol. 33, pp. 233-271, 2007.

6. Bayraktar, H., “Experimental and Theoretical Investigation of Using Gasoline-Ethanol Blends in Spark-Ignition Engines,” Renewable Energy, Vol. 30, pp. 1733-1747, 2005.

7. Yucesu, H. S., Topgu, T., Can, C., and Melih, O., “Effect of Ethanol-Gasoline Blends on Engine Performance and Exhaust Emissions in Different Compression Ratios,” Applied Thermal Engineering, Vol. 26, pp. 2272-2278, 2006.

8. Al-Hasan, M., “Effect of Ethanol-Unleaded Gasoline Blends on Engine Performance and Exhaust Emission,” Energy Conversion and Management, Vol. 44, PP. 1547-1561, 2003.

9. Topgul, T., Yucesu, S. S., Cinar, C., and Koca, A., “The Effects of Ethanol-Unleaded Gasoline Blends and Ignition Timing on Engine Performance and Exhaust Emissions,” Renewable Energy, Vol. 31, pp. 2534-2542, 2006.

10. Al-Baghdadi M. A. S., “Hydrogen-Ethanol Blending as an Alternative Fuel of Spark Ignition Engines,” Renewable Energy, Vol. 28, pp. 1471-1478, 2003.

8. Topgul, T., Yucesu, S. S., Cinar, C., and Koca, A., “The Effects of Ethanol-Unleaded Gasoline Blends and Ignition Timing on Engine Performance and Exhaust Emissions,” Renewable Energy, Vol. 31, pp. 2534-2542, 2006.

9. Al-Baghdadi M. A. S., “Hydrogen-Ethanol Blending as an Alternative Fuel of Spark Ignition Engines,” Renewable Energy, Vol. 28, pp. 1471-1478, 2003.