مطالعه­ تجربی زمان تاخیر اشتعال یک موتور دیزل با استفاده از مخلوط سوخت‌های بیودیزل و دیزل

Abstract

در تحقیق حاضر، استفاده از بیودیزل حاصل از روغن پسماند خوراکی در یک موتور دیزل CFR ستان­ سنج و نیز یک موتور دیزل لیستر 1/8M مطالعه شده و تاخیراشتعال مخلوط­ های مختلف سوخت دیزل شماره 2 معمولی و بیودیزل بر مبنای حجمی (B00, B10, B20, B30, B40, B50, B60, B70, B80, B90, B100) بررسی شده است. موتور دیزل تحت آزمایش با سرعت ثابت 730 دور در دقیقه ولی در بارهای مختلف 25، 50، 75 و 100 درصد بار کامل به کار گرفته شد. در ابتدا، عدد ستان مخلوط های مختلف سوخت دیزل و بیودیزل در موتور دیزل CFR ستان ­سنج بر مبنای استاندارد ASTM-D 613 تعیین شد. با استفاده از عدد ستان مخلوط­ های سوخت و رابطه­ بین عدد ستان و تاخیر اشتعال، تاخیر اشتعال مخلوط­ های سوخت دیزل و بیودیزل محاسبه شد. نتایج آزمایش­ های تجربی نشان داد که با افزایش درصد بیودیزل در سوخت مخلوط بیودیزل و دیزل، عدد ستان سوخت افزایش یافت و تاخیر اشتعال کاهش یافت. سپس مخلوط­ های سوخت دیزل و بیودیزل در موتور دیزل لیستر 1/8 M تحت آزمون­های کوتاه مدت و در چهار بار مختلف بر مبنای استاندارد 49-ECE R آزمایش شد. با استخراج منحنی­ های فشار- زاویه­ میل ­لنگ (P-θ) و مشتق اول و دوم فشار، تاخیر اشتعال مخلوط­ های سوخت دیزل و بیودیزل در چهار بار مختلف تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش درصد سوخت بیودیزل در مخلوط ­های سوخت دیزل و بیودیزل، تاخیر اشتعال کاهش می ­یابد. مقایسه­ نتایج دو روش تعیین مقادیر تاخیر اشتعال مخلوط ­های سوخت دیزل و بیودیزل بیانگر مطابقت آن‌هاست. روند کاهش دوره­ تاخیر اشتعال در گستره­ کامل بار موتور تحت آزمایش، با افزایش درصد بیودیزل در مخلوط سوخت‌های بیودیزل و دیزل یک مزیت مهم محسوب شده و موجب کاهش کوبش دیزل، کاهش آلاینده­های مهم به ویژه NOx، کاهش فرسایش قطعات موتور و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد.