ETHANOL-BIODIESEL Tính chất hỗn hp nhiên l iu diesel-ethanol-biodiesel ệ Tính chất hỗn hp diesel- ợ ethanol

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiên liệu sinh học trong hỗn hợp Dieselethanolbiodiesel tới tính năng kỹ thuật và phát thải động cơ diesel444 (Trang 29 - 34)

ethanol thay th cho diesel nhiên liế ệu cho động cơ diesel.

1.4. Các k t qu nghiên c u s d ng ethanol và biodiesel làm ế ả ứ ử ụ nhiên li u ệ cho động cơ diesel

1.4.1. Nghiên cứu ngoài nước 1.4.1.1. Nhiên li u diesel- ethanol ệ

M c d u tính ch t c a ethặ ầ ấ ủ anol và diesel khá khác nhau nhƣng để tăng tỷ ệ l tiêu thụ nhiên li u sinh hệ ọc đã có nhiều nghiên c u v s d ng h n h p diesel-ethanol ứ ề ử ụ ỗ ợ nhằm đánh giá ảnh hƣởng cũng nhƣ tìm giớ ại h n s dử ụng… Dƣới đây trình bày một s nghiên cố ứu theo hƣớng này.

D.C. Rakopoulos, C.D. Rakopoulos, E.C. Kakaras, E.G. Giakoumis [21] nghiên c u v i h n h p DE5, DE10 ứ ớ ỗ ợ trên động cơ tăng áp 6 xylanh, phun trực ti p ế ở các ch tế độ ốc độ và t i khác nhau. K t qu cho thả ế ả ấy độ khói giảm đáng kể ỷ ệ, t l ethanol trong nhiên liệ càng tăng thì ức độ ảu m gi m càng l n. Thành ph n phát thớ ầ ải NOx hầu nhƣ không thay đổi, trong khi CO giảm, HC tăng và suất tiêu hao tăng nhẹ khi s d ng diesel-ethanol. Các k t qu ử ụ ế ả này cũng chỉ ra h n h p DE5, DE10 có th ỗ ợ ể s dử ụng an toàn trên động cơ diesel và cải thiện đƣợc một số tính năng động cơ.

16

Hình 1.5. Phát th d ng nhiên li u diesel, DE5, DE10 t i 1200 v và 1500 v/ph [21]

Hình 1.6. Su t tiêu hao nhiên li u khi s d ng nhiên li u diesel, DE5, DE10 t i 1200 v/ph và 1500 v/ph [21]

E.A. Ajav [22 nghiên c u v i h n h] ứ ớ ỗ ợp DE5, DE10, DE15, DE20 t i tạ ốc độ động cơ 1475 v/ph, s dử ụng động cơ TV 110, một xy lanh, làm mát b ng dung d ch. ằ ị K t qu cho th y công su t cế ả ấ ấ ủa động cơ giảm không đáng kể ụ c th ể tƣơng ứng là 0,46%, 0,74%, 1,86%, 2,98% .

G. Venkata Subbaiah [23] nghiên c u so sánh khi s d ng diesel, biodiesel ứ ử ụ B20, B100 và h n h p nhiên li u diesel-ethanol DE10 và DE20 và DE30. K t qu ỗ ợ ệ ế ả

17

cho th y, khi s d ng DE10 và DE20 và DE30, phát th i HC gi m so v i diesel ấ ử ụ ả ả ớ thông thƣờng lần lƣợt là 35,35%, 29.29% , 24,24%, phát th i NOả x tăng lần lƣợt là

30,22%, 35,82%, 48,88%; phát thải CO2 tăng lần lƣợt là 3,75%, 5,56%, 6,76%, muội than tăng lần lƣợt là 10,23%, 11,72% và 14,5%.

Bang-Quan He [24] nghiên c u s d ng h n h p nhiên li u diesel pha 10% và ứ ử ụ ỗ ợ ệ 30% ethanol, th nghiử ệm trên động cơ diesel hai xylanh, phun trực ti p. K t qu ế ế ả cho thấy công suất động cơ giảm, su t tiêu hao nhiên liấ ệu tăng dần theo tỷ l ethanol ệ thay th (Hình 1.7), phát thế ải NOxtăng, hàm lƣợng soot gi m (Hình 1.8). ả

Hình 1.7. Su t tiêu hao nhiên li u khi s d ng nhiên li u diesel, DE10, DE30 [24]

18 1.4.1.2 Nhiên li. ệ diesel-biodiesel u

Biodiesel đã đƣợc nghiên c u và ng d ng rứ ứ ụ ộng rãi cho động cơ diesel nh m ằ tăng tỷ l nhiên li u sinh hệ ệ ọc, dƣớ ại d ng h n h p ph i tr n v i diesel khoáng theo ỗ ợ ố ộ ớ t l nhỷ ệ ất định (B5, B10…). Nhiên liệu v i t l ph i tr n biodiesel thớ ỷ ệ ố ộ ấp dƣới 5%, có th s dể ử ụng trên động cơ diesel thông thƣờng mà không phải thay đổ ế ấi k t c u và thông s ố điều ch nh cỉ ủa động cơ [25]. V i t l ph i trớ ỷ ệ ố ộn cao hơn, động cơ có thể phải điều chỉnh để đảm bảo tính năng kỹ thuật và độ ề b n của động cơ.

Ekrem Buyukkaya [26] ti n hành th nghiế ử ệm trên động cơ diesel tăng áp, 6 xylanh (công su t l n nhấ ớ ất động cơ 164 kW tại 2100 v/ph) cho nhiên li u diesel ệ thông thƣờng và nhiên li u diesel sinh h c làm t h t c i v i các t l pha tr n 5%, ệ ọ ừ ạ ả ớ ỷ ệ ộ 20%, 70% và 100%. Ch ế độ thử nghi m t i 100% t i v i d i tệ ạ ả ớ ả ốc độ ừ t 1000 v/ph đến 2100 v/ph. K t qu cho th y, công su t và mô men cế ả ấ ấ ủa động cơ khi sử ụ d ng nhiên li u diesel và B5 không có s sai khác (Hình 1.9). Tuy nhiên, khi s d ng ệ ự ử ụ B20, B70 và B100, công su t giấ ảm tƣơng ứng 6kW, 8kW và 10kW, mô men giảm 2,2%, 4% và 5% tƣơng ứng. Trong khi đó, khi sử ụ d ng nhiên li u B5, B20, B70 và ệ B100 thì su t tiêu hao nhiên li u gấ ệ etăng lần lƣợt là2,5%, 3%, 5,5% và 7,5%. Kết qu v các phát thả ề ải độc h i cho thạ ấy CO, HC và độ khói gi m xu ng trong khi NOả ố x

lại tăng lên (Hình 1. ). Độ10 khói giảm 45% đố ới v i B70 và gi m tả ới 60% đố ới i v B100, NOx tăng 12% đố ới B100 và tăng từ 6% đến 9% trong trƣời v ng hợp đố ới i v B5 đến B70. Phát th i CO c a B5, B20, B70 và B100 lả ủ ần lƣợt gi m 12%, 25%, 31% ả và 35% so với nhiên li u diesel. Rõ ràng phát th i cệ ả ủa động cơ cũng phụ thuộ ất c r l n vào tớ ỷ l pha tr n diesel sinh h c. Khi tệ ộ ọ ỷ l pha tr n diesel sinh hệ ộ ọc tăng lên thì phát th i NOả xtăng, trong khi phát thải CO, HC và độ khói giảm.

19

Hình 1.10. Phát th i c a nhiên li u diesel, B5, B20, B70 và B100 [26] Thử nghi m c a B.Tesfa [27ệ ủ ] trên động cơ diesel 4 kỳ, 4 xylanh trong d i t c ả ố độ ừ t 800 ÷ 1600 v/ph khi s d ng nhiên liử ụ ệu diesel thông thƣờng, B50 và B100 cho thấy su t tiêu th nhiên li u khiấ ụ ệ s dử ụng B50 và B100 cao hơn so với khi s d ng ử ụ nhiên liệu diesel thông thƣờng khoảngt ừ 10% đến 15%.

K t qu nghiên c u c a Hansen et al [28] v i diesel sinh hế ả ứ ủ ớ ọc B100 trên động cơ diesel tăng áp, 4 kỳ, 4 xylanh cho thấy mô men xo n gi m 9,1% so v i nhiên ắ ả ớ liệu chạy diesel thông thƣờng t i tạ ốc độ 1900 v/ph. Nguyên nhân đƣợc gi i thích là ả

do nhi t tr c a B100 gi m 13,3%, ngoài ra còn do khệ ị ủ ả ối lƣợng riêng và độ nhớt tăng.

Wu F, Chen W [29] ti n hành thí nghiế ệm trên động cơ diesel tăng áp Cummin

ISBe6 cho 5 lo i nhiên li u diesel sinh h c làm t ạ ệ ọ ừ năm nguồn nguyên li u khác ệ nhau là d u bông (CME), dầ ầu đậu nành (SME), d u h t c i (RME), d u c (PME) ầ ạ ả ầ ọ và d u rán ph ầ ế thải (WME). Th nghi m t i tử ệ ạ ốc độ 1500 vòng/phút và năm chế độ tải khác nhau tƣơng ứng v i các giá tr áp su t trung bình 0,256 MPa, 0,512 MPa, ớ ị ấ

0,768 MPa, 1,024 MPa và 1,280 MPa. K t qu cho th y phát th i PM, CO, HC ế ả ấ ả gi m trong khi NOả x tăng. Tuy nhiên, sự tăng giảm v phát th i cề ả ủa động cơ khác

nhau khi s d ng nhiên li u có ngu n g c khác nhau. K t qu c ử ụ ệ ồ ố ế ả ụ thể, PM giảm trung bình t ừ 53% đến 69%, CO gi m trung bình t ả ừ 4% đến 16%, HC gi m trung ả bình t ừ 45% đến 67%, trong khi đó NOx tăng trung bình từ 10% đến 23%.

Trong m t nghiên c u khác c a Sahoo PK [30] khi so sánh tộ ứ ủ ỷ l pha trệ ộn diesel sinh h c 20%, 50% và 100% cho nhiên li u diesel sinh h c làm t ba nguọ ệ ọ ừ ồn

khác nhau là Jatropha (JB20, TB50, JB100), Karanja (KB20, KB50, KB100) và Polanga (PB20, PB50, PB100). Th nghiử ệm đƣợc th c hiự ện trên động cơ 3 xylanh

20

đã cho kết qu v phát th i PM c a Jatropha so v i diesel thông thả ề ả ủ ớ ƣờng t i ba giá tr ạ ị 20%, 50% và 100% lần lƣợt gi m 28,57%, 40,9% và 64,28%, c a Karanja là ả ủ 28,96%, 44,15% và 68,83% và c a Polanga là 29,22%, 44,15% và 69,48%. Trong ủ khi đó phát thải NOx h u hầ ết tăng. Phát thải HC giảm tƣơng ứng 20,7%, 20,6% và 6,7% cho m i lo i so v i khi s d ng nhiên liỗ ạ ớ ử ụ ệu diesel thông thƣờng, còn phát thải CO tăng ở ộ ố m t s trƣ ng h p. ờ ợ

Ngoài ra, còn m t s các nghiên c u khác v phát thộ ố ứ ề ải độc h i cạ ủa động cơ. Krahl J [31] tiến hành đo lƣợng phát th i CO khi s d ng nhiên li u diesel sinh hả ử ụ ệ ọc làm t h t d u c i và k t qu ừ ạ ầ ả ế ả là đã giảm đƣợc kho ng 50% so v i khi s d ng nhiên ả ớ ử ụ liệu diesel thông thƣờng. S gi m phát thự ả ải CO đƣợc nhìn nh n th y ởậ ấ nghiên c u ứ c a Raheman và Phadatare [32ủ ] tƣơng đố ới l n. Trong nghiên c u này s d ng nhiên ứ ử ụ liệu diesel sinh h c pha tr n t Karanja v i các t l 20%, 40%, 60%, 80% và 100% ọ ộ ừ ớ ỷ ệ thì phát th i CO giả ảm trong kho ng t ả ừ 75% đến 94% so v i nhiên li u diesel. ớ ệ

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiên liệu sinh học trong hỗn hợp Dieselethanolbiodiesel tới tính năng kỹ thuật và phát thải động cơ diesel444 (Trang 29 - 34)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(153 trang)