AbstractFuel blend of alcohol and c

Abstract
Fuel blend of alcohol and conventional hydrocarbon fuels for a spark-ignition engine can increase the fuel octane rating and the power for a given engine displacement and compression ratio. In this work, the influence of butanol addition to gasoline in a port fuel injection, spark-ignition engine was investigated. The experiments were realized in a single-cylinder ported fuel injection spark-ignition (SI) engine with an external boosting device. The optically accessible engine was equipped with the head of a commercial SI turbocharged engine with the same geometrical specifications (bore, stroke and compression ratio) as the research engine. The effect on the spark ignition combustion process of 20% and 40% of n-butanol blended in volume with pure gasoline was investigated through cycle-resolved visualization. The engine worked at low speed, medium boosting and wide-open throttle. Fuel injections both in closed-valve and open-valve conditions were considered. Comparisons between the parameters related to the flame luminosity and the pressure signals were performed. Butanol blends allowed working in more advanced spark timing without knocking occurrence. The duration of injection for butanol blends was increased to obtain a stoichiometric mixture. In open-valve injection condition, the fuel deposits on intake manifold and piston surfaces decreased, allowing a reduction in fuel consumption. BU40 granted the performance levels of gasoline and, in open-valve injection, allowed to minimize the abnormal combustion effects including the emission of ultrafine carbonaceous particles at the exhaust. In-cylinder investigations were correlated to engine out emissions.
Keywords Optical diagnostics Cycle-resolved visualization PFI SI boosted engine Butanol-gasoline blend Injection timing
Background

Increasing global concern due to air pollution and to the limited oil reserves has generated much interest in the environmental friendly fuels alternative to petroleum-based fuels, in particular for the transport sector in which the energy consumption depends almost exclusively on fossil fuels. Several countries aim to use sustainable biofuels, which generate a clear and net GHG saving and have no negative impact on biodiversity and land use. In this scenario, butanol has strong potential as a biofuel. Like ethanol, butanol can be produced both by petrochemical and fermentative processes. The production of biobutanol by fermentation for use as a biofuel is generating considerable interest as it offers certain advantages in comparison with bioethanol. These include higher energy content, lower water adsorption and corrosive properties, better blending abilities and the ability to be used in conventional internal combustion engines without the need for modification. Biobutanol can be produced from starch or sugar-based substrates by fermentation (acetone-butanol-ethanol named ABE fermentation process).
However, cost issues, the relatively low yield and sluggish fermentations, as well as problems caused by end product inhibition and phage infections, meant that ABE butanol could not compete on a commercial scale with butanol produced synthetically, and almost all production ceased as the petrochemical industry evolved. However, the increasing interest in the use of biobutanol as a transport fuel induces a number of companies to explore novel alternatives to traditional ABE fermentation, which would enable biobutanol to be produced on an industrial scale.
Regarding the automotive use of biobutanol, the technology to make biobutanol, a nonfood-based biofuel, cost-competitive with fossil fuels isn't here yet, but several companies are working with this target. With respect to gasoline, butanol (or biobutanol) has a number of advantages over other common alcohol fuels such as ethanol and methanol. The energy density of gasoline is about 32 MJ/L, while butanol shows 29.2 MJ/L compared to ethanol, 19.6 MJ/L, and methanol, 16 MJ/L. This makes butanol so close to gasoline that it can allow a straight-across replacement in terms of energy [1]. Butanol is far less hygroscopic than methanol, ethanol and propanol. These lower alcohols are fully miscible with water, whereas butanol has only a modest water solubility. This allows a low-energy intermediate purification step [2]. Butanol is less corrosive than ethanol, can be transported in existing pipelines and is much safer to work with than lower alcohols based on its relatively high boiling point and flashpoint. In comparison with ethanol, the adding of butanol to conventional hydrocarbon fuels for use in a spark-ignition engine can increase fuel octane rating and power for a given engine displacement and compression ratio, thereby reducing fossil fuel consumption and CO2 emissions [3–5]. Ethanol use has been widely investigated for spark-ignition engines, while few studies have been performed on butanol-gasoline combustion and on butanol-fueled engines [6, 7]. Literature is particularly poor with respect to boosted spark-ignition (SI) engine experimental data. Almost all of the studies about butanol-gasoline blends consisted of the evaluation of performance, fuel consumption and exhaust emissions for different engine-operating conditions [6–10]. The in-cylinder process characterizations were principally realized through pressure measurements. These research activities demonstrated that the concentrations of 20% to 40% butanol in gasoline enabled to run the engine at a leaner mixture than gasoline for a fixed performance. These blends offered UHC emissions similar to gasoline, and they increased at higher butanol concentrations. The blends decreased the NOx emissions to a lower level than with pure gasoline at its leanest mixture. The slight increase in specific fuel consumption (SFC) with the butanol addition was related to the blend's reduced combustion enthalpy. For example, B40 has a 10% lower combustion enthalpy than gasoline, which increases SFC of 10% for stoichiometric and slightly lean mixtures. It was measured that, by adding butanol, the coefficient of variation of indicated mean effective pressure (COVIMEP) was reduced, particularly with lean mixtures, and the fully turbulent combustion phase (10% to 90% MFB) was similar in duration for all blends and pure gasoline. This latter finding showed that butanol has a similar or higher laminar flame speed than gasoline [6, 11].
In recent works, the performance of a gasoline engine fuelled with gasoline-butanol blends of different mixing fractions was analyzed. It was demonstrated that butanol is a very promising alternative fuel with great potential for saving energy; a reduction of 14% in brake-specific energy consumption and emissions was observed [12].
Recent experimental investigations conducted using a single-cylinder spark-ignition research engine allowed comparing the performance and emissions of neat n-butanol fuel to that of gasoline and ethanol. It was found that gasoline and butanol are closest in engine performance, with butanol producing slightly less brake torque. Exhaust gas temperature and nitrogen oxide measurements show that butanol combusts at a lower peak temperature. Of particular interest were the emissions of unburned hydrocarbons, which were between two and three times to those of gasoline, suggesting that butanol is not atomizing as effectively as gasoline and ethanol [13].
At the same time, fundamental biobutanol combustion work was carried out; the oxidation of butanol-gasoline surrogate mixtures (85 to 15 vol.%) was studied using a jet-stirred reactor in the work by Dagaut and Togbé [14]. The aim of this paper is better comprehension of in-cylinder phenomena correlated with butanol-gasoline combustion in a SI engine. To this goal, cycle-resolved visualization was performed to follow the flame propagation from the spark ignition to the late combustion phase. The experiments were realized in a single-cylinder ported fuel injection (PFI) SI-boosted engine. The optically accessible engine was equipped with the cylinder head of a commercial SI turbocharged engine with the same geometrical specifications (bore, stroke and compression ratio) of the research engine. Butanol-gasoline blend was tested for several engine operating conditions. Changes in spark timing and fuel injection phasing were considered. Comparison between the parameters related to flame luminosity and to pressure signals were performed, and in-cylinder investigations were correlated to engine out emissions.
Methods

Experimental apparatus

The engine used for the experiments was an optically accessible single-cylinder PFI SI engine. It was equipped with the cylinder head of a commercial SI turbocharged engine with the same geometrical specifications. Further details on the engine are reported in Table 1. The head had four valves and a centrally located spark plug. The injection system was the same as the commercial one with a ten-hole injector. An external air compressor was used to simulate boosted conditions of intake air pressure and temperature in the ranges of 1,000 to 2,000 mbar and 290 to 340 K, respectively.
Table 1
Specifications of the single-cylinder ported fuel injection engine
Engine specifications

Displaced volume
399 cc
Stroke
81.3 mm
Bore
79 mm
Connecting rod
143 mm
Compression ratio
10:1
Number of valves
4
Exhaust valve open
153 CAD ATDC
Exhaust valve close
360 CAD ATDC
Inlet valve open
357 CAD ATDC
Inlet valve close
144 CAD BTDC
ATDC, after top dead centre; BTDC, before top dead centre; CAD, crank angle degree.
A quartz pressure transducer was flush-installed in the region between the intake-exhaust valves at the side of the spark plug. The transducer allowed performing in-cylinder pressure measurements in real time. An elongated engine piston was used; it was flat and its upper part was transparent since it was made of fused silica UV enhanced (Φ = 57 mm). To avoid window contamination by the lubric

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อเชื้อเพลิงผสมแอลกอฮอล์และเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนธรรมดาสำหรับเครื่องยนต์หัวเทียนจุดระเบิดสามารถเพิ่มคะแนน octane น้ำมันเชื้อเพลิงและพลังงานสำหรับเครื่องยนต์ที่กำหนดปริมาณกระบอกสูบและอัดอัตราส่วน เครื่องยนต์จุดระเบิดหัวเทียนถูกตรวจสอบในงานนี้ อิทธิพลของน้ำมันในการฉีดเชื้อเพลิงพอร์ต บิวทานอนี้ การทดลองได้รับรู้ในเครื่องยนต์จุดระเบิดประกาย (ซี) เดียวสูบฉีดเชื้อเพลิงพอร์ตก่อนกับอุปกรณ์ภายนอกเพิ่ม เครื่องยนต์ optically เข้าได้พร้อมกับหัวของโปรแกรม turbocharged ศรีพาณิชย์มี geometrical ข้อกำหนดเหมือน (อัตราส่วนกระบอกสูบ จังหวะ และการบีบอัด) เป็นเครื่องมือวิจัย ผลการเผาไหม้หัวเทียนจุดระเบิด 20% และ 40% ของ n-บิวทานอที่ผสมปริมาณน้ำมันบริสุทธิ์ถูกสอบสวนผ่านแก้ไขวงจรแสดงภาพประกอบเพลง เครื่องยนต์ทำงานที่ความเร็วต่ำ ส่งเสริมกลาง และเค้น wide-open เชื้อเพลิงฉีดทั้งในสภาพปิดวาล์ว และ วาล์วเปิดได้ถือ เปรียบเทียบระหว่างพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับความสว่างของเปลวไฟ และสัญญาณแรงดันถูกดำเนิน ผสมบิวทานอได้ทำงานในเวลาสปาร์คสูงขึ้น โดยเคาะเกิด ระยะเวลาของการฉีดการผสมบิวทานอขึ้นไปได้รับส่วนผสม stoichiometric ในสภาพเปิดวาล์วฉีด ฝากเชื้อเพลิงบนพื้นผิวมากมายและลูกสูบบริโภคลดน้อยลง ช่วยลดการบริโภคเชื้อเพลิง BU40 ให้ระดับประสิทธิภาพ ของน้ำมัน และ เปิดวาล์ว ฉีด สามารถลดการเผาผลาญผิดปกติผลกระทบมลพิษของอนุภาค carbonaceous ultrafine ที่ไอเสียรวมทั้ง การตรวจสอบในถังถูก correlated กับเครื่องยนต์ออกมาปล่อยเวลาฉีดผสมผสานคำแสงวินิจฉัยแก้ไขวงจรแสดงภาพประกอบเพลง SI PFI เพิ่มขึ้นเครื่องยนต์เบนซินบิวทานอพื้นหลังเพิ่มทั่วโลกกังวลเนื่อง จากมลพิษทางอากาศ และ การสำรองน้ำมันจำกัดได้ขึ้นมากสนใจในเชื้ออื่นใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับภาคขนส่งที่ใช้พลังงานขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงฟอสซิลโดยเฉพาะ หลายประเทศมุ่งใช้โบอิ้ง สร้างบันทึกปริมาณสุทธิ และชัดเจน และมีผลกระทบเชิงลบไม่ใช้ความหลากหลายทางชีวภาพและที่ดิน ในสถานการณ์สมมตินี้ บิวทานอมีศักยภาพแข็งแกร่งเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ เช่นเอทานอล บิวทานอสามารถผลิต ทั้งปิโตรเคมีและ fermentative กระบวนการ การผลิตของ biobutanol โดยหมักสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพกำลังสนใจมากเป็นมีบางข้อได้เปรียบเมื่อเปรียบเทียบกับ bioethanol ซึ่งรวมถึงเนื้อหาพลังงานสูง ดูดซับน้ำต่ำ และ คุณสมบัติกัดกร่อน การผสมผสานความสามารถและความสามารถในการใช้งานในเครื่องยนต์สันดาปภายในทั่วไปโดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนดีขึ้น Biobutanol สามารถผลิตจากแป้งหรือน้ำตาลโดยใช้พื้นผิว โดยการหมัก (อะซิโตนบิวทานอเอทานอลชื่ออะเบะหมัก)ต้นทุนอย่างไรก็ตาม ปัญหา ค่อนข้างต่ำ และซบเซาหมักแหนม ตลอดจนปัญหาที่เกิดจากผลิตภัณฑ์สุดท้าย phage และยับยั้งการติดเชื้อ หมายความ ว่า อะเบะบิวทานอไม่ได้แข่งขันในระดับเชิงพาณิชย์กับบิวทานอผลิตโซเดี่ยม และเพิ่มการผลิตเกือบทั้งหมดเป็นพัฒนาอุตสาหกรรมปิโตรเคมี อย่างไรก็ตาม สนใจเพิ่มขึ้นในการใช้ biobutanol เป็นเชื้อเพลิงขนส่งก่อให้เกิดจำนวนบริษัทที่ให้บริการแทนนวนิยายดั้งเดิมอะเบะหมัก ซึ่งจะช่วยให้ biobutanol จะผลิตในระดับอุตสาหกรรมการเกี่ยวกับการใช้รถยนต์ของ biobutanol เทคโนโลยีต้องการ biobutanol การ nonfood ใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ ต้นทุนแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลไม่นี่ยัง แต่หลายบริษัทกำลังทำงานกับเป้าหมายนี้ กับน้ำมัน บิวทานอ (หรือ biobutanol) มีข้อดีกว่าเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์อื่น ๆ ทั่วไปเช่นเอทานอลและเมทานอล พลังงานความหนาแน่นของน้ำมันประมาณ 32 MJ/L ในขณะที่บิวทานอแสดง 29.2 MJ/L เปรียบเทียบกับเอทานอล 19.6 MJ/L และเมทานอ ล 16 MJ L. ทำให้บิวทานอให้ใกล้น้ำมันว่า มันสามารถช่วยให้ตรงกับ-ข้ามแทนในแง่ของพลังงาน [1] บิวทานอเป็น hygroscopic ไกลน้อยกว่าเมทานอล เอทานอล และอย่างไร propanol Alcohols ล่างเหล่านี้เป็น miscible เต็มน้ำ ในขณะที่บิวทานอมีเพียงละลายน้ำเจียมเนื้อเจียมตัว นี้ช่วยให้ขั้นตอนฟอกกลางต่ำพลังงาน [2] บิวทานอถูกกัดกร่อนน้อยกว่าเอทานอล สามารถขนส่งในท่อที่มีอยู่ และจะปลอดภัยมากการทำงานด้วยกว่า alcohols ล่างของจุดเดือดค่อนข้างสูงและแฟลชพอยต์ เมื่อเปรียบเทียบกับเอทานอล เพิ่มของบิวทานอเพื่อเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนทั่วไปสำหรับใช้ในเครื่องยนต์จุดระเบิดประกายสามารถเพิ่มคะแนน octane ของน้ำมันเชื้อเพลิงและพลังงานสำหรับเป็นเครื่องกำหนดปริมาณกระบอกสูบและอัดอัตรา จึงช่วยลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและปล่อย CO2 [3-5] ใช้เอทานอลได้รับอย่างกว้างขวางตรวจสอบสำหรับหัวเทียนจุดระเบิดเครื่องยนต์ ในขณะที่การศึกษาน้อยมีการเผาไหม้น้ำมันเบนซินบิวทานอ และบิวทานอเป็นเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ [6, 7] วรรณคดีเหมาะอย่างยิ่งกับข้อมูลทดลองเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นประกายจุดระเบิด (ซี) ศึกษาเกี่ยวกับการผสมบิวทานอน้ำมันเกือบทั้งหมดประกอบด้วยการประเมินผลของประสิทธิภาพ ประหยัดน้ำมัน และปล่อยไอเสียสำหรับเงื่อนไขที่แตกต่างเครื่องยนต์ทำงาน [6-10] Characterizations กระบวนการในถังถูกหลักรับรู้ผ่านการวัดความดัน งานเหล่านี้แสดงว่า ความเข้มข้นของบิวทานอ 20% ถึง 40% ในน้ำมันใช้ทำเครื่องยนต์ที่ผสมกระชับกว่าเบนซินสำหรับการทำงานถาวร ผสมเหล่านี้นำเสนอคล้ายกับน้ำมันปล่อย UHC และพวกเขาเพิ่มขึ้นที่ความเข้มข้นสูงของบิวทานอ ผสมการลดปล่อยโรงแรมน็อกซ์ระดับต่ำกว่าน้ำมันบริสุทธิ์ที่เป็นส่วนผสมในแต่ละวัน เพิ่มขึ้นเล็กน้อยในการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงเฉพาะ (SFC) ด้วยการเพิ่มบิวทานอถูกกับความร้อนแฝงในการเผาไหม้ลดลงของผสม ตัวอย่าง B40 มีเป็น 10% ต่ำกว่าเผาไหม้ความร้อนแฝงกว่าเบนซิน ซึ่งเพิ่มขึ้น 10% ในส่วนผสมเล็กน้อยแบบ lean และ stoichiometric SFC มีวัดที่ โดยการเพิ่มบิวทานอ สัมประสิทธิ์ของความแปรปรวนของประสิทธิภาพดันระบุหมายถึง (COVIMEP) ถูกลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับน้ำยาผสมแบบ lean ขั้นตอนการเผาไหม้สมบูรณ์เพ (10% ถึง 90% MFB) ที่ในระยะเวลาสำหรับการผสมและน้ำมันบริสุทธิ์ทั้งหมด ค้นหานี้หลังพบว่าบิวทานอมีความคล้าย หรือความเร็วเปลวไฟ laminar สูงกว่าเบนซิน [6, 11]มีวิเคราะห์ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เบนซินเติมพลังกับบิวทานอน้ำมันผสมของส่วนผสมต่าง ๆ ในผลงานล่าสุด มันถูกแสดงว่าบิวทานอเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงทางเลือกมากว่า มีศักยภาพที่ดีในการประหยัดพลังงาน ลด 14% ในการใช้พลังงานเฉพาะเบรคและปล่อยถูกสังเกต [12]ล่าสุดตรวจสอบทดลองดำเนินการโดยใช้เครื่องมือวิจัยเดียวสูบหัวเทียนจุดระเบิดสามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพการทำงานและปล่อยเรียบร้อยเอ็นบิวทานอน้ำมันกับน้ำมันเบนซินและเอทานอล จะพบว่า เบนซินและบิวทานอมีเคียงประสิทธิภาพเครื่องยนต์ แรงบิดเบรกเล็กน้อยน้อยกว่าการผลิตบิวทานอ ไอเสียก๊าซอุณหภูมิและไนโตรเจนออกไซด์วัดแสดงว่า combusts บิวทานอที่อุณหภูมิสูงสุดต่ำกว่า สนใจโดยเฉพาะมีการปล่อยก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่เผาไหม้ ซึ่ง ระหว่างสอง และสามเท่าของน้ำมันเบนซิน แนะนำที่บิวทานอจะไม่ฝอยอย่างมีประสิทธิภาพเป็นน้ำมันเบนซินและเอทานอล [13]ในเวลาเดียวกัน ทำงานเผาผลาญ biobutanol พื้นฐานออก ออกซิเดชันของน้ำยาผสมตัวแทนเบนซินบิวทานอ (85-15 vol.%) ได้ศึกษาโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์กวนเจ็ทในงาน Dagaut และ Togbé [14] จุดประสงค์ของเอกสารนี้เป็นความเข้าใจที่ดีขึ้นของปรากฏการณ์ในถัง correlated กับบิวทานอน้ำมันการเผาไหม้ในเครื่องยนต์ SI เป้าหมายนี้ แก้ไขวงจรแสดงภาพประกอบเพลงที่ดำเนินการไปตามเผยแพร่เปลวไฟจากหัวเทียนจุดระเบิดเผาไหม้ระยะปลาย ทดลองได้รับรู้ในการฉีดเชื้อเพลิงพอร์ตก่อนสูบเดี่ยว (PFI) SI เพิ่มขึ้นเครื่อง เครื่องยนต์ optically เข้าที่พร้อมกับรูปทรงกระบอก head ของเครื่อง turbocharged ศรีพาณิชย์กับเดียว geometrical กำหนด (อัตราการบีบอัด และจังหวะ กระบอกสูบ) ของเครื่องมือวิจัย ผสมบิวทานอน้ำมันถูกทดสอบในเครื่องยนต์หลายปฏิบัติเงื่อนไข เปลี่ยนแปลงเวลาสปาร์คและฉีดเชื้อเพลิงเพื่อได้ถือ ดำเนินการเปรียบเทียบ ระหว่างพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับ flame ความสว่าง และสัญญาณแรงดัน และตรวจสอบในถังถูก correlated กับเครื่องยนต์ออกมาปล่อยวิธีการเครื่องมือทดลองเครื่องมือที่ใช้ในการทดลองเครื่องยนต์สูบเดี่ยว PFI SI optically เข้าได้ มันเป็นอุปกรณ์ที่ มีรูปทรงกระบอก head ของโปรแกรม turbocharged ศรีพาณิชย์มีข้อกำหนดเหมือน geometrical รายละเอียดเพิ่มเติมในเครื่องยนต์มีรายงานในตารางที่ 1 หัวมี 4 วาล์วและปลั๊กประกายแห่ง ระบบฉีดไม่เหมือนกันเป็นการค้ากับอัดสิบหลุม การอัดอากาศภายนอกถูกใช้เพื่อจำลองสภาพเพิ่มขึ้นบริโภคความกดอากาศและอุณหภูมิในช่วง 1000-2000 mbar และ 290-340 K ตามลำดับตารางที่ 1คุณสมบัติของถังเดียวส่งการฉีดเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ข้อมูลจำเพาะของเครื่องยนต์ ปริมาณหน่วย399 ซีซีโรคหลอดเลือดสมอง81.3 มม.กระบอกสูบ79 มม.เชื่อมต่อกับร็อด143 มม.อัตราการบีบอัด10:1จำนวนวาล์ว4เปิดวาล์วไอเสีย153 CAD ATDCวาล์วไอเสียปิด360 CAD ATDCเปิดวาล์วทางเข้าของ357 CAD ATDCปิดวาล์วทางเข้าของ144 CAD BTDCATDC หลังศูนย์ตายบน BTDC ก่อนศูนย์ตายบน CAD คลั่งสั่งมุมองศาพิกัดแรงดันเป็นควอตซ์ได้ล้างติดตั้งในภูมิภาคระหว่างวาล์วไอเสียปริมาณที่ด้านข้างของเทียน พิกัดที่อนุญาตให้ทำการวัดความดันในถังในเวลาจริง ใช้ลูกสูบเป็นเครื่องยนต์อีลองเกต ถูกแบน และส่วนบนมีความโปร่งใสเนื่องจากมันถูกทำมาจากซิลิก้า fused UV เพิ่ม (Φ = 57 mm) เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนหน้าต่าง โดย lubric

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผสมเชื้อเพลิงนามธรรม
ของแอลกอฮอล์และสารประกอบไฮโดรคาร์บอนธรรมดาสำหรับเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟสามารถเพิ่มเชื้อเพลิงออกเทนอัตราและพลังให้เครื่องยนต์ ) และอัตราส่วนการบีบอัด ในงานนี้ นอกจากจะใช้อิทธิพลของบิวทานอลในพอร์ตการฉีดเชื้อเพลิงเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ , สอบสวน .ผลการทดลองพบว่าในถังเดียวให้ฉีดเชื้อเพลิงเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ ( SI ) กับภายนอกเพิ่มอุปกรณ์ เครื่องยนต์ที่สามารถสลับสีได้ติดตั้งหัวของศรีพาณิชย์เทอร์โบเครื่องยนต์เดียวกันกับคุณสมบัติทางเรขาคณิต ( เจาะเลือด และอัตราส่วนการบีบอัด ) เป็นเครื่องมือในการวิจัยผลกระทบต่อกระบวนการเผาไหม้จุดระเบิดด้วยประกายไฟ 20% และ 40% ของ n-butanol ผสมในปริมาณน้ำมันบริสุทธิ์โดยผ่านวงจรการแก้ไขการมองเห็น เครื่องยนต์ทำงานที่ความเร็วต่ำและปานกลาง การเค้นเปิดกว้าง เชื้อเพลิงฉีดทั้งปิดวาล์วและเปิดเงื่อนไขวาล์วถูกพิจารณาการเปรียบเทียบระหว่างค่าพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับไฟเรืองแสงและแรงดันสัญญาณในการวิจัย บิวทานอลผสมให้ทำงานในขั้นสูงเพิ่มเติมโดยไม่ต้องเคาะจังหวะประกายไฟที่เกิดขึ้น ระยะเวลาของการฉีดบิวทานอลผสมเพิ่มขึ้น เพื่อให้ได้อัตราส่วนผสม . เปิดวาล์วหัวฉีดสภาพเชื้อเพลิงในท่อไอดี และลูกสูบพื้นผิวเงินฝากลดลงช่วยลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง bu40 ได้รับระดับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ในการฉีดวาล์วเปิด อนุญาตให้ลดผิดปกติการเผาไหม้รวมทั้งผลกระทบการปล่อยสดที่ประกอบด้วยคาร์บอนอนุภาคในไอเสีย ในการตรวจสอบถังมีความสัมพันธ์กับเครื่องยนต์ออก
ปล่อยก๊าซเรือนกระจกการวินิจฉัยการแก้ไขภาพ pfi ศรีแสงรอบเครื่องยนต์เบนซินใช้บิวทานอลผสมผสานจังหวะการฉีด

เพิ่มพื้นหลังกังวลทั่วโลกเนื่องจากมลพิษทางอากาศ และให้สำรองน้ำมัน จำกัด ได้สร้างความสนใจในสิ่งแวดล้อมการใช้เชื้อเพลิงปิโตรเลียมเชื้อเพลิงทางเลือก ,โดยเฉพาะในภาคขนส่งที่ใช้พลังงานขึ้นอยู่กับเกือบเฉพาะในเชื้อเพลิงฟอสซิล หลายประเทศ เล็งใช้เชื้อเพลิงชีวภาพอย่างยั่งยืน ซึ่งสร้างความชัดเจนและสุทธิก๊าซเรือนกระจกประหยัดและไม่มีผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพ และการใช้ที่ดิน ในสถานการณ์สมมตินี้ บิวทานอลมีศักยภาพที่แข็งแกร่งเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ เช่น เอทานอลบิวทานอล สามารถผลิตได้ทั้งจากกระบวนการปิโตรเคมีวิศวกรรมเคมี . การผลิตไบโอบิวทานโดยกระบวนการหมัก เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง คือ การสร้างความสนใจมากเป็นมีบางข้อได้เปรียบในการเปรียบเทียบกับรถยนต์ . เหล่านี้รวมถึงปริมาณพลังงานที่สูงขึ้น ลดการดูดซับน้ำและคุณสมบัติการกัดกร่อนดีกว่าการผสมความสามารถและความสามารถที่จะใช้ในระบบเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยไม่ต้องดัดแปลง ไบโอบิวทานสามารถผลิตจากแป้งหรือน้ำตาลตามพื้นผิว โดยการหมัก ( อะซิโตน เอทานอล butanol หมักชื่ออาเบะ ) .
แต่ปัญหาต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ผลผลิต fermentations ซบเซา ,รวมทั้งปัญหาที่เกิดจากการยับยั้งผลิตภัณฑ์ที่สิ้นสุดและการติดเชื้อเฟจ หมายถึงว่า อาเบะ บิวทานอลไม่สามารถแข่งขันในระดับเชิงพาณิชย์ผลิต synthetically ด้วยบิวทานอล และเกือบทั้งหมดเป็นอุตสาหกรรมปิโตรเคมี การผลิตหยุดวิวัฒนาการ อย่างไรก็ตามดอกเบี้ยที่เพิ่มขึ้นในการใช้ไบโอบิวทานการขนส่งเป็นเชื้อเพลิงก่อให้เกิดจำนวนของ บริษัท ที่จะสำรวจทางเลือกใหม่ในแบบดั้งเดิมจากการหมัก ซึ่งจะช่วยให้ ไบโอบิวทานจะผลิตในระดับอุตสาหกรรม .
เกี่ยวกับการใช้ยานยนต์ของไบโอบิวทาน เทคโนโลยีเพื่อให้ไบโอบิวทาน , nonfood เชื้อเพลิงชีวภาพตามต้นทุนที่สามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลไม่ได้ ที่นี่เลยแต่หลาย บริษัท กำลังทำงานกับเป้าหมายนี้ ด้วยความเคารพ น้ำมันเบนซิน บิวทานอล ( หรือไบโอบิวทาน ) มีจำนวนของข้อได้เปรียบกว่าเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ทั่วไปอื่น ๆ เช่น เอทานอล และเมทานอล ความหนาแน่นพลังงานของน้ำมันเบนซินประมาณ 32   MJ / ลิตร ในขณะที่บิวทานอลแสดง 2   MJ / ลิตรเมื่อเทียบกับเอทานอล หลัง  MJ / ลิตรและเมทานอล , 16   MJ / ลิตรมันทำให้บิวทานอลให้ใกล้เคียงกับน้ำมัน มันสามารถช่วยให้ตรงข้ามแทนในแง่ของพลังงานได้ [ 1 ] บิวทานอลเป็นไกล hygroscopic น้อยกว่า เมทานอล เอทานอล และโพรพานอล . แอลกอฮอล์ต่ำเหล่านี้จะได้เต็มที่กับน้ำ ส่วนบิวทานอลมีการดูดซึมน้ำที่เจียมเนื้อเจียมตัว . นี้จะช่วยให้ประหยัดพลังงานบริสุทธิ์ขั้นตอนกลาง [ 2 ] บิวทานอลเป็นสารกัดกร่อนน้อยกว่า เอทานอลสามารถขนส่งได้ในท่อที่มีอยู่ และมีความปลอดภัยมากที่จะทำงานร่วมกับกว่าลดแอลกอฮอล์ขึ้นค่อนข้างสูง จุดเดือด และเดมี มัวร์ . ในการเปรียบเทียบกับเอทานอลเพิ่มบิวทานอลเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนทั่วไปสำหรับใช้ในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟสามารถเพิ่มพลังในการจัดอันดับ และเชื้อเพลิงให้เครื่องยนต์ และอัตราส่วนการบีบอัดจึงช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการปล่อย CO2 3 – [ 5 ] ใช้เอทานอลได้รับอย่างกว้างขวางเพื่อเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ ในขณะที่การศึกษาน้อยได้แสดงในการเผาไหม้เชื้อเพลิง butanol บิวทานอลเบนซินและเครื่องยนต์ [ 6 , 7 ] วรรณกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งยากจนต่อการจุดระเบิดหัวเทียนเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น ( SI ) โดยใช้ข้อมูลเกือบทั้งหมดของการศึกษาเกี่ยวกับบิวทานอลน้ำมันเบนซินผสมประกอบด้วย การประเมินประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงไอเสียสำหรับเครื่องยนต์ที่แตกต่างกันและเงื่อนไข [ 6 – 10 ] ในการศึกษาคุณสมบัติเป็นหลักกระบวนการกระบอกรับรู้ผ่านการวัดความดันงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าระดับความเข้มข้น 20% ถึง 40% ใช้บิวทานอลในน้ำมันวิ่งเครื่องยนต์ที่ส่วนผสม leaner กว่าเบนซิน สำหรับงานซ่อม ผสมเหล่านี้เสนอ uhc ปล่อยคล้ายกับน้ำมันเบนซินและพวกเขาเพิ่มขึ้นสูงกว่าบิวทานอลที่ความเข้มข้น ผสม , การลดลงในระดับต่ำกว่าน้ำมันที่บริสุทธิ์ของ leanest ส่วนผสมเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ ( SFC ) ที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับบิวทานอลเป็นส่วนผสมลดการเผาไหม้พลังงาน . ตัวอย่างเช่น ขาดได้ 10% ลดการเผาไหม้พลังงานมากกว่าน้ำมันเบนซิน ซึ่งเพิ่มขึ้นร้อยละ 10 สำหรับ SFC และเอนเล็กน้อย อัตราส่วนผสม มันเป็นวัดที่ บิวทานอลโดยการเพิ่ม ,สัมประสิทธิ์ของการแปรผันของระบุหมายถึงความดันที่มีประสิทธิภาพ ( covimep ) ลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับลีนผสมและการเผาไหม้อย่างเต็มที่ป่วนเฟส ( 10% ถึง 90% mfb ) คือที่คล้ายกันในระยะเวลาผสมทั้งหมดและบริสุทธิ์น้ำมัน หาหลังนี้ พบว่ามีลักษณะคล้ายกันหรือสูงกว่าบิวทานอลไฟความเร็วกว่าเบนซิน [ 6 , 11 ] .
ในผลงานล่าสุดสมรรถนะของเครื่องยนต์แก๊สโซลีนเชื้อเพลิงเบนซินผสมของบิวทานอลที่แตกต่างกันผสมเศษส่วนเป็นวิเคราะห์ มันแสดงให้เห็นว่า บิวทานอลเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่สดใสมาก มีศักยภาพที่ดีสำหรับการประหยัดพลังงาน การลด 14% ในการปล่อยพลังงานที่เฉพาะเจาะจงและเบรค )
[ 12 ]ล่าสุดตรวจสอบดำเนินการทดลองโดยใช้เครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟสูบเดียวเพื่อให้เปรียบเทียบสมรรถนะและการปล่อยเรียบร้อย n-butanol เชื้อเพลิงเพื่อที่ของน้ำมันเบนซินและเอทานอล พบว่า น้ำมัน และบิวทานอลมีใกล้ในสมรรถนะของเครื่องยนต์ด้วยบิวทานอล ผลิตน้อย เบรคแรงอุณหภูมิไอเสียและการวัดปริมาณไนโตรเจนออกไซด์พบว่าบิวทานอล combusts ที่อุณหภูมิสูงสุดต่ำกว่า ที่น่าสนใจโดยเฉพาะคือการปล่อยสารไฮโดรคาร์บอนที่เผาไหม้ ซึ่งอยู่ระหว่างสองและสามครั้งเพื่อผู้น้ํามัน แนะนำว่า บิวทานอลไม่ใช่อันมีประสิทธิภาพเป็นน้ำมันเบนซินและเอทานอล [ 13 ] .
ในเวลาเดียวกันพื้นฐานของงานไบโอบิวทานได้ดำเนินการ ; ปฏิกิริยาออกซิเดชันของบิวทานอล น้ำมันสำหรับผสม ( 85   Vol 15 % ) โดยใช้เครื่องบินกวนเครื่องปฏิกรณ์ในผลงานโดย dagaut togb และ ) [ 14 ] วัตถุประสงค์ของบทความนี้คือเข้าใจที่ดีขึ้นของปรากฏการณ์ความสัมพันธ์กับบิวทานอลในถังเบนซินสันดาปในเครื่องยนต์ . เพื่อเป้าหมายนี้วงจรการแก้ไขภาพได้ตามเปลวไฟแผ่จากจุดระเบิดด้วยประกายไฟไประยะการเผาไหม้ช้า ผลการทดลองพบว่าในถังเดียวให้ฉีดเชื้อเพลิง ( pfi ) จังหวัดเพิ่มขึ้น เครื่องยนต์ การเข้าถึงด้านข้างเครื่องยนต์ติดตั้งหัวกระบอกสูบของเครื่องยนต์เทอร์โบซีการค้าเดียวกันกับเรขาคณิตกำหนด ( แบกจังหวะและอัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์ ) น้ำมันเบนซินผสมบิวทานอลถูกทดสอบหลายเครื่องสภาพการใช้งาน การเปลี่ยนแปลงในจังหวะที่จุดประกายและการฉีดเชื้อเพลิงมีปัญหาระดับปานกลาง การเปรียบเทียบค่าพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับเปลวไฟความสว่างและสัญญาณแรงดันได้ และในการตรวจสอบถังมีความสัมพันธ์กับเครื่องยนต์ออก


วิธีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอุปกรณ์ทดลอง

เครื่องยนต์ที่ใช้ในการทดลองเป็นสลับสีได้ pfi เครื่องยนต์สูบเดียว . มันเป็นอุปกรณ์ที่มีหัวกระบอกสูบของเครื่องยนต์เทอร์โบศรีพาณิชย์กับเรขาคณิตเหมือนกันข้อกําหนด รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องยนต์จะมีการรายงานในตาราง  1 หัวมีสี่วาล์วและตั้งอยู่หัวเทียนระบบหัวฉีดก็เหมือนการค้ากับหัวฉีดรู 10 อากาศภายนอกคอมเพรสเซอร์ใช้จำลองสภาพการบริโภคเพิ่มขึ้นความดันอากาศและอุณหภูมิในช่วง 1000 2000 และ มิลลิบาร์ 290 ถึง 340   K ตามลำดับ ตารางที่ 1

รายละเอียดของถังเดียวให้ฉีดเชื้อเพลิงเครื่องยนต์เครื่องยนต์สเปค




  CC 399 เล่มพลัดจังหวะ
813  มม. เจาะ


  79 มม. ก้านสูบ

  143 มิลลิเมตรอัตราส่วนการอัด
๑
จำนวนวาล์ววาล์วไอเสียเปิด

4
153 CAD วาล์วไอเสียปิด atdc

360 CAD วาล์วขาเข้า atdc

ตอนนี้ CAD วาล์วเปิดปิดช่อง atdc


atdc btdc 144 CAD , ศูนย์หลัง ตายบน ; btdc ก่อนศูนย์ตายบน ; CAD , องศามุมข้อเหวี่ยง .
ควอตซ์ล้างแรงดันทรานสดิวเซอร์ถูกติดตั้งในภูมิภาคระหว่างวาล์วไอดี ไอเสีย ที่ข้างหัวเทียน transducer อนุญาตแสดงในถังความดันวัดได้ในเวลาจริง ยาวเครื่องยนต์ลูกสูบที่ใช้ มันก็แบนและส่วนบนของโปร่งใส เพราะมันทำจากซิลิกา UV เพิ่มขึ้น ( Φ  =    57 มม. )เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน lubric หน้าต่างโดย