In their study of crude PL in a CI engine, Shihadeh and Hochgreb [67] favoured inlet air preheating to aid combustion. They tested a single cylinder Ricardo Hydra diesel engine with PL after some modifications to the fuel supply system. Another study by the same authors reported longer ID reflecting poor ignition quality of the PL [61]. In this case, ignition characteristics were compared for two different types of wood-derived flash pyrolysis liquid (produced by the ENSYN and NREL processes). It was observed that the NREL liquid exhibited considerably better ignition characteristics than the ENSYN liquid. At higher charge temperature, ID of PL's was close to fossil diesel [61]. Peak heat release of PL was lower than with fossil diesel; the NREL liquid illustrated higher heat release than the ENSYN liquid. The authors concluded that PL combustion in CI engine is primarily limited by slow chemistry and not only quality of mixing and atomisation which is the case for fossil diesel. Chemical composition, molecular weight and water content of the PL play an important role in ID [61] and [67]. The presence of water affects the heat of vaporisation and vaporisation rates. The NREL pyrolysis liquid had lower water content and lower molecular weight compared to ENSYN pyrolysis liquid (Table 2), which led to better ignition performance. Also, additional thermal cracking in the NREL process appears to have up-graded the fuel resulting in improved chemical and vaporisation characteristics [61].
Frigo et al. [72] tried eucalyptus wood-derived flash pyrolysis liquid in a standard diesel engine and found that the fuel would not ignite even after preheating to 90 °C; however, it did self-ignite when mixed with 12% ethyl alcohol with preheating temperature to 50 °C. These authors observed that at 3.5 bar load (at 2000 rpm), the smoke emission and fuel consumption were 42% and 3.3 times higher than fossil diesel, when the engine was operated at similar ignition timings of 5° CA BTDC. Similar ignition timing was set by varying the injection timing for each fuel. The air-fuel ratio for diesel fuel was 35 and this value dropped to 13.6 for PL blend. Peak cylinder pressure was increased by 16% relative to fossil diesel operation. Ignition delay of the PL blend was reported as 7° CA [72], a big improvement compared to 15° CA reported by Solantausta et al. [12]. The injection duration was longer, and combustion duration was shorter than fossil diesel. The injection system clogged, however, after just a few minutes of operation [72].
Although PL is not usually miscible with fossil diesel, stable blends of PL and fossil diesel have been produced and smooth operation of the engines reported [59], [60] and [80]. Lower oxygen content in the slow pyrolysis oil helps it to mix with fossil diesel. Combustion performance results using blends of pine-derived slow PL (20% and 40%) and fossil diesel show that that peak cylinder pressure and temperature was increased by 6% and 3% respectively, when 40% blend (with diesel) of slow PL was used in the engine instead of fossil diesel (Table 5). The higher fuel consumption by 71% in the case of PL blend caused increased pressure and temperature. Ignition delay was increased by 33% and peak injection pressure was increased by 22%, when the 40% PL blend was used (Table 5). Zhang and Wang [59] derived PLs through distillation at two different temperature ranges of the tar, which was a by-product of the corncob gasification plant: PL1 was produced by distillation at 110−220 °C; PL2 by distillation at >220 °C. Two stable blends were prepared using 10% PL1 or PL2 plus 90% fossil diesel for engine tests. With these blends, full engine power was achieved and the engine could even run overloaded. Compared to diesel: (i) fuel consumption decreased by 11.7% (PL1 blend) and 6.6% (PL2 blend) at part load and was almost similar at full load; (ii) CO emission decreased by 19% (PL1 blend) and 43% (PL2 blend; this was attributed to the lower carbon content); (iii) CO2 emission was decreased by 14% (PL1 blend) and 14% (PL2 blend) respectively. However, HC emission was slightly higher at all loads indicating some levels of incomplete combustion. Smoke levels were similar at full load condition, but lower by 20−40% at part loads.
ในการศึกษาของพวกเขาน้ำมันดิบ PL ในเครื่องยนต์ CI, Shihadeh และ Hochgreb [67] ได้รับการสนับสนุนอุ่นอากาศที่ไหลเข้าที่จะช่วยให้การเผาไหม้ พวกเขาผ่านการทดสอบกระบอกเดียวริคาร์โด้ไฮดราเครื่องยนต์ดีเซลกับ PL หลังจากการปรับเปลี่ยนบางอย่างเพื่อให้ระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง การศึกษาอื่นโดยผู้เขียนเดียวกันรายงาน ID อีกต่อไปสะท้อนให้เห็นถึงคุณภาพของการเผาไหม้ที่ดีของ PL [61] ในกรณีนี้ลักษณะการจุดระเบิดถูกนำมาเปรียบเทียบสองประเภทที่แตกต่างกันของไพโรไลซิแฟลชไม้ที่ได้จากของเหลว (ผลิตโดย Ensyn และกระบวนการ NREL) มันถูกตั้งข้อสังเกตว่าของเหลว NREL แสดงลักษณะการเผาไหม้ที่ดีขึ้นมากกว่าของเหลว Ensyn ที่อุณหภูมิสูงกว่าค่าใช้จ่าย, ID ของ PL คือใกล้กับดีเซลฟอสซิล [61] ปล่อยความร้อนสูงสุดของ PL ต่ำกว่ากับน้ำมันดีเซลฟอสซิล; ของเหลว NREL แสดงการปล่อยความร้อนสูงกว่าของเหลว Ensyn เขียนสรุปว่าการเผาไหม้ในเครื่องยนต์ PL CI โดยส่วนใหญ่โดยเคมีช้าและไม่เพียง แต่คุณภาพของการผสมและการแตกซึ่งเป็นกรณีสำหรับดีเซลฟอสซิล องค์ประกอบทางเคมีน้ำหนักโมเลกุลและปริมาณน้ำของ PL มีบทบาทสำคัญใน ID [61] และ [67] การปรากฏตัวของน้ำมีผลกระทบต่อความร้อนของการระเหยและอัตราการระเหย ของเหลวไพโรไลซิ NREL มีปริมาณน้ำลดลงและมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการไพโรไลซิ Ensyn ของเหลว (ตารางที่ 2) ซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพการเผาไหม้ที่ดีขึ้น นอกจากนี้การแตกความร้อนที่เพิ่มขึ้นในกระบวนการ NREL ดูเหมือนจะมีขึ้นอย่างช้า ๆ เชื้อเพลิงที่เกิดขึ้นในลักษณะทางเคมีและระเหยที่ดีขึ้น [61]. Frigo และคณะ [72] พยายามไพโรไลซิแฟลชไม้ยูคามาของเหลวในเครื่องยนต์ดีเซลมาตรฐานและพบว่าน้ำมันเชื้อเพลิงจะไม่จุดชนวนแม้หลังจากที่อุ่นถึง 90 ° C; แต่มันก็ตัวเอง Ignite เมื่อผสมกับแอลกอฮอล์ 12% ที่มีอุณหภูมิอุ่นถึง 50 ° C ผู้เขียนเหล่านี้ตั้งข้อสังเกตว่าที่ 3.5 โหลดบาร์ (ที่ 2,000 รอบต่อนาที), การปล่อยควันและการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงที่มี 42% และ 3.3 เท่าสูงกว่าดีเซลฟอสซิลเมื่อเครื่องยนต์ได้รับการดำเนินการในการกำหนดเวลาการเผาไหม้ที่คล้ายกันของ 5 ° CA BTDC ระยะเวลาการเผาไหม้ที่คล้ายกันถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงระยะเวลาการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับแต่ละ อัตราส่วนอากาศน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับน้ำมันดีเซล 35 และค่านี้ลดลงไป 13.6 สำหรับการผสมผสาน PL ถังความดันยอดเพิ่มขึ้น 16% เมื่อเทียบกับการดำเนินดีเซลฟอสซิล ความล่าช้าในการจุดระเบิดของการผสมผสาน PL ได้รับรายงานว่า 7 ° CA [72], การปรับปรุงใหญ่เมื่อเทียบกับ 15 ° CA รายงานโดย Solantausta และคณะ [12] ระยะเวลาการฉีดเป็นอีกต่อไปและระยะเวลาการเผาไหม้สั้นกว่าดีเซลฟอสซิล ระบบหัวฉีดอุดตัน แต่หลังจากนั้นเพียงไม่กี่นาทีของการดำเนินการ [72]. แม้ว่า PL ไม่ได้มักจะผสมกับน้ำมันดีเซลฟอสซิลผสมมั่นคงของ PL และฟอสซิลดีเซลได้รับการดำเนินการผลิตและเรียบเนียนของเครื่องยนต์รายงาน [59], [ 60] และ [80] ปริมาณออกซิเจนที่ต่ำกว่าในน้ำมันไพโรไลซิช้าช่วยให้มันไปผสมกับดีเซลฟอสซิล ผลการดำเนินงานการเผาไหม้โดยใช้ผสมสนมาช้า PL (20% และ 40%) และการแสดงดีเซลฟอสซิลที่ความดันถังสูงสุดและอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 6% และ 3% ตามลำดับเมื่อผสมผสาน 40% (ดีเซล) ช้า PL ถูกนำมาใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลแทนฟอสซิล (ตารางที่ 5) การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงที่สูงขึ้นโดย 71% ในกรณีของการผสมผสาน PL ที่เกิดความดันและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ความล่าช้าในการจุดระเบิดเพิ่มขึ้น 33% และความดันการฉีดสูงสุดเพิ่มขึ้น 22% เมื่อ 40% ผสมผสาน PL ที่ใช้ (ตารางที่ 5) Zhang และวัง [59] มา PLs ผ่านการกลั่นที่สองช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกันของทาร์ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากโรงงานผลิตก๊าซจากซังข้าวโพด: PL1 ถูกผลิตโดยการกลั่นที่ 110-220 ° C; PL2 โดยการกลั่นที่> 220 ° C สองผสมที่มีเสถียรภาพได้จัดทำขึ้นโดยใช้ PL1 10% หรือ PL2 บวกดีเซล 90% ฟอสซิลสำหรับการทดสอบเครื่องยนต์ ด้วยการผสมเหล่านี้กำลังเครื่องยนต์เต็มก็ประสบความสำเร็จและเครื่องยนต์ยังสามารถเรียกใช้มากเกินไป เมื่อเทียบกับดีเซล (i) การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงลดลง 11.7% (PL1 ผสมผสาน) และ 6.6% (PL2 ผสมผสาน) ที่โหลดและเป็นส่วนหนึ่งที่คล้ายกันเกือบที่โหลดเต็ม; (ii) การปล่อย CO ลดลง 19% (PL1 ผสมผสาน) และ 43% (PL2 ผสมผสานนี้เป็นผลมาจากการลดลงของปริมาณคาร์บอน); (iii) การปล่อยก๊าซ CO2 ลดลง 14% (PL1 ผสมผสาน) และ 14% (PL2 ผสมผสาน) ตามลำดับ อย่างไรก็ตามการปล่อย HC ก็สูงขึ้นเล็กน้อยที่โหลดทั้งหมดแสดงให้เห็นบางระดับของการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ ระดับควันมีความคล้ายคลึงกันที่สภาวะโหลดเต็ม แต่ลดลง 20-40% ที่โหลดส่วนหนึ่ง
การแปล กรุณารอสักครู่..