BackgroundIncreasing global concern

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.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

พื้นหลังเพิ่มทั่วโลกกังวลเนื่อง 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 กับเครื่องยนต์ออกมาปล่อย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ประวัติความเป็นมาการเพิ่มขึ้นของความกังวลทั่วโลกอันเนื่องมาจากมลพิษทางอากาศและน้ำมันสำรอง จำกัด ได้สร้างความสนใจมากในการเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเชื้อเพลิงทางเลือกในการใช้เชื้อเพลิงจากปิโตรเลียมโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับภาคการขนส่งที่ใช้พลังงานขึ้นอยู่เกือบเฉพาะในเชื้อเพลิงฟอสซิล หลายประเทศมีจุดมุ่งหมายที่จะใช้เชื้อเพลิงชีวภาพอย่างยั่งยืนซึ่งสร้างการประหยัดก๊าซเรือนกระจกที่ชัดเจนและสุทธิและไม่มีผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพและการใช้ที่ดิน ในสถานการณ์สมมตินี้บิวทานอมีศักยภาพที่แข็งแกร่งเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ เช่นเดียวกับเอทานอลบิวทานอสามารถผลิตได้ทั้งปิโตรเคมีและกระบวนการหมัก การผลิตของ biobutanol โดยการหมักเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพคือการสร้างความสนใจเป็นอย่างมากก็มีข้อได้เปรียบบางอย่างในการเปรียบเทียบกับเอทานอล เหล่านี้รวมถึงปริมาณพลังงานที่สูงขึ้นในการดูดซับน้ำที่ต่ำกว่าและคุณสมบัติกัดกร่อนความสามารถในการผสมที่ดีขึ้นและความสามารถในการที่จะใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเดิมโดยไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยน biobutanol สามารถผลิตได้จากแป้งหรือน้ำตาลตามพื้นผิวโดยการหมัก (อะซิโตนบิวทานอ-เอทานอลชื่อกระบวนการหมัก ABE). อย่างไรก็ตามเรื่องค่าใช้จ่ายให้ผลผลิตค่อนข้างต่ำและหมักซบเซาเช่นเดียวกับปัญหาที่เกิดจากการยับยั้งสิ้นสุดผลิตภัณฑ์และการติดเชื้อทำลายจุลินทรีย์ นั่นหมายความว่าบิวทานอ ABE ไม่สามารถแข่งขันในเชิงพาณิชย์ด้วยบิวทานอสารสังเคราะห์และการผลิตเกือบทั้งหมดหยุดเป็นอุตสาหกรรมปิโตรเคมีพัฒนา อย่างไรก็ตามการเพิ่มความสนใจในการใช้เป็นเชื้อเพลิง biobutanol ขนส่งก่อให้เกิดจำนวนของ บริษัท ที่จะสำรวจทางเลือกใหม่ในการหมัก ABE แบบดั้งเดิมซึ่งจะช่วยให้ biobutanol ที่จะผลิตในระดับอุตสาหกรรม. เกี่ยวกับการใช้ยานยนต์ของ biobutanol เทคโนโลยีเพื่อ ทำให้ biobutanol, เชื้อเพลิงชีวภาพ nonfood ตามค่าใช้จ่ายที่สามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลไม่อยู่ที่นี่ แต่หลาย บริษัท กำลังทำงานกับเป้าหมายนี้ ด้วยความเคารพกับน้ำมันเบนซินบิวทานอ (หรือ biobutanol) มีจำนวนของข้อได้เปรียบกว่าเชื้อเพลิงอื่น ๆ เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ทั่วไปเช่นเอทานอลและเมทานอล ความหนาแน่นของพลังงานน้ำมันอยู่ที่ประมาณ 32 MJ / ลิตรในขณะที่บิวทานอแสดงให้เห็นถึง 29.2 MJ / ลิตรเมื่อเทียบกับเอทานอล 19.6 MJ / L และเมทานอล 16 MJ / L นี้จะทำให้บิวทานอเพื่อให้ใกล้เคียงกับน้ำมันเบนซินที่จะสามารถช่วยให้ตรงข้ามทดแทนในแง่ของพลังงาน [1] บิวทานออยู่ไกลดูดความชื้นน้อยกว่าเมทานอลเอทานอลและโพรพาน เหล่านี้แอลกอฮอล์ล่างละลายด้วยน้ำอย่างเต็มที่ในขณะที่บิวทานอมีเพียงการละลายน้ำเจียมเนื้อเจียมตัว นี้จะช่วยให้พลังงานต่ำขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์กลาง [2] บิวทานอกัดกร่อนน้อยกว่าเอทานอลสามารถขนส่งในท่อที่มีอยู่และมีความปลอดภัยมากที่จะทำงานร่วมกับกว่าแอลกอฮอล์ลดลงขึ้นอยู่กับจุดเดือดค่อนข้างสูงและจุดวาบไฟของ ในการเปรียบเทียบกับเอทานอลเพิ่มของบิวทานอกับเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนธรรมดาสำหรับใช้ในเครื่องยนต์หัวเทียนจุดระเบิดสามารถเพิ่มคะแนนออกเทนเชื้อเพลิงและพลังงานสำหรับการเคลื่อนที่ของเครื่องยนต์ที่กำหนดและอัตราการบีบอัดซึ่งจะช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงและการปล่อยก๊าซ CO2 [3-5] . การใช้เอทานอลได้รับการสอบสวนอย่างกว้างขวางสำหรับเครื่องยนต์หัวเทียนจุดระเบิดในขณะที่การศึกษาน้อยได้รับการดำเนินการเกี่ยวกับการเผาไหม้บิวทานอน้ำมันเบนซินและในเครื่องมือบิวทานอเชื้อเพลิง [6, 7] วรรณคดีไม่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการผลักดันการจุดระเบิดแบบจุดประกาย (SI) เครื่องยนต์ข้อมูลการทดลอง เกือบทั้งหมดของการศึกษาเกี่ยวกับการผสมบิวทานอน้ำมันเบนซินประกอบด้วยการประเมินผลของประสิทธิภาพการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงและการปล่อยไอเสียสำหรับสภาพการใช้งานเครื่องยนต์ที่แตกต่างกัน [6-10] กระบวนการในการตรวจสอบของกระบอกสูบได้ตระหนักถึงส่วนใหญ่มาจากการวัดความดัน กิจกรรมการวิจัยเหล่านี้แสดงให้เห็นว่ามีความเข้มข้น 20% เป็น 40% ในน้ำมันเบนซินบิวทานอการใช้งานเรียกใช้เครื่องยนต์ที่มีส่วนผสม leaner กว่าน้ำมันเบนซินสำหรับผลการดำเนินงานคงที่ ผสมเหล่านี้เสนอการปล่อย UHC คล้ายกับน้ำมันเบนซินและพวกเขาเพิ่มขึ้นที่ระดับความเข้มข้นบิวทานอที่สูงขึ้น ผสมลดลงการปล่อยก๊าซ NOx ให้อยู่ในระดับที่ต่ำกว่ากับน้ำมันเบนซินบริสุทธิ์ที่ผสม leanest ของ เพิ่มขึ้นเล็กน้อยในการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงเฉพาะ (SFC) ด้วยนอกจากนี้บิวทานอที่เกี่ยวข้องกับการผสมผสานของการเผาไหม้ลดลงเอนทัล ตัวอย่างเช่น B40 มี 10% เอนทัลเผาไหม้ต่ำกว่าน้ำมันเบนซินที่เพิ่ม SFC 10% สำหรับผสมทฤษฎีและยันเล็กน้อย มันได้รับการวัดนั้นโดยการเพิ่มบิวทานอสัมประสิทธิ์ของการเปลี่ยนแปลงของความดันที่ระบุค่าเฉลี่ยที่มีประสิทธิภาพ (COVIMEP) ลดลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการผสมไม่ติดมันและขั้นตอนการเผาไหม้ปั่นป่วนอย่างเต็มที่ (10% ถึง 90% MFB) เป็นที่คล้ายกันในระยะเวลาสำหรับการผสมทั้งหมด และเบนซินบริสุทธิ์ การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าหลังบิวทานอมีที่คล้ายกันหรือสูงกว่าความเร็วเปลวไฟราบเรียบกว่าน้ำมันเบนซิน [6, 11]. ในผลงานที่ผ่านมาการทำงานของเครื่องยนต์เบนซินที่มีเชื้อเพลิงผสมเบนซินบิวทานอเศษส่วนผสมที่แตกต่างกันได้รับการวิเคราะห์ มันก็แสดงให้เห็นว่าบิวทานอเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่มีแนวโน้มมากที่มีศักยภาพที่ดีสำหรับการประหยัดพลังงาน ลด 14% ในเบรกเฉพาะการใช้พลังงานและการปล่อยมลพิษเป็นข้อสังเกต [12]. การตรวจสอบการทดลองล่าสุดที่จัดทำโดยใช้เครื่องมือวิจัยประกายไฟจุดระเบิดรูปทรงกระบอกเดียวที่ได้รับอนุญาตการเปรียบเทียบผลการดำเนินงานและการปล่อยมลพิษของน้ำมันเชื้อเพลิง n-butanol เรียบร้อยกับที่ของน้ำมันเบนซินและ เอทานอล พบว่าน้ำมันเบนซินและบิวทานอเป็นที่ใกล้เคียงที่สุดในการทำงานของเครื่องยนต์ที่มีแรงบิดผลิตบิวทานอเบรกน้อย อุณหภูมิไอเสียและการวัดไนโตรเจนออกไซด์แสดงให้เห็นว่าบิวทานอ combusts ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดสูงสุด ที่น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีการปล่อยก๊าซไฮโดรคาร์บอนเผาไหม้ซึ่งอยู่ระหว่างสองและสามครั้งเพื่อผู้น้ำมันเบนซินบอกว่าบิวทานอไม่ได้ atomizing อย่างมีประสิทธิภาพเป็นน้ำมันเบนซินและเอทานอล [13]. ในขณะเดียวกันการทำงานการเผาไหม้ biobutanol พื้นฐานได้รับการดำเนินการ ; ออกซิเดชันของสารผสมบิวทานอตัวแทนน้ำมันเบนซิน (85-15 vol.%) ได้ทำการศึกษาโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์เจ็ทขยับในการทำงานโดย Dagaut และ Togbe [14] จุดมุ่งหมายของการวิจัยนี้เป็นความเข้าใจที่ดีขึ้นของปรากฏการณ์ในถังมีความสัมพันธ์กับการเผาไหม้บิวทานอ-น้ำมันในเครื่องยนต์ SI เพื่อเป้าหมายนี้, การแสดงรอบการแก้ไขที่ได้ดำเนินการไปตามการขยายพันธุ์เปลวไฟจากการเผาไหม้จุดประกายในการขั้นตอนการเผาไหม้ปลาย ทดลองจริงในถังเดียวรังเพลิงการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง (PFI) เครื่องยนต์ SI-เพิ่มขึ้น เครื่องยนต์สามารถเข้าถึงสายตาพร้อมกับฝาสูบของเครื่องยนต์พาณิชย์องคาพยพ SI กับข้อกำหนดทางเรขาคณิตเดียวกัน (รูหลอดเลือดสมองและอัตราการบีบอัด) ของเครื่องยนต์การวิจัย ผสมผสานบิวทานอน้ำมันเบนซินได้รับการทดสอบสภาพการใช้งานของเครื่องยนต์หลาย การเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาที่จุดประกายและการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงการวางขั้นตอนได้รับการพิจารณา เปรียบเทียบระหว่างค่าพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับความสว่างไฟและสัญญาณความดันได้รับการดำเนินการและการตรวจสอบในถังมีความสัมพันธ์กับเครื่องยนต์ออกปล่อยก๊าซเรือนกระจก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

พื้นหลัง

เพิ่มกังวลทั่วโลกเนื่องจากมลพิษทางอากาศ และให้สำรองน้ำมัน จำกัด ได้สร้างความสนใจมากในการเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเชื้อเพลิงทางเลือกการใช้เชื้อเพลิงปิโตรเลียม โดยเฉพาะในภาคขนส่งที่ใช้พลังงานขึ้นอยู่กับเกือบเฉพาะในเชื้อเพลิงฟอสซิล หลายประเทศ เล็งใช้เชื้อเพลิงชีวภาพอย่างยั่งยืนซึ่งสร้างความชัดเจนและสุทธิก๊าซเรือนกระจกประหยัดและไม่มีผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพ และการใช้ที่ดิน ในสถานการณ์สมมตินี้ บิวทานอลมีศักยภาพที่แข็งแกร่งเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ เช่นเอทานอล butanol สามารถผลิตได้ทั้งจากกระบวนการปิโตรเคมีวิศวกรรมเคมี .การผลิตไบโอบิวทานโดยกระบวนการหมัก เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง คือ การสร้างความสนใจมากเป็นมีบางข้อได้เปรียบในการเปรียบเทียบกับรถยนต์ . เหล่านี้รวมถึงปริมาณพลังงานที่สูงขึ้น ลดการดูดซับน้ำและสมบัติการกัดกร่อนดีกว่าความสามารถและความสามารถที่จะใช้ในระบบเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยไม่ต้องดัดแปลงไบโอบิวทานสามารถผลิตจากแป้งหรือน้ำตาลตามพื้นผิว โดยการหมัก ( อะซิโตน เอทานอล butanol หมักชื่ออาเบะ ) .
แต่ปัญหาต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ผลผลิตและซบเซา fermentations ตลอดจนปัญหาที่เกิดจากสารผลิตภัณฑ์ที่สิ้นสุดและการติดเชื้อเฟจ หมายถึงว่า อาเบะ บิวทานอลไม่สามารถแข่งขันในระดับเชิงพาณิชย์ผลิต synthetically ด้วยบิวทานอล ,และเกือบทั้งหมดเป็นอุตสาหกรรมปิโตรเคมี การผลิตหยุดวิวัฒนาการ อย่างไรก็ตาม ดอกเบี้ยที่เพิ่มขึ้นในการใช้ไบโอบิวทานการขนส่งเป็นเชื้อเพลิงก่อให้เกิดจำนวนของ บริษัท ที่จะสำรวจทางเลือกใหม่ในแบบดั้งเดิมจากการหมัก ซึ่งจะช่วยให้ ไบโอบิวทานจะผลิตในระดับอุตสาหกรรม .
เกี่ยวกับการใช้ยานยนต์ของไบโอบิวทาน เทคโนโลยีไบโอบิวทานได้ ,เป็น nonfood เชื้อเพลิงชีวภาพตามต้นทุนที่สามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ยังไม่มา แต่หลาย บริษัท กำลังทำงานกับเป้าหมายนี้ ด้วยความเคารพ น้ำมันเบนซิน บิวทานอล ( หรือไบโอบิวทาน ) มีจำนวนของข้อได้เปรียบกว่าเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ทั่วไปอื่น ๆ เช่น เอทานอล และเมทานอล ความหนาแน่นพลังงานของน้ำมันเบนซินประมาณ 32   MJ / ลิตร ในขณะที่บิวทานอลแสดง 2   MJ / ลิตรเมื่อเทียบกับเอทานอล หลัง  MJ / ลิตรและเมทานอล16   MJ / ลิตร มันทำให้บิวทานอลให้ใกล้เคียงกับน้ำมัน 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 ปล่อยก๊าซเรือนกระจก