The resources of petroleum as fuel are dwindling day by day and increasing demand of fuels, as well as increasingly stringent regulations, pose a challenge to science and technology. With the commercialization of bioenergy, it has provided an effective way to fight against the problem of petroleum scarce and the influence on environment.
Biodiesel, as an alternative fuel of diesel, is described as fatty acid methyl or ethyl esters from vegetable oils or animal fats. It is renewable, biodegradable and oxygenated. Although many researches pointed out that it might help to reduce green house gas emissions, promote sustainable rural development, and improve income distribution, there still exist some resistances for using it. The primary cause is a lack of new knowledge about the influ- ence of biodiesel on diesel engines. For example, the reduce of engine power for biodiesel, as well as the increase of fuel consump- tion, is not as much as anticipated; the early research conclusions have been kept in many people’s mind, that is, it is more prone to oxidation for biodiesel which may result in insoluble gums and sediments that can plug fuel filter, and thus it will affect engine durability.
Although there are an increasing number of literatures to research engine performances and its emissions when using biodiesel, especially in this decade, only fewer people have ana- lyzed and reviewed them. A previous review published by Graboski and McCormick [1] in 1998 could not reflect the new research achievements this decade, and the newer review finished by Lapuerta et al. [2] in 2008 did not include knowledge about engine durability, and about 20% literatures before 2000 year was cited to clarify the effect of biodiesel on engine performances and emis- sions. But the other newer one, written by Basha et al. [3] in 2009, seems unconvincing for professional (especially about the review on the long-term biodiesel engine test) and uneasy for non- professional to read.
In this work, the literatures indexed by highly rated journals in scientific indexes were cited preferentially since 2000 year, as well including some SAE technical papers. According to analysis and summary in this work, it is helpful (1) for researchers and engine manufacturers to develop the further researches related to opti- mize and readjust biodiesel engine and its relevant systems; and (2) for governments to design new energy policies to impel the use of biodiesel in the light of environmental costs; and (3) for private users to understand profits for using biodiesel, and enhance con- sciousness of environmental protection. Engine performances for
biodiesel such as power performance, economy performance and durability are introduced and summarized at considerable length in Section 2. Then, the regulated emissions such as PM (particulate matter), NOx (nitrogen oxides), CO (carbon monoxide), HC (hydro- carbon), and CO2, and non-regulated emissions such as aromatic and polyaromatic compounds and carbonyl compounds, are listed to survey detailedly in Section 3. Finally, conclusions are drawn and further researches are pointed out.
2. Engine performances
2.1. Power performance
2.1.1. Effect of biodiesel on engine power
In this work, only the literatures illustrating the effect of biodiesel on engine power and/or torque are suveryed. It is shown in Table 1 that there are 27 literatures to study the effect of pure biodiesel on engine power, and 70.4% of them agreed that, with biodiesel (especially with pure biodiesel), engine power will drop due to the loss of heating value of biodiesel [4–22]. However, the results reported show some fluctuation. Some authors [4–20] found that the power loss was lower than expected (the loss of heating value of biodiesel compared to diesel) because of power recov- ery. Utlu and Koc ̧ ak [8] found that the respective average decrease of torque and power values of WFOME (waste frying oil methyl ester) was 4.3% and 4.5% due to higher viscosity and density and lower heating value (8.8%). Hansen et al. [11] observed that the brake torque loss was 9.1% for B100 biodiesel relative to D2 diesel at 1900rpm as the results of variation in heating value (13.3%), density and viscosity. And Murillo et al. [10] found that the loss of power was 7.14% for biodiesel compared to diesel on a 3-cylinder, naturally aspirated (NA), submarine diesel engine at full load, but the loss of heating value of biodiesel was about 13.5% compared to diesel.
The same range between power loss and the decreased heating value was reported in [22]. The authors found that the torque and power reduced by 3–6% for pure cotton seeds biodiesel compared to diesel, and they claimed that the heating value of biodiesel was less 5% than that of diesel. But they contributed to the difficulties in fuel atomization instead of the loss of heating value.
It was reported that there was no significant difference in engine power between pure biodiesel and diesel [23–28]. For instance, Lin et al. [23] found that the maximum and minimum differences in engine power and torque at full load between PD (petroleum diesel)
ทรัพยากรปิโตรเลียมเป็นเชื้อเพลิงมี dwindling ความต้องการแต่ละวัน และเพิ่มขึ้นของเชื้อ ตลอดจนกฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้น ก่อให้เกิดความท้าทายเพื่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มี commercialization ของพลังงานชีวมวล มันมีให้วิธีมีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับปัญหาน้ำมันขาดแคลนและอิทธิพลในสภาพแวดล้อมไบโอดีเซล เป็นเชื้อเพลิงทดแทนเป็นของดีเซล อธิบายเป็น esters methyl หรือเอทิลของกรดไขมันจากน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์ ทดแทน สลาย และ oxygenated ได้ แม้ว่างานวิจัยจำนวนมากที่ชี้ให้เห็นว่าอาจช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ส่งเสริมการพัฒนาชนบทอย่างยั่งยืน และปรับปรุงการกระจายรายได้ ยังคงมีบางความต้านทานสำหรับการใช้ สาเหตุหลักคือ การขาดความรู้ใหม่เกี่ยวกับ influ-ence ของไบโอดีเซลในเครื่องยนต์ดีเซล สำหรับตัวอย่าง ลดกำลังเครื่องยนต์ไบโอดีเซล ตลอดจนการเพิ่มขึ้นของเชื้อ consump-สเตรชัน ไม่มากเท่าที่คาดการณ์ไว้ บทสรุปงานวิจัยแรก ๆ ได้ถูกเก็บไว้ในใจหลายคน คือ เป็นวัยออกซิเดชันในไบโอดีเซลซึ่งอาจส่งผลให้เหงือกไม่ละลายน้ำและตะกอนที่สามารถเชื่อมต่อตัวกรองน้ำมันเชื้อเพลิง และดังนั้น มันจะมีผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องยนต์แม้ว่าจะมีการเพิ่มจำนวน literatures วิจัยสมรรถนะเครื่องยนต์และการปล่อยเมื่อใช้ไบโอดีเซล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทศวรรษนี้ คนน้อยมีอานา lyzed และตรวจสอบได้ ความเห็นก่อนหน้านี้ที่เผยแพร่ โดย Graboski และแมคคอร์มิค [1] ในปี 1998 อาจไม่สะท้อนถึงความสำเร็จงานวิจัยใหม่ทศวรรษนี้ และใหม่ตรวจทานเสร็จสิ้นโดย Lapuerta et al. [2] ในปี 2008 ไม่มีความรู้เกี่ยวกับเครื่องยนต์ความทนทาน และ 20% ถูกอ้างเพื่อชี้แจงผลของไบโอดีเซลสมรรถนะเครื่องยนต์และ emis sions literatures ก่อนปี 2000 แต่ดูเหมือนอีกรุ่นหนึ่ง เขียนโดยเชื่อ et al. [3] ในปี 2009, unconvincing สำหรับมืออาชีพ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการตรวจสอบในการทดสอบเครื่องยนต์ไบโอดีเซลระยะยาว) และไม่สบายใจสำหรับไม่ใช่มืออาชีพการอ่านในงานนี้ literatures เป็นดัชนี โดยสมุดรายวันที่สูงในดัชนีวิทยาศาสตร์ถูกอ้างขึ้นก่อนตั้งแต่ปี 2000 เช่นรวมถึงเอกสารทางเทคนิคบางแซะ ตามการวิเคราะห์และสรุปงานนี้ มันดี (1) สำหรับนักวิจัย และผู้ผลิตเครื่องยนต์ในการพัฒนางานวิจัยเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับ opti mize และปรับเปลี่ยนเครื่องยนต์ไบโอดีเซลและระบบต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง และ (2) สำหรับรัฐบาลออกนโยบายพลังงานใหม่เพื่อการใช้ไบโอดีเซลนี้ต้นทุนสิ่งแวดล้อม impel และ (3) สำหรับผู้ใช้ส่วนตัวกำไรการใช้ไบโอดีเซล และเข้าใจเพิ่มคอน sciousness การป้องกันสิ่งแวดล้อม สมรรถนะเครื่องยนต์สำหรับไบโอดีเซลเช่นประสิทธิภาพพลังงาน เศรษฐกิจประสิทธิภาพ และอายุการใช้งานแนะนำ และสรุปที่ยาวมากใน 2 ส่วน แล้ว ปล่อยควบคุมเช่น PM (เรื่องฝุ่น), โรงแรมน็อกซ์ (ไนโตรเจนออกไซด์), CO (คาร์บอนมอนอกไซด์), HC (ไฮโดรคาร์บอน), และ CO2 และไม่ควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเช่นหอม polyaromatic สารประกอบ และ สารประกอบ carbonyl อยู่สำรวจเน้นใน 3 ส่วน สุดท้าย บทสรุปจะออก และเพิ่มเติม งานวิจัยที่ชี้ให้เห็น2. เครื่องยนต์สมรรถนะ2.1 ประสิทธิภาพพลังงาน2.1.1. ผลของไบโอดีเซลกำลังของเครื่องยนต์In this work, only the literatures illustrating the effect of biodiesel on engine power and/or torque are suveryed. It is shown in Table 1 that there are 27 literatures to study the effect of pure biodiesel on engine power, and 70.4% of them agreed that, with biodiesel (especially with pure biodiesel), engine power will drop due to the loss of heating value of biodiesel [4–22]. However, the results reported show some fluctuation. Some authors [4–20] found that the power loss was lower than expected (the loss of heating value of biodiesel compared to diesel) because of power recov- ery. Utlu and Koc ̧ ak [8] found that the respective average decrease of torque and power values of WFOME (waste frying oil methyl ester) was 4.3% and 4.5% due to higher viscosity and density and lower heating value (8.8%). Hansen et al. [11] observed that the brake torque loss was 9.1% for B100 biodiesel relative to D2 diesel at 1900rpm as the results of variation in heating value (13.3%), density and viscosity. And Murillo et al. [10] found that the loss of power was 7.14% for biodiesel compared to diesel on a 3-cylinder, naturally aspirated (NA), submarine diesel engine at full load, but the loss of heating value of biodiesel was about 13.5% compared to diesel.The same range between power loss and the decreased heating value was reported in [22]. The authors found that the torque and power reduced by 3–6% for pure cotton seeds biodiesel compared to diesel, and they claimed that the heating value of biodiesel was less 5% than that of diesel. But they contributed to the difficulties in fuel atomization instead of the loss of heating value.It was reported that there was no significant difference in engine power between pure biodiesel and diesel [23–28]. For instance, Lin et al. [23] found that the maximum and minimum differences in engine power and torque at full load between PD (petroleum diesel)
การแปล กรุณารอสักครู่..
ทรัพยากรปิโตรเลียมเป็นเชื้อเพลิงที่มีการลดน้อยลงในแต่ละวันและความต้องการที่เพิ่มขึ้นของเชื้อเพลิงเช่นเดียวกับกฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้นก่อให้เกิดความท้าทายในการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ด้วยการค้าของพลังงานชีวภาพที่ให้มันมีวิธีที่มีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับปัญหาของการปิโตรเลียมหายากและมีอิทธิพลต่อสิ่งแวดล้อม.
ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกของดีเซลอธิบายว่าเมธิลกรดไขมันหรือเอสเทอเอทิลจากน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์ . มันเป็นทดแทนย่อยสลายได้และออกซิเจน แม้ว่าหลายงานวิจัยชี้ให้เห็นว่ามันอาจจะช่วยในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก, ส่งเสริมการพัฒนาชนบทอย่างยั่งยืนและการปรับปรุงการกระจายรายได้ยังคงอยู่ความต้านทานบางอย่างสำหรับการใช้มัน สาเหตุหลักคือการขาดความรู้ใหม่เกี่ยวกับอิทธิพลของไบโอดีเซลในเครื่องยนต์ดีเซล ยกตัวอย่างเช่นการลดของกำลังเครื่องยนต์ไบโอดีเซลเช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นของน้ำมันเชื้อเพลิงการบริโภคที่เป็นไม่มากตามที่คาดไว้ ข้อสรุปการวิจัยในช่วงต้นได้รับการเก็บไว้ในใจของคนจำนวนมากที่มีก็จะมากขึ้นมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันของไบโอดีเซลซึ่งอาจทำให้เหงือกที่ไม่ละลายน้ำและตะกอนที่สามารถเสียบกรองน้ำมันเชื้อเพลิงและทำให้มันจะส่งผลกระทบต่อความทนทานของเครื่องยนต์.
แม้ว่าจะมีเพิ่มขึ้น จำนวนวรรณกรรมการแสดงเครื่องมือการวิจัยและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมันเมื่อใช้ไบโอดีเซลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในทศวรรษนี้คนเดียวที่น้อยลงได้แบบตั้ง lyzed และสุดท้ายพวกเขา ความคิดเห็นก่อนหน้านี้ที่ตีพิมพ์โดย Graboski และแมค [1] ในปี 1998 ไม่สามารถสะท้อนให้เห็นถึงความสำเร็จที่งานวิจัยใหม่ทศวรรษนี้และทบทวนใหม่เสร็จ Lapuerta et al, [2] ในปี 2008 ไม่ได้รวมถึงความรู้เกี่ยวกับความทนทานของเครื่องยนต์และประมาณ 20% วรรณกรรมปี 2000 ก่อนที่จะถูกอ้างถึงในการชี้แจงผลกระทบของการผลิตไบโอดีเซลในการแสดงของเครื่องยนต์และ sions ป่าฝนเขตร้อน แต่หนึ่งใหม่อื่น ๆ ที่เขียนโดย Basha et al, [3] ในปี 2009 ดูเหมือนว่าไม่น่าเชื่อถือสำหรับมืออาชีพ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการตรวจสอบในไบโอดีเซลในระยะยาวของเครื่องมือทดสอบ) และไม่สบายใจที่ไม่ใช่มืออาชีพสำหรับการอ่าน.
ในงานนี้วรรณกรรมจัดทำดัชนีโดยวารสารการจัดอันดับสูงในดัชนีทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกอ้างถึงพิเศษ ตั้งแต่ปี 2000 เช่นเดียวรวมทั้งเอกสารทางเทคนิค SAE ตามการวิเคราะห์และสรุปในงานนี้จะเป็นประโยชน์ (1) สำหรับนักวิจัยและผู้ผลิตเครื่องยนต์ในการพัฒนาต่อไปงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการเหมาะสมที่สุดไมซ์และไบโอดีเซลปรับเครื่องยนต์และระบบที่เกี่ยวข้องของตน และ (2) สำหรับรัฐบาลในการออกแบบนโยบายด้านพลังงานใหม่ที่จะผลักดันการใช้ไบโอดีเซลในแง่ของค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อมนั้น และ (3) สำหรับผู้ใช้ส่วนตัวที่จะเข้าใจผลกำไรสำหรับการใช้ไบโอดีเซลและเพิ่ม sciousness ทำาของการรักษาสิ่งแวดล้อม แสดงเครื่องยนต์สำหรับไบโอดีเซลเช่นประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพและความทนทานของเศรษฐกิจได้ถูกนำเสนอและสรุปที่มีความยาวมากในมาตรา 2 แล้วการปล่อยการควบคุมเช่น PM (ฝุ่น), NOx (ไนโตรเจนออกไซด์), โคโลราโด (ก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์) HC (คาร์บอน hydro-) และ CO2 และการปล่อยก๊าซที่ไม่ได้มีการควบคุมเช่นสารประกอบอะโรมาติกและ polyaromatic และสารประกอบคาร์บอนิลมีการระบุไว้ในการสำรวจ detailedly ในมาตรา 3 ในที่สุดได้ข้อสรุปจะมีการวาดและการวิจัยต่อไปจะชี้ให้เห็น. 2 แสดงเครื่องยนต์2.1 ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน2.1.1 ผลของการผลิตไบโอดีเซลในเครื่องยนต์พลังงานในงานนี้เท่านั้นวรรณกรรมแสดงผลของไบโอดีเซลในเครื่องยนต์พลังงานและ / หรือแรงบิดจะ suveryed มันแสดงให้เห็นในตารางที่ 1 ว่ามี 27 วรรณกรรมเพื่อศึกษาผลกระทบของการผลิตไบโอดีเซลบริสุทธิ์กำลังของเครื่องยนต์และ 70.4% ของพวกเขาตกลงกันว่ามีไบโอดีเซล (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีไบโอดีเซลบริสุทธิ์), กำลังของเครื่องยนต์จะลดลงเนื่องจากการสูญเสียของค่าความร้อน ไบโอดีเซล [22/04] อย่างไรก็ตามผลรายงานแสดงให้เห็นความผันผวนบาง นักเขียนบางคน [4-20] พบว่าการสูญเสียพลังงานที่ถูกต่ำกว่าที่คาด (การสูญเสียของค่าความร้อนของไบโอดีเซลเมื่อเทียบกับดีเซล) เพราะอำนาจ ery recov- Utlu และ Koc ̧อลาสกา [8] พบว่าลดลงเฉลี่ยที่เกี่ยวข้องของค่าแรงบิดและพลังของ WFOME (น้ำมันทอดเสียเมทิลเอสเตอร์) เป็น 4.3% และ 4.5% เนื่องจากความหนืดสูงและความหนาแน่นและค่าความร้อนที่ต่ำกว่า (8.8%) แฮนเซน, et al [11] ตั้งข้อสังเกตว่าการสูญเสียแรงบิดเบรกเป็น 9.1% สำหรับไบโอดีเซล B100 ญาติดีเซล D2 ที่ 1900rpm เป็นผลของการเปลี่ยนแปลงในค่าความร้อน (13.3%) มีความหนาแน่นและความหนืด และ Murillo et al, [10] พบว่าการสูญเสียพลังงานเป็น 7.14% ไบโอดีเซลเมื่อเทียบกับดีเซล 3 สูบสำลัก (NA), เรือดำน้ำเครื่องยนต์ดีเซลที่โหลดเต็ม แต่การสูญเสียของค่าความร้อนของน้ำมันไบโอดีเซลประมาณ 13.5% เมื่อเทียบกับ ดีเซล. ช่วงเดียวกันระหว่างการสูญเสียพลังงานและค่าความร้อนลดลงมีรายงานใน [22] ผู้เขียนพบว่าแรงบิดและการใช้พลังงานลดลง 3-6% สำหรับเมล็ดฝ้ายบริสุทธิ์ไบโอดีเซลเมื่อเทียบกับดีเซลและพวกเขาอ้างว่าค่าความร้อนของไบโอดีเซลน้อย 5% กว่าดีเซล แต่พวกเขามีส่วนทำให้ความยากลำบากในการทำให้เป็นละอองน้ำมันเชื้อเพลิงแทนการสูญเสียของค่าความร้อน. มีรายงานว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในกำลังของเครื่องยนต์ระหว่างไบโอดีเซลบริสุทธิ์และดีเซล [23-28] ยกตัวอย่างเช่นหลิน et al, [23] พบว่าความแตกต่างสูงสุดและต่ำสุดในกำลังของเครื่องยนต์และแรงบิดที่โหลดเต็มระหว่าง PD (น้ำมันดีเซล)
การแปล กรุณารอสักครู่..