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麻花油与柴油共混燃料变压缩比柴油机的试验研究

*通信:

Krishna Chaitanya AV， MLR理工学院机械工程系，海德拉巴，印度，电话:7032731679;电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

印度正在考虑可再生能源燃料来源，以减少对进口油品的依赖。由于印度70%的石油依赖进口，该国一直受到不断扩大的开支和不稳定因素的沉重打击。直到最近生物质资产正被用作期权权力，成功地利用这些能量是一种明确无误的替代方法，以解决危险的大气偏差和能源危机。在现有的所有期权权力中，麻花油是另外一个。麻花油是从麻花籽油中提取的。这些混合物的性能被观察到几乎与柴油相同，并肯定了美国标准，在可变压缩比柴油发动机上进行了实验，这是水冷的，额定转速为1500转/分。在不同比例和不同压缩比(如14:1、16:1、18:1和20:1)下，对酯交换麻花油、乙醚和柴油的独特混合物进行了测试。从实验结果可以看出，制动热效率略有提高，而具体降低燃料与柴油相比的消耗。酯交换麻花油的费用为低与柴油的费用相比。因此，麻花油与柴油的混合更加经济。然而，这只是像我们这样的发展中国家日益严重的柴油短缺问题的部分解决方案。

关键字

生物柴油;空气污染;粘度

简介

对植物油的光滑形态和变化结构进行了大量的研究工作。由于印度是植物油的净出口国，食用油不能用于制造生物柴油。印度有可能成为世界生物柴油的主要生产国生物柴油可以从不可口的油中收获和获取，如麻疯树、风楝树、楝树、麻花、蓖麻、亚麻籽等。甚至现在交付的这些油中有一些还没有被合法使用。在这些植物中，我们专注于麻花，它可以在非常干燥和贫瘠的土地上生长。执行生物柴油在印度将引发许多兴趣点，如绿色蔓延到无人区，回到农业和国家经济减少对进口原油的依赖，减少空气污染。Muralidharan和Vasudevan [1]调查性能排放和燃烧分析使用浪费在变压缩比发动机上使用食用油和柴油，并得出结论，较长的点火延迟和减少在一氧化碳_xide的排放。Gumus和Kasifoglu [2]分析了纯杏仁油与柴油机共混物的性能和排放，发现在共混物中加入较低浓度的杏仁油甲酯对柴油机性能和尾气排放有较好的改善。Ramadhas等人[3.]分析了一种使用弹性种子油的柴油机生物柴油混合，发现较低的混合扩大了发动机的有效性，降低了燃料利用率相对较高生物柴油混合而成的。Ilkilic等人。[4]研究了使用红花油的单缸柴油机的性能和排放特性生物柴油结果发现，与柴油和NO相比，CO、烟雾和颗粒物的排放都有所减少_xHC排放量增加。巴里等人。[5]已经调查了使用预热粗棕榈油作为燃料并得出结论，预热是必不可少的顺利流动燃料通过喷射系统。巴萨和汉克[6已经调查了预热植物油的使用情况燃料并得出结论，预热到75°C对于溶解蜡和防止堵塞是必不可少的燃料过滤器。

Suryanarayana和Prathap [7一项关于使用鱼油甲酯的Kirloskar柴油发动机性能的研究表明，作为替代，没有重大偏差燃料但表明它具有环保效益和良好的燃烧性能。杨等。[8的性能和燃烧特性的研究生物柴油其混合燃料表明生物柴油/混合燃料具有较高的断裂比燃料在25%的发动机负荷下消耗约42%低发动机转速。亚明等人。[9的使用研究浪费石油生物柴油的增长了4.75%燃料密度与纯柴油相比，也有13.43%的热值下降燃料未使用油脂生物柴油7.24%。侯赛因及戴维斯[10对植物油的研究燃料对于柴油发动机表明，与生植物油相比生物燃料化石柴油在减少温室气体排放方面具有更好的潜力。Azoumah等人。[11]研究表明，对于评估向该发动机提供的最佳负荷，火用和气体排放分析是一种有效的方法。[12］．实验结果表明，制动热效率降低，一氧化氮增加，制动比增加燃料消耗，碳moNO_xide，烃类与Calophyllum inophyllum生物柴油混合柴油比纯柴油好。

Mahua树油

麻花油是从麻花的种子中提取的Madhuca籼，一种落叶乔木，生长在半干旱的热带和亚热带地区。它在粗糙、沙质、干燥的浅层土壤上变得均匀，并能忍受渍水条件。麻花油是从一家油厂获得的。石油经过筛分以排出污染物。柴油燃料用作基准燃料。介绍了作为本次研究的一部分的麻花油的性能表1．采用红木粘度计对不同温度下麻花油的粘度进行了测定，发现温度对麻花油粘度的影响。麻花油的粘度比柴油高9倍。麻花油的高稠度可能是由于麻花油的亚原子质量比柴油大。麻花油的闪点比柴油高，贮藏更安全。可以看出麻花油的沸点范围与柴油的沸点范围不一样。这可能是由于麻花油靠近高破裂点段，不稳定性属性较差所致。柴油和麻花油的性能比较如下表1．

表1:柴油与麻花油性能比较。

实验装置

文中给出了用酯化麻花油进行发动机性能测试的试验装置原理图图1而且2．发动机用紧固件和螺母牢固地固定在发动机床身上。一个调压舱被改变为支架，空气通过空气通道进入调压舱，并通过孔板。u形管压力计的两支脚水截面的区别，使重量下降横向过孔板。这个重量降被用来确定空气的质量流率。这里使用的测功机是刹车测功机。它有一个与曲轴相关的制动鼓。在制动鼓上运行的皮带一端连接弹簧平衡，另一端连接负载板。弹簧奇偶校验的读数被视为发动机上的净负载(表2)．

表2:发动机规格。

在变压缩柴油机上进行了试验，采用涡流测功机对柴油机进行加载。柴油与麻花油和一种名为乙醚的添加剂混合，并以两种不同的比例进行混合，例如BD1(75%柴油，20%麻花油，5%乙醚)和BD2(70%柴油，20%麻花油，10%乙醚)，同样，实验将在两种不同的混合物和不同的压缩比14:1,16:1,18:1,20:1进行。使用标准公式得到结果，图如下。

结果及讨论

制动特定燃料消费

给出了在不同压缩比下不同载荷下的BSFC图图3-5．在14压缩比下，满载工况下柴油BSFC为0.24 kg/kWh, BD1为0.25 kg/kWh, BD2为0.27 kg/kWh。在16个压缩比满载工况下，柴油的BSFC分别为0.33 kg/kWh、0.22 kg/kWh、0.20 kg/kWh。同样在18个压缩比的满载工况下，BSFC为柴油BD1、BD2，分别为0.285 kg/kWh、0.17 kg/kWh、0.13 kg/kWh。在满载压缩比为20时，柴油BSFC BD1、BD2分别为0.307 kg/kWh、0.21 kg/kWh和0.542 kg/kWh。BD2在压缩比为18时BSFC最小，在压缩比为20时BSFC最高。与柴油相比，BD1在压缩比为14时BSFC降低了33.33%。与柴油相比，BD2在压缩比为16时BSFC减少了39.9%。与柴油相比，BD2在压缩比为18时BSFC增加了43.3%，BD2在压缩比为20时BSFC增加了61%。具体的减少燃料消耗压缩比的增加是由于适当的混合燃料压缩比较高的空气。

制动热效率

在不同压缩比下的不同载荷的BTE如下所示图5-7．在柴油满载工况下，压缩比为14时，BD1、BD2分别为29%、35%、34%。当压缩比为16时，柴油的BTE为31%，BD1为37%，BD2为33%。同样，在18个压缩比的满载工况下，柴油BD1、BD2的BTE分别为30%、38%、32%。当压缩比为20时，柴油BD1、BD2的BTE分别为32%、39%、37%。柴油在压缩比为14时的BTE最低，而BD1在压缩比为20时的BTE最高(图8)．与柴油相比，BD1在14压缩比时BTE增加了17.14%，BD2在14压缩比时BTE增加了14.7%。与柴油相比，BD1在压缩比为16时BTE增加16%，BD2在压缩比为18时BTE增加21.0%，与BD1相比，BD2在压缩比为18时BTE增加21.0%，我们可以从图中得出结论，以BD1为燃料的BTE更高。在较高的压缩比下，这种制动热效率的增加是由于适当的雾化和空气汽化燃料混合物。

一氧化氮排放

NO的情节_x在不同的载荷下，在不同的压缩比下给出图9-11．满载工况NO_x柴油BD1、BD2在压缩比为14时的排放量分别为357 ppm、362 ppm、377 ppm。在16压缩比满载条件下，NO_x排放量被发现为387 ppm, 367 ppm, 390 ppm。同样，在18压缩比的满载条件下，NO_x排放量分别为372 ppm、377 ppm和403 ppm。在20压缩比的满载条件下，NO_x排放被发现为380 ppm, 387 ppm, 426 ppm。发现至少NO_x纯柴油压缩比为14时排放最高_xBD2在压缩比为20时发现了排放物。NO增加0.01%_x与柴油相比，BD1在14压缩比下满载条件下的NO排放增加了0.03%_x与BD2相比，BD1在14压缩比下满载条件下的排放量，从下图中我们可以得出，NO减少了0.05%_x与柴油相比，BD1压缩比为16的满载条件下的排放。NO增加0.065%_x与BD1相比，BD2压缩比为16时满载工况下的排放。燃烧峰值温度升高的原因是放热量增加。

碳氢化合物排放

图中给出了在不同压缩比下不同负荷下HC排放的图数字12-14．在满载条件下，柴油的HC排放，BD1, BD2，被发现是相同的，即23 ppm在14压缩比。在16压缩比的满载条件下，发现HC排放为21 ppm, 24 ppm, 21 ppm。在18压缩比的满载条件下，HC排放被发现为22 ppm, 22 ppm, 19 ppm，在20压缩比的满载条件下，HC排放被发现为22 ppm, 20 ppm, 25 ppm。在满载条件下，BD2在压缩比为20时HC排放量最高，而BD2在压缩比为18时HC排放量最小。当压缩比为14时，发现柴油、BD1和BD2的排放是恒定的。在压缩比为16时，BD1的HC排放量比柴油增加了0.125%，在压缩比为16时，BD2的HC排放量比BD1减少了0.083%。在18压缩比时，柴油和BD1的排放量相似，而BD2与柴油和BD1相比，HC排放量减少了0.136%。

碳moNO_xide排放

在不同压缩比下不同负荷下CO排放的图如下所示15的数据-17．在14压缩比下，满载工况下柴油CO排放量BD1、BD2分别为0.039%、0.069%和0.061%。在16个压缩比的满载工况下，CO排放量分别为0.034%、0.06%、0.084%。在18压缩比满载工况下，CO排放量分别为0.0365、0.029%、0.0107%;在20压缩比满载工况下，CO排放量分别为0.03525%、0.052%、0.13%。在满载条件下，BD2在压缩比为20时CO排放量最高，BD1在压缩比为16时CO排放量最小。在压缩比为14时，与柴油相比，BD1的CO排放量增加了0.434%。在压缩比为16时，BD1的CO排放量比柴油减少了0.82%，在压缩比为16时，BD2的CO排放量比BD1增加了0.092%。在压缩比为18时，柴油和BD1的CO排放量减少0.205%，而BD2的CO排放量比柴油和BD1减少0.107%。在压缩比为20时，与柴油相比，BD1的CO排放量减少了0.89%。低压缩比下CO排放量的变化可能是由于残余气体对新鲜空气的稀释程度更高，也可能是由于混合不良燃料和空气。

结论

用麻花油与柴油混合，不作任何改性，观察到发动机工作平稳。麻花油酯化百分比的增加会增加柴油的粘度。麻花油百分比的增加会增加共混物的十六烷数。制动热效率略有提高，具体降低燃料与柴油相比，酯化麻花油的消耗量被观察到。

参考文献

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