Behdad Shadidi

چكيده: تامين انرژي يكي از مهمترين مسائل جهان امروز است. بيشترين مصرف سوخت هاي فسيلي در موتورهاي احتراق داخلي است. افزايش قيمت جهاني سوخت هاي فسيلي و افزايش هشدارهاي زيست محيطي در سطح جهان باعث شده تا محققان به دنبال پيدا كردن منابع تجديدپذير براي اين نوع سوخت ها باشند. يكي از اين روش ها استفاده از سوخت هاي زيستي است ك شامل مخلوط هاي سوخت اصلي با اتانول و متانول و بوتانول مي باشد. اين مطالعه با هدف ارزيابي تراز انرژي يك موتور چهارسيلندر بنزيني با سوخت هاي زيستي اتانول و بوتانول در درصد هاي حجمي مختلف در سه دور مختلف rpm 1000، 1500، 2000 انجام شد. نتايج آزمايش نشان داد كه توان ترمزي موتور مورد آزمايش در تركيبات سوخت كه حاوي الكل هاي زيستي هستند نسبت به سوخت بنزين خالص افزايش مي يابد. همچنين مي توان نتيجه گرفت با افزايش سرعت موتور آزمايشي توان ترمزي تركيبات سوخت افزايش داشته است كه در دورrpm 2000 تركيب سوخت G70E15B15 داراي بيشترين توان ترمزي kw2/47 مي باشد. توان ترمزي با افزايش درصدحجمي تركيبات و افزايش سرعت موتور افزايش 8/37 درصدي را دارا بود. همچنين تلفات حرارتي اگزوز در تركيبات سوخت زيستي نسبت به بنزين خالص افزايش داشته و با افزايش دور موتور نيز تلفات حرارتي موتور افرايش مي يابد كه براي تركيب G100 (بنزين خالص) در دورrpm 1000 شاهد كمترين تلفات حرارتي اگزوزkw 98/3 هستيم و براي تركيب G70E15B15 در دورrpm 2000 نيز بيشترين تلفات حرارتي اگزوزkw 38/6 مي باشد. سوخت بنزين خالص نسبت به ساير تركيبات سوخت مورد آزمايش، تلفات سيستم خنك كننده كمتري دارد و با افزايش سرعت از 1000 تا 2000 دور بر دقيقه ميزان تلفات سيستم خنك كننده كاهش مي يابد. بنابراين تركيب G70E15B15باkw 01/11 و تركيب G100 (بنزين خالص) باkw 89/2 به ترتيب بيشترين و كمترين تلفات سيستم خنك كننده را داشتند. در تلفات حرارتي محاسبه نشده با افزايش دور شاهد كاهش تلفات هستيم و اين تلفات در تركيب سوخت هاي زيستي نيز نسبت به بنزين خالص كاهش مي يابد. كمترين تلفات محاسبه نشده مربوط به تركيب G70E15B15 در دورrpm 2000 باkw 72/1 و بيشترين تلفات محاسبه نشده مربوط به تركيب G100 (بنزين خالص) در دورrpm 1000 باkw 44/23 مي باشد.
Thesis summary

سوخت هاي فسيلي منبع اصلي آلودگي هوا مانند CO2، CO، NOX و HC هستند اما هنوزهم به طور گسترده در سراسر جهان استفاده مي شوند . با توجه به افزايش جمعيت و نياز روز افزون به انرژي هاي پاك تقاضا براي سوخت هاي تجديدپذير مانند استفاده از الكل هاي زيستي در موتورهاي احتراق داخلي روبه افزايش و امري ضروري است. لذا در اين پژوهش به بررسي عملكرد موتور و انتشار آلاينده هاي يك موتور چهار سيلندر بنزيني آب خنك با استفاده از تركيب بنزين و الكل هاي اتانول، بوتانول، پروپانول و پنتانول در درصدهاي حجمي مختلف در سه دورrpm 1000،1500،2000 پرداخته شد. به دليل وجود اكسيژن اضافي در ساختار پنتانول ، توان موتور به ميزان kw 5/61 افزايش يافت؛ گشتاور موتور با افزايش سرعت از rpm 1000تا 2000 بهبود يافت و به بالاترين ميزان يعني N/M 294 رسيد. مصرف سوخت موتور به دليل ارزش حرارتي بالاي الكل ها در مقايسه با بنزين خالص به ميزان بهبود يافت. مصرف سوخت ويژه ي موتور در تركيب هاي مورد مطالعه با افزايش دور كاهش مي يابد. فشار گازهاي درون سيلندر در زمان احتراق و دماي بالا منجر به توليد NOX در محفظه ي احتراق مي شود. هرچقدر ميزان بوتانول و پروپانول موجود در سوخت كمتر باشد ميزان HC توليدي كمتر است كه مي تواند به دليل بهبود كيفيت احتراق ياشد. بالاترين مقدار HCدر مخلوط سوخت شماره 2 در دور rpm 1500به ميزان ppm 2476 مي باشد. افزايش دماي احتراق به دليل وجود الكل ها مي تواند باعث تغييراتCO شود. انتشارCO توليدي نيز وابسته به ميزان پروپانول و بوتانول بود كه در تركيباتي با 10درصد بوتانول و پروپانول ميزانCO بيشتري توليد مي كنند. بالاترين ميزان CO2 مربوط به تركيب سوخت شماره 1 به ميزان 37/17 درصد است.
Thesis summary