بهداد شدیدی

چکیده: تامین انرژی یکی از مهمترین مسائل جهان امروز است. بیشترین مصرف سوخت های فسیلی در موتورهای احتراق داخلی است. افزایش قیمت جهانی سوخت های فسیلی و افزایش هشدارهای زیست محیطی در سطح جهان باعث شده تا محققان به دنبال پیدا کردن منابع تجدیدپذیر برای این نوع سوخت ها باشند. یکی از این روش ها استفاده از سوخت های زیستی است ک شامل مخلوط های سوخت اصلی با اتانول و متانول و بوتانول می باشد. این مطالعه با هدف ارزیابی تراز انرژی یک موتور چهارسیلندر بنزینی با سوخت های زیستی اتانول و بوتانول در درصد های حجمی مختلف در سه دور مختلف rpm 1000، 1500، 2000 انجام شد. نتایج آزمایش نشان داد که توان ترمزی موتور مورد آزمایش در ترکیبات سوخت که حاوی الکل های زیستی هستند نسبت به سوخت بنزین خالص افزایش می یابد. همچنین می توان نتیجه گرفت با افزایش سرعت موتور آزمایشی توان ترمزی ترکیبات سوخت افزایش داشته است که در دورrpm 2000 ترکیب سوخت G70E15B15 دارای بیشترین توان ترمزی kw2/47 می باشد. توان ترمزی با افزایش درصدحجمی ترکیبات و افزایش سرعت موتور افزایش 8/37 درصدی را دارا بود. همچنین تلفات حرارتی اگزوز در ترکیبات سوخت زیستی نسبت به بنزین خالص افزایش داشته و با افزایش دور موتور نیز تلفات حرارتی موتور افرایش می یابد که برای ترکیب G100 (بنزین خالص) در دورrpm 1000 شاهد کمترین تلفات حرارتی اگزوزkw 98/3 هستیم و برای ترکیب G70E15B15 در دورrpm 2000 نیز بیشترین تلفات حرارتی اگزوزkw 38/6 می باشد. سوخت بنزین خالص نسبت به سایر ترکیبات سوخت مورد آزمایش، تلفات سیستم خنک کننده کمتری دارد و با افزایش سرعت از 1000 تا 2000 دور بر دقیقه میزان تلفات سیستم خنک کننده کاهش می یابد. بنابراین ترکیب G70E15B15باkw 01/11 و ترکیب G100 (بنزین خالص) باkw 89/2 به ترتیب بیشترین و کمترین تلفات سیستم خنک کننده را داشتند. در تلفات حرارتی محاسبه نشده با افزایش دور شاهد کاهش تلفات هستیم و این تلفات در ترکیب سوخت های زیستی نیز نسبت به بنزین خالص کاهش می یابد. کمترین تلفات محاسبه نشده مربوط به ترکیب G70E15B15 در دورrpm 2000 باkw 72/1 و بیشترین تلفات محاسبه نشده مربوط به ترکیب G100 (بنزین خالص) در دورrpm 1000 باkw 44/23 می باشد.
خلاصه پایان نامه

سوخت های فسیلی منبع اصلی آلودگی هوا مانند CO2، CO، NOX و HC هستند اما هنوزهم به طور گسترده در سراسر جهان استفاده می شوند . با توجه به افزایش جمعیت و نیاز روز افزون به انرژی های پاک تقاضا برای سوخت های تجدیدپذیر مانند استفاده از الکل های زیستی در موتورهای احتراق داخلی روبه افزایش و امری ضروری است. لذا در این پژوهش به بررسی عملکرد موتور و انتشار آلاینده های یک موتور چهار سیلندر بنزینی آب خنک با استفاده از ترکیب بنزین و الکل های اتانول، بوتانول، پروپانول و پنتانول در درصدهای حجمی مختلف در سه دورrpm 1000،1500،2000 پرداخته شد. به دلیل وجود اکسیژن اضافی در ساختار پنتانول ، توان موتور به میزان kw 5/61 افزایش یافت؛ گشتاور موتور با افزایش سرعت از rpm 1000تا 2000 بهبود یافت و به بالاترین میزان یعنی N/M 294 رسید. مصرف سوخت موتور به دلیل ارزش حرارتی بالای الکل ها در مقایسه با بنزین خالص به میزان بهبود یافت. مصرف سوخت ویژه ی موتور در ترکیب های مورد مطالعه با افزایش دور کاهش می یابد. فشار گازهای درون سیلندر در زمان احتراق و دمای بالا منجر به تولید NOX در محفظه ی احتراق می شود. هرچقدر میزان بوتانول و پروپانول موجود در سوخت کمتر باشد میزان HC تولیدی کمتر است که می تواند به دلیل بهبود کیفیت احتراق یاشد. بالاترین مقدار HCدر مخلوط سوخت شماره 2 در دور rpm 1500به میزان ppm 2476 می باشد. افزایش دمای احتراق به دلیل وجود الکل ها می تواند باعث تغییراتCO شود. انتشارCO تولیدی نیز وابسته به میزان پروپانول و بوتانول بود که در ترکیباتی با 10درصد بوتانول و پروپانول میزانCO بیشتری تولید می کنند. بالاترین میزان CO2 مربوط به ترکیب سوخت شماره 1 به میزان 37/17 درصد است.
خلاصه پایان نامه