خلاصه
این مقاله نتایج آزمایش bench تطبیق از یک موتور دیزلی تزریق مستقیم که دارای یک مکنده طبیعی ، چهار پیستون ، چهار سیلندر ، خنک کننده آب می باشد و با سوخت دیزلی و چگالش سرمایشی روغن گیاهی کار می کند ، را معرفی می نماید.
هدف این تحقیق مطالعه و بررسی جریان روغن گیاهی در سیستم سوختی ، تأثیر روغن گیاهی به عنوان سوخت قابل تجدید به روی بازده عملکرد یک موتور دیزلی سرعت بالا و تکلیس انژکتوری تحت شرایط گوناگون بارگیری می باشد. نتایج آزمایش نشان می دهد هنگامی که یک موتور با یک روغن گیاهی به صورت کامل پر می شود مصرف سوخت ویژه ترمز در بیشینه گشتاور و همان طور توان نرخی نسبت به سوخت دیزل 12.2 و 12.8% بیشتر می باشد.
به هر ترتیب ، بازده گرمایی ترمز هر دو سوخت ( دیزل ، روغن گیاهی ) زیاد با هم تفاوت ندارند و مقدار ماکزیمم آن برای سوخت دیزلی برابر 0.37-0.38 و برای روغن گیاهی 0.38-0.39 باقی می ماند . تیرگی دود در یک دریچه کنترل بخار- بنزین کاملاً باز ، برای روغن گیاهی کمتر از 27-35 % است . اگرچه در بارگیری های سبک مشخصاتش می تواند تحت تأثیر بخار است سفیدرنگ قرار گیرد.
حرارت دادن روغن تا دمای 60ویسکوزیته اش رابه 2-1 19.5mms
کاهش می دهد و یک جریان روغن آرام در بین روغن فیلتر را تأمین می کند و مصرف انرژی ویژه ترمز را در بارگیری های سبک تا 7.4- 11.7% کاهش می دهد.
آزمایشات ویژه هدایت شده با پمپ تزریق سوخت اصلاح شده معلوم کرده است که تکلیس نازلهای انژکتوری بستگی به مدل و روش عملکرد موتور دارد.
اولین و دومین نازلهای انژکتوری که با روغن خالص کار می کردند بیشتر توسط رسوبات زغال دار پوشانده می شوند نسبت به نازلهای انژکتوری کنترلی که به صورت هم زمان با سوخت دیزلی کار می کردند.
مقدمه
در ارتباط با نقصان سریع منابع نفت خام زمین و افزایش قیمتهای بازار سوخت دیزل مصرفی، پی گیری ها در سالهای اخیر به منظور آزمایش خواص فنی روغنهای گیاهی متیل استری( VOME) [ 1,2] و روغنهای گیاهی [3-6] ، بانضمام روغن گیاهی برای ماشین [7-10] بیشتر شده است.
هدف اصلی از متداول شدن سوختهای قابل تجدید به خاطر رشد سریع آلودگی هوای محیط زیست ، به ویژه در محیطهای شهری می باشد.
آلودگی هوا یکی از دلایل تغییرات آب و هوایی می باشد که تندبادهای مکرر ، بارانها و سیلهای سنگین نتایج و آثار منفی بر روی محیط زیست به جا می گذارد و سلامتی مردم را تحریک می کند .
استفاده از سوختهای مشتق شده گیاهی برای موتور دیزلی تزریق مستقیم مونواکسیدکربن (CO) و هیدروکربنهای (HC) منتشر شده را تا حدود 10% و کربنها سوخته (C) را تا بیش از 25 % [11] کاهش می دهد.
بنابراین سوختهای قابل تجدید پایه گیاهی در آلمان ، استرالیا ، فرانسه ، ایتالیا، جمهوری چک و دیگر کشورها رایج شدند ومورد استعمالشان بیشتر شد . افزایش رواج RME و RO در واقع به خاطر فواید ثبت شده زیر می باشد:
(1 به عنوان نتیجه از مقدار نسبتاً زیاد اکسیژن 10.8) % (در اسیدهای چرب ، می تواند یک احتراق کامل به همراه کاهش انتشار ترکیبات مضر اتفاق بیفتد.
(2 تری – سولفور 0.002)%(0.04 – تقریباً سوخت تجدید پذیری محسوب می شود، بنابراین تحت بارگیری های سنگین و دمای بالایی گاز سیلندر هیچ سولفاتی تشکیل نمی شود و انتشار مواد ویژه می تواند تا بیش از 25% کاهش پیدا کند.[11]
(3 استفاده از RME و RO خالص و آمیختن شان با سوخت دیزل ، درخاتمه گردش سیکل CO2 ، کاهش آلودگی هوا و نامگذاری (خانه- سبز) مؤثر می باشند.
(4 نقطه فلش بالا ( ( 220 – 300 امنیت و سلامت سوخت را در طول حمل و نقل و نگهداری از لحاظ آتش سوزی و احتراق بهبود می بخشد.
(5 سرانجام، RO برای خاک و محیط زیست بی ضرر و زیان است و هنگام روغن ریزی و بیرون ریزی روغن آسیب کمتری به محیط زیست وارد می شود.
به هر ترتیب ، گذشته از مزایا و فواید، تداول و استعمال ROبه عنوان سوخت بعضی مشکلات فنی را به همراه دارد:
(1 انتظار می رود به دلیل مقدار پایین حرارت خالص RO ، خسارت وزیان کم توان بدون یک قوطی ، مصرف سوخت ویژه ترمز افزایش یابد.
(2 به خاطر فقدان ویسکوزیته اتمیکی RO در بارگیری های سبک و دمای پایین گاز سیلندر ، مشکلات احتراق – خودکار روغن فراریت پایین ممکن به صورت عمده به کارائی غیر استوار موتور دیزلی منجر شود.
(3 تعویض مکررتر سوخت و فیلترهای روغن (sump) لازم و ضروری می باشد و چک کردن روغن انژکتور حداقل بیشتر از 2 بار به صورت همیشگی به خاطر تکلیس و (ageing) سریع توصیه شده است.
(4 طبیعت و ذات آلی آن ممکن است قسمتهای کائوچوئی سیستم سوخت را مانند 0il-sails و gashets از بین ببرد ، بنابراین باید elestromers ویژه به صورت جایگزین استفاده بشوند.
(5 تعداد iodine بالا و فعالیت corrosion (خورندگی) RO ممکن است بر قسمتهای داخلی یک موتور، به ویژه اگر از مس ، قلع ، برنج و دیگر فلزات رنگی تولید شده باشند اثر بگذارد .
صفحه 851
تقریباً در سال 1900 رادلف دیزل مخترع از روغن پسته برای سوخت یکی از موتورهایش در نمایشگاه پاریس استفاده کرد. او پیش بینی کرد که در آینده روغن گیاهی می تواند اهمیت و کاربرد بیشتر سوختهای فسیلی کسب کند. روغن گیاهی تجدید پذیر ، ایمن برای ذخیره سازی و راحت از لحاظ جابجایی و کنترل کردن می باشد . به این منظور برای کاهش ویسکوزیته روغنهای گیاهی ، سه روش متداول است، استفاده از تبادل استری [11 و1] ، حرارت دادن [3 ,6-8] و اختلاط با سوخت دیزلی [4 ,5 -9, 13 - 15] .
حرارت دادن تا دمایی در حدود 90 ویسکوزیته روغن گیاهی را تا سطح سوخت دیزلی کاهش می دهد که این صافی جریان را در خطوط سوخت تضمین می کند.
آزمایشات هدایت شده روی یک موتور دیزلی تک سیلندر ، چهار پیستون ، خنک کننده – هوا به نام یاتمر 600 A5 – DTM ثابت می کند که از حرارت دادن روغن خرمای خالص (Cpo) هیچ سودی در ترمهای عملکردی بدست نمی آید، اما برای فاز جامه نامحلول Cpo و به حداقل رساندن مقاومتش برای جریان یافتن ، حرارت دادن تا دمای 60 لازم و ضروری می باشد.
علاوه بر مشکلات فنی درباره خواص جریان – سرد و قابل اعتماد بودن موتور ، یک مانع بزرگ در برابر متداول شدن استعمال RO قیمت بالایش برای سوخت موتور می باشد . بنابراین ، وظیفه اصلی ومهم تولید غیر متمرکز RO به حداقل رسانده هزینه های حمل ماده خام به منظور افزایش منطقی اش در بازار می باشد . بنابراین، مطالعه امکان استفاده از RO خالص و اختلاطش با سوخت دیزلی برای سوخت موتور عملی مناسب خواهد بود.
تولید روغن گیاهی کمتر وابسته به سیاست مالی است و بیشتر از لحاظ اقتصادی قابل توجه می باشد بخصوص هنگامی که همراه با تراکم و فشرده سازی تفاله روغن برای تخلیه (روغن) اجرا می شود.
هرچند RO حق انتخاب عالی و بالایی نسبت به دیگر سوختهای جایگزینی ندارد، می تواند به عنوان یک انتخاب کم خرج مطرح شود چون وسایل تراکم – سرمایشی آرام انرژی فیلتر کردن ، رسوب گذاری ، و decanting را می توان به صورت کم خرجی در بعضی مناطق روستایی تأمین کرد.
آزمایشات با یک موتور دیزلی تزریق مستقیم تک سیلندر ، چهار پیستونه که با 9 سوخت مختلف گیاهی با دور موتور 1300 (rmp) کار می کند قدرت پایین ترمز نسبت به سوخت دیزلی را آشکار می سازد، به علاوه تیرگی دود بیشتر و انتشار مونواکسید کربن و PM بیشتر ، اما انتشارات NO2 کمتر بدست آمده است.
مجدداً بیشترین افت اندازه گیری شده تا20) % ( در بازده توان موتور مربوط به زمانی است که با روغن آفتابگردان خام ، روغن sogbean خام و روغن دانه – خشخاش تریاک تقطیر شده کار می کند ، در صورتی که فقط روغن گیاهای قدرتی کمتر از 3 % را تأمین می کند.