اندازه گیری و تحلیل تأخیر اشتعال در موتور دیزل با استفاده از مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل

در این تحقیق استفاده از بیودیزل با پایه پسماند روغن های خوراکی در یک موتور دیزل ستان سنج cfr (cetane fuel rating و نیز یک موتور دیزل لیستر 8/1 m مورد مطالعه قرار گرفته و تأخیر اشتعال مخلوط های مختلف سوخت دیزل و بیودیزل بر مبنای حجمی (b0 ,b20 ,b30 ,b40 b50 ,b60 ,b70 ,b80 ,b90 ,b100) بررسی شده و همچنین پارامترهای عملکردی موتور دیزل لیستر مدل 8/1 m اندازه گیری شدند. در مرحله اول آزمون ها، عدد ستان مخلوط های مختلف سوخت دیزل و بیودیزل در موتور دیزل ستان سنج cfr بر مبنای استاندارد astm-d 613 تعیین شد. نتایج این مرحله نشان داد که با افزایش درصد بیودیزل در مخلوط سوخت دیزل و بیودیزل، عدد ستان سوخت افزایش می یابد. با استفاده از عدد ستان مخلوط های سوخت و رابطه بین عدد ستان و تأخیر اشتعال، تأخیر اشتعال مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل محاسبه گردید. نتایج این مرحله نشان داد که با افزایش عدد ستان مخلوط های سوخت تأخیر اشتعال کاهش می یابد. در مرحله دوم آزمون ها، مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل در موتور دیزل لیستر مدل 8/1 m تحت آزمون های کوتاه مدّت در چهار بار مختلف موتور(25%، 50%، 75% و100%) و در سرعت ثابت 730 دور بر دقیقه و بر مبنای استاندارد 49- ece r مورد آزمایش قرار گرفتند سپس پارامترهای عملکردی موتور اندازه گیری و منحنی های فشار ـ زاویه میل لنگ(p-θ) و مشتق اول و دوم فشار استخراج شدند و تأخیر اشتعال مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل در چهار بار مختلف تعیین شدند. نتایج این مرحله نیز نشان داد که با افزایش درصد سوخت بیودیزل در مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل،تأخیر اشتعال کاهش می یابد. مقایسه نتایج دو روش تعیین مقادیر تأخیر اشتعال مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل بیانگر مطابقت آن ها است. روند کاهش دوره تأخیر اشتعال در گستره کامل بار موتور، با افزایش درصد بیودیزل در مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل برای موتور دیزل یک مزیّت مهّم محسوب شده و موجب کاهش کوبش دیزلی، کاهش فرسایش قطعات موتور و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد. نتایج اندازه گیری پارامترهای عملکردی موتور دیزل لیستر مدل 8/1 m با استفاده از مخلوط های مختلف سوخت دیزل و بیودیزل نیز نشان می دهد که با افزایش درصد بیودیزل در مخلوط های سوخت تا 40%، عملکرد موتور بدلیل وجود شرایط مطلوب از نظر چگالی و ویسکوزیته مخلوط سوخت بهبود یافته ولی با افزایش بیشتر درصد سوخت بیودیزل در مخلوط های سوخت پارامترهای عملکردی موتور نسبت به سوخت دیزل خالص نامطلوب می باشد. بنابراین مخلوط سوخت دارای 40% بیودیزل به عنوان مخلوط سوخت بهینه می باشد.