Вплив добавки на характеристики горіння і зміни від циклу до циклу на двигуні з примусовим запалюванням на бензині чи біоетанолі

Автор(и)

  • Setia Abikusna Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424, Індонезія
  • Bambang Sugiarto Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424, Індонезія
  • Ratna Monasari Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424, Індонезія
  • Iqbal Yamin Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424, Індонезія

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147585

Ключові слова:

біоетанол, оксигенований, тиск в циліндрі, коефіцієнт варіації, варіація від циклу до циклу, потужність, крутний момент

Анотація

В даний час основне джерело енергії сильно залежить від викопної енергії. Сучасна технологія транспортування також використовує викопні джерела енергії для запалювання двигунів автомобілів. Крім того, електрика, якою в даний час користуються мільярди людей, є результатом використання викопної енергії. Обмеження існуючих джерел викопної енергії і проблема глобального потепління змусили набагато розширити використання поновлюваних джерел енергії та енергозбереження для підтримки доступності енергії. Одним з альтернативних джерел енергії, який в даний час розробляється, є використання біоетанолу в якості суміші або заміни викопного палива. Використання біоетанолу (C2H5OH) в якості замінника суміші викопного палива впливає на ефективність двигуна, виробленої паливом. У цьому дослідженні розглядається вплив суміші біоетанолового бензину (RON 80) на одноциліндровий двигун з іскровим запалюванням (ІЗ) 125 куб.м., який виконується зі змінами в паливних сумішах (E0, E5, E10 і E15) з додаванням 0,5 об. % оксигенованого циклогексанолу, і це експериментальне випробування проводиться до 800 циклів для кожної паливної суміші з відкриттям дросельної заслінки на 100 % , і змінами швидкості обертання двигуна при 4000 об/хв до 8500 об/хв зі збільшенням частоти обертання двигуна кожні 500 об/хв. Робочі характеристики двигуна вимірюються шляхом підключення машини з динамометром, а зміна тиску згоряння в циліндрі вимірюється датчиком тиску. Очікується, що результати випробувань доведуть, що суміш палива з оксигенованим циклогексанолом може знизити COVIMEP в варіаціях циклу до циклу (E10 ++, що становить 4,24 %), так що коливання крутного моменту не відбуваються, що призводить до надійної роботи двигуна або підвищення керованості транспортного засобу, крім того, як продуктивність так і потужність крутного моменту стають кращими

Спонсор дослідження

  • The authors would like to thank DRPM UI and RisTek DikTi RI for providing the grant TADOK 2018 and PDUPT No. 399/UN2.R3.1/HKP05.00/2018 in this research so that it can be completed well

Біографії авторів

Setia Abikusna, Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424

Doctoral Student

Department of Mechanical Engineering

Bambang Sugiarto, Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424

Professor

Department of Mechanical Engineering

Ratna Monasari, Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424

Master Student

Department of Mechanical Engineering

Iqbal Yamin, Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424

Master Student

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Data Handbook of Energy & Economic Statistic of Indonesia (2014). Ministry of Energy and Mineral Resources.
  2. Zhuang, Y., Hong, G. (2014). Effects of direct injection timing of ethanol fuel on engine knock and lean burn in a port injection gasoline engine. Fuel, 135, 27–37. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.06.028
  3. Yao, Y.-C., Tsai, J.-H., Wang, I.-T. (2013). Emissions of gaseous pollutant from motorcycle powered by ethanol–gasoline blend. Applied Energy, 102, 93–100. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.07.041
  4. Turkcan, A., Ozsezen, A. N., Canakci, M. (2014). Experimental investigation of the effects of different injection parameters on a direct injection HCCI engine fueled with alcohol–gasoline fuel blends. Fuel Processing Technology, 126, 487–496. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.05.023
  5. Zhuang, Y., Hong, G. (2013). Primary investigation to leveraging effect of using ethanol fuel on reducing gasoline fuel consumption. Fuel, 105, 425–431. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.09.013
  6. Feng, R., Fu, J., Yang, J., Wang, Y., Li, Y., Deng, B. et. al. (2015). Combustion and emissions study on motorcycle engine fueled with butanol-gasoline blend. Renewable Energy, 81, 113–122. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.03.025
  7. Schifter, I., Diaz, L., Gómez, J. P Gonzalez, U. (2013). Combustion characterization in a single cylinder engine with mid-level hydrated ethanol–gasoline blended fuels. Fuel, 103, 292–298. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.06.002
  8. Wang, X., Chen, Z., Ni, J., Liu, S., Zhou, H. (2015). The effects of hydrous ethanol gasoline on combustion and emission characteristics of a port injection gasoline engine. Case Studies in Thermal Engineering, 6, 147–154. doi: https://doi.org/10.1016/j.csite.2015.09.007
  9. Sen, A. K., Medina, A., Curto-Risso, P. L., Calvo Hernández, A. (2014). Effect of ethanol addition on cyclic variability in a simulated spark ignition gasoline engine. Meccanica, 49 (10), 2285–2297. doi: https://doi.org/10.1007/s11012-014-9974-1
  10. Kaleli, A., Ceviz, M. A., Erenturk, K. (2015). Controlling spark timing for consecutive cycles to reduce the cyclic variations of SI engines. Applied Thermal Engineering, 87, 624–632. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.05.042
  11. Heywood, J. (1988). Internal Combustion Engine Fundamentals. McGraw-Hill, 960.
  12. Reyes, M., Melgar, A., Pérez, A., Giménez, B. (2013). Study of the cycle-to-cycle variations of an internal combustion engine fuelled with natural gas/hydrogen blends from the diagnosis of combustion pressure. International Journal of Hydrogen Energy, 38 (35), 15477–15487. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.09.071
  13. Phuangwongtrakul, S., Wechsatol, W., Sethaput, T., Suktang, K., Wongwises, S. (2016). Experimental study on sparking ignition engine performance for optimal mixing ratio of ethanol–gasoline blended fuels. Applied Thermal Engineering, 100, 869–879. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.02.084
  14. Abikusna, S., Sugiarto, B., Suntoro, D., Azami (2017). Low grade bioethanol for fuel mixing on gasoline engine using distillation process. AIP Conference Proceedings. doi: https://doi.org/10.1063/1.4979235
  15. Abikusna, S., Sugiarto, B., Monasari, R., Aditya, R., Hendrawan, D. (2018). Performance analysis (WHP and torque) on SI engine fueled with low-grade bioethanol and oxygenated fuel additive. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 105, 012057. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/105/1/012057
  16. Anand, T. N. C., Madan Mohan, A., Ravikrishna, R. V. (2012). Spray characterization of gasoline-ethanol blends from a multi-hole port fuel injector. Fuel, 102, 613–623. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.06.107
  17. Catapano, F., Sementa, P., Vaglieco, B. M. (2016). Air-fuel mixing and combustion behavior of gasoline-ethanol blends in a GDI wall-guided turbocharged multi-cylinder optical engine. Renewable Energy, 96, 319–332. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.04.087
  18. Costa, R. C., Sodré, J. R. (2011). Compression ratio effects on an ethanol/gasoline fuelled engine performance. Applied Thermal Engineering, 31 (2-3), 278–283. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.09.007
  19. Huang, Y., Hong, G., Huang, R. (2015). Investigation to charge cooling effect and combustion characteristics of ethanol direct injection in a gasoline port injection engine. Applied Energy, 160, 244–254. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.09.059
  20. Kim, N., Cho, S., Min, K. (2015). A study on the combustion and emission characteristics of an SI engine under full load conditions with ethanol port injection and gasoline direct injection. Fuel, 158, 725–732. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.06.025
  21. Li, L., Ge, Y., Wang, M., Peng, Z., Song, Y., Zhang, L., Yuan, W. (2015). Exhaust and evaporative emissions from motorcycles fueled with ethanol gasoline blends. Science of The Total Environment, 502, 627–631. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.09.068
  22. Li, Y., Meng, L., Nithyanandan, K., Lee, T. H., Lin, Y., Lee, C. F., Liao, S. (2016). Combustion, performance and emissions characteristics of a spark-ignition engine fueled with isopropanol-n-butanol-ethanol and gasoline blends. Fuel, 184, 864–872. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.07.063
  23. Liu, H., Wang, Z., Long, Y., Wang, J. (2015). Dual-Fuel Spark Ignition (DFSI) combustion fuelled with different alcohols and gasoline for fuel efficiency. Fuel, 157, 255–260. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.04.042
  24. Liu, H., Wang, Z., Long, Y., Xiang, S., Wang, J., Fatouraie, M. (2015). Comparative study on alcohol–gasoline and gasoline–alcohol Dual-Fuel Spark Ignition (DFSI) combustion for engine particle number (PN) reduction. Fuel, 159, 250–258. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.06.059
  25. Masum, B. M., Masjuki, H. H., Kalam, M. A., Palash, S. M., Habibullah, M. (2015). Effect of alcohol–gasoline blends optimization on fuel properties, performance and emissions of a SI engine. Journal of Cleaner Production, 86, 230–237. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.08.032
  26. Melo, T. C. C. de, Machado, G. B., Belchior, C. R. P., Colaço, M. J., Barros, J. E. M., de Oliveira, E. J., de Oliveira, D. G. (2012). Hydrous ethanol–gasoline blends – Combustion and emission investigations on a Flex-Fuel engine. Fuel, 97, 796–804. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.03.018
  27. Najafi, G., Ghobadian, B., Yusaf, T., Safieddin Ardebili, S. M., Mamat, R. (2015). Optimization of performance and exhaust emission parameters of a SI (spark ignition) engine with gasoline–ethanol blended fuels using response surface methodology. Energy, 90, 1815–1829. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.07.004
  28. Reyes, M., Tinaut, F. V., Melgar, A., Pérez, A. (2016). Characterization of the combustion process and cycle-to-cycle variations in a spark ignition engine fuelled with natural gas/hydrogen mixtures. International Journal of Hydrogen Energy, 41 (3), 2064–2074. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.10.082
  29. Sileghem, L., Wallner, T., Verhelst, S. (2015). A quasi-dimensional model for SI engines fueled with gasoline–alcohol blends: Knock modeling. Fuel, 140, 217–226. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.09.091
  30. Suarez-Bertoa, R., Zardini, A. A., Keuken, H., Astorga, C. (2015). Impact of ethanol containing gasoline blends on emissions from a flex-fuel vehicle tested over the Worldwide Harmonized Light duty Test Cycle (WLTC). Fuel, 143, 173–182. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.10.076
  31. Wang, Z., Liu, H., Long, Y., Wang, J., He, X. (2015). Comparative study on alcohols–gasoline and gasoline–alcohols dual-fuel spark ignition (DFSI) combustion for high load extension and high fuel efficiency. Energy, 82, 395–405. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.01.049

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-12-20

Як цитувати

Abikusna, S., Sugiarto, B., Monasari, R., & Yamin, I. (2018). Вплив добавки на характеристики горіння і зміни від циклу до циклу на двигуні з примусовим запалюванням на бензині чи біоетанолі. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(6 (96), 27–36. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147585

Номер

Том 6 № 6 (96) (2018): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Setia Abikusna

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.