بررسی تجربی اثر استفاده از بیواتانول بر آلاینده های خروجی یک موتور اشتعال جرقه ای چهار زمانه

در این پژوهش به بررسی استفاده از مخلوط سوخت بنزین-اتانول به جای بنزین در یک موتور احتراق داخلی اشتعال جرقه ای چهار زمانه پرداخته شده است. از آنجا که روشهای شیمیایی کاهش آلاینده ها، قابلیت اجرا و راندمان خوبی بر روی خودروها ندارد، تحقیقات جهت بررسی سوخت های جایگزین به صورت گسترده آغاز گردیده است. استفاده از افزودنی های الکل مانند اتانول و متانول سبب کاهش آلاینده ها در موتورهای احتراق داخلی می شود، لذا تاثیر کامل عملکرد افزودن اتانول با درصد های مختلف به بنزین بر روی میزان آلاینده های خروجی از موتور و عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است. عوامل مختلف از جمله اثر افزودن الکل اتانول بر میزان دمای گازهای خروجی از موتور و مقدار آلاینده های خروجی از آن شامل co، co2، hc، nox در دورهای مختلف موتور بررسی شده است. بدین منظور یک بستر تست آزمایشگاهی ساخته شده است. این سیستم آزمایشگاهی شامل یک موتور احتراق داخلی چهار زمانه از نوع تزریق مستقیم اشتعال جرقه ای بنزین سوز است، که مدل آن m13ni می باشد. همچنین سیستم مجهز به مخزن دخیره سوخت جهت ذخیره سوخت بنزین و مخلوط سوخت بنزین و اتانول، سیستم خنک کاری موتور، آنالیز کننده گاز های خروجی از موتور، ترمومتر و سایر اجزا می باشد. سیستم خنک کننده شامل خنک کاری بدنه ی موتور و روغن در گردش موتور می باشد که دمای موتور را ثابت نگه داشته تا نتایج آزمایشگاهی بتوانند در شرایط یکسانی اندازه گیری شوند. آنالیزر گاز مورد استفاده در این آزمایش مدل airrex-gh540 می باشد که می تواند گازهای co، co2، hc، nox و o2 را اندازه گیری کند. کلیه لوازم اندازه گیری ابتدا کالیبره شده و سپس مورد استفاده قرار گرفته اند. جهت اطمینان از صحت نتایج اندازه گیری، تکرار پذیر بودن آنها مورد بررسی قرار گرفته و کلیه نتایج حداقل سه بار تکرار شده اند. همچنین در ابتدای هر آزمایش ابتدا موتور روشن شده و بعد از اینکه دمای آب رادیاتور به مقدار ثابتی رسیده است آزمایشات انجام شده اند. نتایج آزمایشگاهی برای مخلوط سوخت های مختلف شامل چهار حالت بنزین خالص، مخلوط 10% اتانول و 90% بنزین، مخلوط 20% اتانول و 80% بنزین، مخلوط 30% اتانول و 70% بنزین اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهند که با افزایش میزان اتانول به بنزین میزان آلاینده های خروجی از موتور شامل co، co2، hc و nox کاهش یافته و همچنین به علت گرمای نهان بیشتر الکل، دمای احتراق و نهایتا دمای اگزوز نیز کاهش می یابد.