بررسی تجربی تاثیر نانو کاتالیست هیبریدی همگن بر پایه نانو لوله‌های کربنی در سوخت دیزل (گازوئیل) بر عملکرد و آلاینده‌های موتورهای دیزل

این تحقیق به ساخت یک نانو ساختار (کاتالیست) هیبریدی بر پایه نانو لوله‌های کربنی چند دیواره (mwcnt) برای کاهش آلاینده‌های سوخت دیزل (گازوئیل) شامل ترکیبات اکسیدهای نیتروژن (nox)، مونوکسید کربن (co)، هیدروکربن‌های نسوخته (hc) و دوده (soot) و همچنین بهبود عملکرد سوخت در پارامترهای موتور شامل توان، گشتاور و کاهش مصرف سوخت می‌پردازد. نانو ساختار هیبریدی شامل اکسید سریم بر پایه نانو لوله‌های کربنی با قطرهایی در محدوده nm 107 دارای عامل آمیدی جهت همگن شدن کاتالیست در سوخت، در سه غلظت 30، 60 و ppm 90 به گازوئیل اضافه شد و آزمون‌های عملکرد و آلاینده‌ها توسط موتور دیزل مدل om355 euіі ساخت شرکت ایدم (تحت لیسانس شرکت مرسدس بنز آلمان) انجام شد. نانو بودن ذرات کاتالیست و در نتیجه سطح بالای تماس با سوخت و همچنین توزیع‌پذیری مناسب در سوخت همراه با انجام واکنش اکسیداسیون کاتالیستی، باعث پیشرفت مسیر واکنش احتراق به سمت احتراق کامل شده و موجب کاهش آلاینده‌های سوخت شامل ترکیبات اکسیدهای نیتروژن (nox) حداکثرتا 17.84% کاهش، مونوکسید کربن (co) حداکثرتا 12.7% کاهش، هیدروکربن‌های نسوخته حداکثرتا 30.77% کاهش و دوده حداکثر تا 20.63% کاهش پیدا کرد. همچنین بهبود عملکرد در پارامترهای موتور شامل توان حداکثرتا 3.77% افزایش، گشتاور بسته به نوع سوخت حداکثرتا 1.44% افزایش و کاهش مصرف سوخت ویژه ترمزی (حداکثرتا 4.74% کاهش) مشاهده شد.

Experimental Investigation of Hybrid Homogenous Carbon Nanotube Catalyst Effect on Diesel Fuel Combustion Performance and Emission in Diesel Engines

A hybrid nanocatalyst based on multiwall carbon nanotube was synthesized and added to diesel fuel to improve NOx, CO, uncombustioned hydrocarbons (HC), and soot emissions as well as diesel engine performance including power, torque, and fuel consumption. The applied nanostructure includes the hybrid of cerium oxide and carbon nanotubes of 710 nm size, functionalized by an amide group to homogenize the catalyst and fuel mixture. The nanocatalyst was added to the diesel fuel at concentrations of 30, 60, and 90 ppm respectively, and the performance and emissions tests were carried out using OM355 EU2 diesel engine (Idem Co. Iran, under the license of German Mercedes Benz Co.). The nanosized catalyst, and hence the high contact area of the catalystfuel, the proper distribution of the catalyst in the fuel, and the occurrence of catalyst oxidation reaction will result in the enhancement of combustion reaction and decreasing the amount of emitted component including NOx (max 17.84%), CO (max 12.7), HC (max 30.77%), and soot (max 20.63%); also, the performance, including a maximum increase of 3.77% and 1.44% respectively in the produced power and torque and a maximum decrease of 4.74% in bsfc, was improved.