تاثیر افزودنی های ان-بوتانول و دی متیل کربنات به عنوان افزودنی سوخت بیودیزل در عملکرد و آلایندگی موتور دیزل

موتورهای دیزل به عنوان اصلی ترین منابع تولید انرژی و مصرف سوخت دیزل به شمار می‌آیند. به کارگیری از سوخت بیودیزل به عنوان بخشی از سوخت مصرفی موتورهای دیزل می‌تواند تاثیر مثبتی در کاهش به کارگیری از منابع فسیلی و انتشار آلاینده ها داشته باشد. به کارگیری از سوخت بیودیزل در کنار مزایای آن، دارای معایبی نظیر افزایش انتشار اکسیدهای نیتروژن می‌باشد که به عنوان یک گاز سمی‌تلقی می‌شود. محققان بسیاری افزودنی‌های متفاوتی در راستای پوشش بخشی از معایب سوخت بیودیزل ارائه داده‌اند. در این مقاله دو نوع افزودنی اکسیژن‌دار شامل دی متیل کربنات و ان بوتانول به صورت تلفیقی با مقادیر کم در سوخت‌های b2 ( دو درصد بیودیزل و 98 درصد دیزل) و b5 ( پنج درصد بیودیزل و 95 درصد دیزل) مخلوط شدند. به کارگیری مقادیر کم این افزودنی‌ها می‌تواند موجب کاهش هزینه تولید سوخت شود. بر اساس نتایج به دست آمده، نمونه سوخت‌های b2d10n10 و b2d10n0 توانستند توان ترمزی موتور دیزل را به ترتیب حدود 12 و 10 درصد نسبت به سوخت b2 افزایش دهند. از طرفی استفاده از نمونه سوخت‌های حاوی افزودنی‌های ترکیبی دی متیل کربنات و ان بوتانول در سوخت b2 به طور متوسط حدود 18 درصد مصرف سوخت ویژه ترمزی را نسبت به سوخت دیزل و حدود 32 درصد نسبت به سوخت b2 کاهش داد. استفاده از افزودنی‌های ترکیبی دی متیل کربنات و ان بوتانول میزان بازده حرارتی را به‌طور متوسط حدود 15 الی 30 درصد نسبت به سوخت‌های دیزل، b2 و b5 افزایش داد. افزودن دی متیل کربنات و ان بوتانول به‌صورت ترکیبی در مقادیر کم موجب کاهش انتشار مونوکسیدکربن به میزان قابل توجه شد. بالاترین میزان انتشار دی اکسیدکربن در سوخت‌های حاوی ترکیبات ترکیبی دی متیل کربنات، ان بوتانول و b5 اتفاق می‌افتد که حدود 10 الی 15 درصد بالاتر از نمونه شاهد بود. طی فرایند بهینه‌سازی، نمونه سوخت b2d30n20 به‌عنوان فرمولاسیون بهینه در تلفیق سوخت دیزل، بیودیزل، دی‌متیل کربنات و ان بوتانول انتخاب شد.

the effect of n-butanol and dimethyl carbonate additives as biodiesel fuel additives on diesel engine performance and emissions

diesel engines are considered the main sources of energy production and diesel fuel consumption. the use of biodiesel fuel as a part of diesel engines can have a positive effect on reducing the use of fossil resources and the emission of pollutants. using biodiesel fuel, along with its advantages, has disadvantages such as increasing the emission of nitrogen oxides, which is considered a toxic gas. many researchers have proposed different additives to cover some of the disadvantages of biodiesel fuel. in this article, two types of oxygen additives, including dimethyl carbonate and n-butanol, were combined with small amounts in b2 (2% biodiesel and 98% diesel) and b5 (5% biodiesel and 95% diesel) fuels. using small amounts of these additives can reduce the cost of fuel production. based on the obtained results, b2d10n10 and b2d10n0 fuel samples were able to increase the braking power of the diesel engine by about 12 and 10%, respectively, compared to b2 fuel. on the other hand, the use of fuel samples containing dimethyl carbonate and n-butanol additives in b2 fuel reduced the special brake fuel consumption by about 18% compared to diesel fuel and about 32% diesel engines are considered the main sources of energy production and diesel fuel consumption. the use of biodiesel fuel as a part of diesel engines can have a positive effect on reducing the use of fossil resources and the emission of pollutants. using biodiesel fuel, along with its advantages, has disadvantages such as increasing the emission of nitrogen oxides, which is considered a toxic gas. many researchers have proposed different additives to cover some of the disadvantages of biodiesel fuel. in this article, two types of oxygen additives, including dimethyl carbonate and n-butanol, were combined with small amounts in b2 (2% biodiesel and 98% diesel) and b5 (5% biodiesel and 95% diesel) fuels. using small amounts of these additives can reduce the cost of fuel production. based on the obtained results, b2d10n10 and b2d10n0 fuel samples were able to increase the braking power of the diesel engine by about 12 and 10%, respectively, compared to b2 fuel. on the other hand, the use of fuel samples containing dimethyl carbonate and n-butanol additives in b2 fuel reduced the special brake fuel consumption by about 18% compared to diesel fuel and about 32% compared to b2 fuel. using the combined additives of dimethyl carbonate and n-butanol increased the thermal efficiency by an average of 15-30% compared to diesel, b2, and b5 fuels. the addition of dimethyl carbonate and n-butanol in combination in small amounts significantly reduced carbon monoxide emissions. the highest amount of carbon dioxide emission occurs in fuels containing the combined compounds of dimethyl carbonate, n-butanol, and b5, which was about 10-15% higher than the control sample. during the optimization process, the b2d3n2 fuel sample was selected as the optimal formulation in combining diesel fuel, biodiesel, dimethyl carbonate, and n-butanol.