تقیم أداء محرک الدیزل للجرار باستخدام وقود حیوی من ثلاثة مصادر منفردة مختلفة

جمعه, احمد السید علی; محمد, هیثم حسین یوسف; الجوادی, عادل احمد عبد الهادی; العصیبی, مناف ذیاب فندی

doi:10.21608/mjae.2014.99577

تقیم أداء محرک الدیزل للجرار باستخدام وقود حیوی من ثلاثة مصادر منفردة مختلفة

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

¹ أستاذ الهندسة الزراعیة المتفرغ - کلیة الزراعة، سابا باشا – جامعة الإسکندریة - ج.م.ع.

² مدرس الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة، سابا باشا – جامعة الإسکندریة - ج.م.ع.

³ باحث أول - معهد بحوث الهندسة الزراعیة - وزارة الزراعة - ج.م.ع.

⁴ دارس لدرجة الماجستیر بکلیة الزراعة، سابا باشا – جامعة الإسکندریة - ج.م.ع. – وافد من وزارة الزراعة – العراق.

10.21608/mjae.2014.99577

المستخلص

تم اختبار جرار زراعی قدرته 67 کیلوواط باستخدام وقود الدیزل و ثلاثة کمیات منفردة من الوقود الحیوی مجهزة من زیت القلی الهالک، وزیت النخیل وزیت الخروع. وجد ان قیم عزم الدوران لعمود مأخذ القدرة للجرار لجمیع أنواع الوقود المختبر تزداد مع زیادة سرعة المحرک، حتى سرعة عمود مأخذ القدرة 500- 540 دورة / دقیقة (حوالی 2000 دورة / دقیقة للمحرک)، ثم تبدأ فی الانخفاض قلیلا. تم الحصول على أعلى قیم لعزم دوران المحرک لوقود الدیزل حوالی 1000 نیوتن متر، و لمجموعة الوقود الحیوی المتقاربة الأداء حوالی 900 نیوتن.متر. بلغت أقصى قیم للقدرة الفرملیة عند سرعة المحرک من 1900الى 2000 دورة / دقیقة، وکانت أعلى قدرة هی من وقود الدیزل حوالی 53 کیلوواط، فی حین کانت مستویات القدرة الناتجة من أصناف وقود الدیزل الحیوی قریبة من بعضها البعض (حوالی 45 کیلوواط). وکانت أعلى قیم للکفاءة الحراریة الفرملیة عند سرعة المحرک من 1600الی 2000 دورة / دقیقة (تقریبا 400-500 دورة / دقیقة لعمود الإدارة الخلفی) هی ما بین 27.9-28.2٪ لوقود الدیزل ذو القیمة الحراریة حوالی 45 میجا جول / کیلوجرام، یلیها زیت النخیل ، زیت الخروع ، والزیت الهالک و هی 42.3، 42.5، و 42.3 میجا جول/ کیلوجرام على التوالی. أما الکفاءة الحراریة الفرملیة لهم اختلفت على النحو الآتی: 26,776-26,769٪، 23,829-23,626٪، و23,598-22,789٪ على التوالی - و أظهرت النتائج أن الاستهلاک النوعی لوقود الدیزل الحیوی بأصنافه الثلاثة أعلى من الدیزل التقلیدی نظرا لانخفاض قیمتهم الحراریة.
و قد وجد أن علاقات القدرة الفرملیة و معدل الاستهلاک النوعی لجمیع أنواع الوقود المختبر متماثلة فی اتجاهاتها. و قد وجد إن أعلى قیمة لمتوسط الضغط الفرملی الفعال کانت لوقود الدیزل. و لکل أنواع الوقود المختبرة کانت قمتی متوسط الضغط الفرملی الفعال و العزم، تحدثا عند سرعة دورانیة للمحرک 1200 دورة / دقیقة. متوسط الضغط الفرملی الفعال لجمیع أنواع الوقود یزید مع زیادة القدرة الفرملیة لبعض سرعات المحرک. بعد ذلک، تراجع متوسط الضغط الفرملی الفعال عند نقاط تشغیل المحرک النهائیة. عند ظروف اللاحمل کانت أقصی قیمة لنسبة الهواء للوقود فی جمیع أنواع الوقود من 1:28 - 1:33، ولکنها انخفضت بشکل حاد مع زیادة الحمل وما یقابلها من زیادة الوقود لتصل إلى 18: 1 - 22: 1. وقد تباینت نسبة الهواء للوقود من 1:4.25على أساس الکتلة إلى 1:33 مع تغیر سرعة المحرک من 400- 2800 دورة / دقیقة.

المراجع

Agarwal, D. and A. K. Agarwal, 2007 . Performance and emission characteristics of Jatropha oil (preheated and blends) in a direct injection compression ignition engine. Applied Thermal Eng. 27(13), 2314 – 2323.

Baiju, B.; M.K. Naik, and L.M. Das, 2009 . A comparative evaluation of compression ignition engine characteristics using methyl and ethyl esters of Karanja oil, ,Renewable Energy 34 , 1616-1621.

Barsin, N. J.; A. L. Humke, and J. Deere, 1981. Performance and emission characteristics of a naturally aspirated diesel engine with vegetable oil fuels.SAE 810262, SAE 810955,.

Behcet, R., 2011. Performance and emission study of waste anchovy fish biodiesel in a diesel engine, Fuel Processing Technology Vol 92, Iss 6, June, Pages 1187–1194

Buyukkaya, E., 2010 . "Effects of biodiesel on a DI diesel engine performance, emission and combustion characteristics”, Fuel, 89, pp. 3099– 3105.

Gupta, H.N., 2009. Fundamental of Internal Combustion Engines. , ISBN-978-81-203-2854-9

Krawczyk, T., 1996. Biodiesel Alternative fuel makes inroads but hurdles remain. INFORM 7, 801:829.

Mohammadi, P.; A. M. Nikbakht, M. Tabatabaei, and K. Farhadi, 2012 Experimental investigation of performance and emission characteristics of DI. Energy, 46 , 596e605.

Otera, J., 1993. Transesterification Chem Rev;93(4):1449–70.

Reed, T. B.; M. S. Graboski, and S. Gaur, 1991 Development and commercialization of oxygenated diesel fuels from waste vegetable oils. Energy from Biomass and Wastes. 907-914.

Shahid, E. M. and J. Jamal, 2011 Production of biodiesel : a technical review. Renew Sustain Energy Rev ;15(9):4732–45.

Shehata, M.S., 2013 Emissions, performance and cylinder pressure of diesel engine fuelled by biodiesel fuel. Fuel .

Saka, S. and D. Kusdiana, 2001 Biodiesel fuel from rapeseed oil as prepared in supercritical methanol. Fuel ;80:225–31.

Staat, F. and E. Vallet, 1994. Vegetable oil methyl ester as a diesel substitute. Chem Ind, 863–856.

Zhang, Y.; M.A. Dube, and M. Kates, 2003. Biodiesel production from waste cooking oil: Economic assessment and sensitivity analysis, Bioresour Technol, 90: 229–240.