INVESTIGACIONES EXPERIMENTALES SOBRE EL RENDIMIENTO Y LA EMISIÓN CARACTERÍSTICOS DE UN MOTOR DE INYECCIÓN DIRECTA COMMON RAIL

INVESTIGACIONES EXPERIMENTALES SOBRE EL RENDIMIENTO Y LA EMISIÓN CARACTERÍSTICOS DE UN MOTOR DE INYECCIÓN DIRECTA COMMON RAIL QUE UTILIZA NEUMÁTICOS BIOCOMBUSTIBLE PIROLÍTICO

resumen

La demanda cada vez mayor de la industria y el sector del transporte ha llevado a una mayor demanda de diesel y otros productos derivados del petróleo. Estos combustibles pertenecen a los recursos no renovables, su continuo La disponibilidad es incierta para el futuro. Estos factores junto con la inestabilidad política causan fluctuaciones precios y suministro de diesel. Estos tienen un impacto en los países en desarrollo como India, que se reunieron con la mayoría de demanda de la importación. Diferentes investigadores han estado trabajando para encontrar biocombustibles para sustituir para diesel en motores de encendido por compresión. Varios combustibles como el gas licuado de petróleo (GLP). Biodiesel, Los alcoholes y el gas natural comprimido (GNC) son sustituidos actualmente por diferentes automóviles. Neumático El aceite pirolítico se obtiene por la pirólisis de los neumáticos de desecho. El aceite pirolítico de neumáticos se mezcla con diesel mineral en diferentes proporciones, a saber. 50, 40, 30, 20 y 10 por centavo por volumen. La caracterización de las muestras de combustible se realiza por métodos estándar. El desempeño Las características se estudian mediante la realización de una prueba en la plataforma de prueba de inyección directa Common Rail (CRDI). Se llevaron a cabo experimentos para evaluar las características de rendimiento de un motor diesel CRDI funcionando con mezclas de aceite pirolítico de neumáticos (TPO) con combustible diesel (DF) que consiste en 10, 20, 30, 40 y 50 por ciento de aceite de neumáticos. La pirólisis es una solución técnica para manejar el problema de la eliminación segura de neumáticos usados. De los resultados Se puede concluir que la eficiencia térmica del freno del motor que trabaja con mezclas TPO-DF aumenta con cambio en la concentración de la mezcla y siempre más alto que el combustible diesel.

Introducción

Biogás, etanol, metanol y aceites vegetales son los diversos combustibles probados en el pasado, para el uso en un motor Diesel como sustituto de Diesel (Qi et al., 2010; Aral Mozhi Selvan et al., 2009). El valor de calentamiento del aceite a base de semillas está muy cerca de ese de diesel. Esta es la razón para considerar el aceite vegetal para uso en motor CI. Diversas técnicas para el proceso de conversión. de las semillas al aceite y luego al biodiesel está bien establecido y practicado ampliamente (Suryanarayanan et al., 2008; Kalligeros et al., 2003; Benjumea et al., 2009). Qi y col. (2014) encontraron ese modo de Las magnitudes de acumulación de biodiésel son inferiores a las de diesel puro, particularmente a presiones más bajas de presión de inyección y tiempo de inyección retardado. El aumento de la presión de inyección provoca una reducción en la emisión de hollín y conduce a una disminución en la concentración del modo de acumulación. La concentración del número de partículas. está influenciado por los tiempos de inyección. Se concluye que como el aumento de la relación de recirculación de gases de escape (EGR) está asociado con la mayor concentración de partículas de hollín de escape en modo de acumulación y el tamaño de la partícula es grande. Con el aumento de la presión de inyección, la diferencia de tamaño de las partículas de hollín de ambas fuentes se reduce. Eso significa el efecto de presión dominar sobre el efecto de las propiedades del combustible. El uso de EGR da mejor resultados en condiciones de alta presión. En diferentes condiciones de funcionamiento Las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) son más altas para el biodiesel en comparación con el combustible diesel. Hidrocarbono (HC) y monóxido de carbono Las emisiones (CO) de biodiésel son ligeramente inferiores a las del diésel combustible en la mayoría de las condiciones de operación. La recirculación de gases de escape conduce a reducir las emisiones de NOx pero aumenta las emisiones de HC y CO resultando en una menor eficiencia de combustión. Aumentando el combustible La presión de inyección puede reducir la concentración de partículas, CO y Emisiones de HC. Atul Dhar y col. (2013) informaron el efecto de múltiples inyecciones en la distribución del número de tamaño de partículas para biodiesel mezclas y diesel mineral utilizando un motor de investigación de un solo cilindro a 500 bares y 1000 bares de presiones de inyección de combustible. Es observado que con el aumento de la presión de inyección de partículas de gran tamaño disminuido Con inyección piloto avanzada, número total de partículas. disminuido La separación entre piloto y inyección principal también Tiene un papel en la generación de partículas. De los tres combustibles probados, KOME20 mostró el menor número total de emisiones de partículas. Los la concentración de biodiesel influye en la concentración del número de partículas Acharya y col. (2019) resumió que el biodiesel de jatropha Es más propenso a la oxidación y al período de inducción de la jatropha el biodiesel es menor Cheng et al. (2008) Combustible diesel comparado, con El biodiesel, generado a partir de residuos de aceite de cocina. Esto lleva a reducción en CO, HC y concentraciones de masa de partículas y reducción en la concentración numérica de partículas de tamaño submicrométrico. La concentración de NOx aumentó. El biodiesel tiende a mejorar la combustión. y, por lo tanto, tiene una mayor eficiencia térmica del freno que el diesel. Con cargas bajas, la eficiencia aumenta y las cargas más altas y asociadas temperatura conduce a baja eficiencia. A bajas cargas, la fumigación el modo conduce a una menor eficiencia a baja carga. A mayores cargas de fumigación mejoró la eficiencia. Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) son casi lo mismo para el diesel y el biodiesel, pero cae en un 2.5% cuando se aplica metanol. Por lo tanto, un 10% de uso de metanol es aconsejable. El aumento en la emisión de NOx puede eliminarse mediante el uso de metanol o fumigación. Por lo tanto, el efecto de enfriamiento y la fumigación es importante. La desventaja de la fumigación de metanol es que conducirá a un aumento significativo en las emisiones de CO y HC. Cochinillo et al. (2019) informaron que las emisiones de CO muestran una reducción gradual en la tendencia de emisión a medida que aumenta la concentración de biodiésel PKO en la combina con respecto a diversas variaciones de velocidad (600, 700 y 800 rpm). De los estudios experimentales realizados por Srithar et al. (2017) se observa que tanto la térmica como la mecánica La eficiencia de las diferentes mezclas fue ligeramente mayor que la del diesel. Las mezclas de biodiesel produjeron emisiones de CO y CO2 ligeramente más bajas que diesel. Con el aumento exponencial en el número de automóviles, el neumático usado se ha convertido en uno de los principales ingredientes en el municipio Residuos sólidos tanto en los países desarrollados como en desarrollo (http://www.rma.org/scrap_tires, 2009). Cada año cerca de mil millones de llantas de desecho de vehículos son abandonadas (http://www.rma.org/ Publicaciones / scrap_tries / index.cfm, 2005). Una sección de la industria produjo aceite pirolítico utilizando este neumático como material de alimentación que tiene una composición de 85.54% C, 1.92% O, 11.28% H, 0.42% N y 0.84% ​​S (Murugan et al. (2008). El aceite pirolítico de neumáticos y plástico tiene probado en sus propiedades y rendimiento en motores y estableció que ambos están calificados para usar como combustible en compresión sistemas de motor de encendido (CI) y las diversas propiedades y las características de combustión de estos combustibles están cerca del combustible diesel (Murugan et al., 2007; Mani y Nagarajan, 2009). Ambos combustibles son cadenas orgánicas de la clase de productos químicos C5-C20. El aceite pirolítico del neumático incluye altas proporciones de aromáticos con azufre porcentaje de 1.4 mientras que en caso de plástico sin clasificar la pirólisis de plástico conduce a la formación de aceite con alta proporción de cloro (Mani et al., 2009; Demirbas, 2004). Los estudios demuestran que TPO tiene características cercanas a la del combustible diesel. Las pruebas se llevaron a cabo en una unidad. que genera una tonelada de neumáticos de automóvil usados ​​por lote para generar petróleo, gas y carbón a través del proceso de pirólisis (Aral Mozhi Selvan et al., 2009; Yoon et al., 2011). Varios investigadores evaluaron estos aceites en términos de proceso químico, fabricación y rendimiento estudio (Rogers y Brammer, 2012; Westerhout et al., 1998; Islam et al., 2011). De la literatura reportada anteriormente es claro que no se evalúa un motor CI de tipo common rail para mayor mezcla de TPO para los parámetros de rendimiento característicos. Los La presente investigación está destinada a la idoneidad del uso de aceite para neumáticos en un CRDI motor para mezclas hasta una proporción del 50%. La evaluación se lleva a cabo y comparado para varias mezclas. El rendimiento fue comparado con el obtenido con un motor operado con Diesel mineral como combustible. El componente principal del neumático es el caucho, que es básicamente un hidrocarburo. A temperaturas elevadas el carbono Se ve que los enlaces de hidrógeno presentes en la estructura del caucho someterse a una reforma y el contenido de caucho se descompone en volátil humos, el 80% de los cuales son condensables y el 20% no condensables gases Los humos condensables se asientan para hacer una familia de combustibles líquidos que comúnmente se denomina pirolítica de neumáticos petróleo. El condensado tiene las especificaciones típicas como en la Tabla 1. Se puede ver que el combustible es altamente inflamable y tiene propiedades caloríficas. valor equivalente al del combustible derivado del petróleo. El bajo azufre el contenido lo hace mucho menos contaminante que los combustibles derivados del petróleo. Este combustible se puede usar de forma segura para aplicaciones de calefacción en hornos y calderas con quemadores de variados tipos. Para usar combustible pirolítico como combustible para motores. Se destila aún más en columnas de destilación. En la destilación, el aceite pirolítico produce una gama de corrientes a diferentes puntos de ebullición. Sin embargo, tomando un paralelo de la destilación de petróleo diferentes flujos se recopilan como a continuación. Los químicos generados durante la pirólisis son alquenos, alquenos, compuestos de compuestos aromáticos grupo.

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