Journals / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 1

Effect of Diesel-Biodiesel-Methanol Blends on Performance and Combustion Characteristics of Diesel Engine

Dizel-Biyodizel-Metanol Karışımlarının Dizel Motorun Performans ve Yanma Özelliklerine Etkisi

Pages
189–201
Publication Date
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Maximum in-cylinder pressure and maximum heat release rate values are observed for the test fuels containing biofuels due to their low cetane number as compared to that of DF.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Due to the increase in fossil fuel prices, limited reserves and environmental damage, researchers turned to renewable energy sources.
📊
Key Findings & Data:Cotton oil methyl ester and methanol, different proportions of fuels (diesel fuel (DF), 20% biodiesel (BD20) by volume, 20% methanol (AL20) and derivatives (BD20AL20) were obtained.
💡
Conclusion & Impact:Maximum in-cylinder pressure and maximum heat release rate values are observed for the test fuels containing biofuels due to their low cetane number as compared to that of DF.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Dizel motor · Metanol · Pamuk yağı metil esteri

Abstract

Due to the increase in fossil fuel prices, limited reserves and environmental damage, researchers turned to renewable energy sources. Studies have been conducted on the use of biodiesel to reduce the use of fossil fuels used in vehicles. In this study, biodiesel obtained from cottonseed oil by transesterification method was used as fuel. Cotton oil methyl ester and methanol, different proportions of fuels (diesel fuel (DF), 20% biodiesel (BD20) by volume, 20% methanol (AL20) and derivatives (BD20AL20) were obtained. The effects of DF and other fuels on the combustion and performance characteristics were discussed. The tests were conducted on a single-cylinder diesel engine at the varying engine speeds from 1750 to 3250 rpm with the intervals of 500 rpm. In comparison with that of conventional DF, the BSFC value of BD20, BD20AL20, and AL20 test fuels has exhibited a significant increment with 10.4%, 39%, and 24%, respectively. DF has the highest value with 28.93% BTE. The reason of the high BTE for DF is the heating value, and high-energy content thereof. In comparison with that of DF, the BTE value of BD20, BD20AL20, and AL20 test fuels has exhibited a significant decrease with 6.8%, 16.74% and 9.5%, respectively. Maximum in-cylinder pressure and maximum heat release rate values are observed for the test fuels containing biofuels due to their low cetane number as compared to that of DF.

Özet

Fosil yakıt fiyatlarındaki artış, sınırlı rezervler ve çevresel hasar nedeniyle araştırmacılar yenilenebilir enerji kaynaklarına yöneldiler. Taşıtlarda kullanılan fosil yakıtların kullanımını azaltmak için biyodizel kullanımı üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmada, transesterifikasyon yöntemi ile pamuk tohumu yağından elde edilen biyodizel yakıt olarak kullanılmıştır. Pamuk yağı metil ester ve metanol, farklı oranlarda yakıtlar (dizel yakıt (DF), hacimce %20 biyodizel (BD20), hacimce %20 metanol (AL20) ve türevlerinin üçlü tipi (BD20AL20) elde edildi. DF ve diğer yakıtların yanma ve performans özelliklerine etkileri tartışıldı. Testler, tek silindirli bir dizel motor üzerinde, 1750 ile 3250 rpm arasında değişen motor hızlarında, 500 rpm aralıklarla gerçekleştirildi. Geleneksel DF ile karşılaştırıldığında BD20, BD20AL20 ve AL20 test yakıtlarının BSFC değeri sırasıyla % 10,4,% 39 ve% 24 ile önemli bir artış göstermiştir. DF %28,93 BTE değeri ile en yüksek değere sahiptir. DF için yüksek BTE’nin nedeni, ısıtma değeri ve bunun yüksek enerji içeriğidir. DF ile karşılaştırıldığında BD20, BD20AL20 ve AL20 yakıtlarının BTE değeri sırasıyla %6,8, %16,74 ve %9,5 ile önemli bir düşüş göstermiştir. Biyoyakıt içeren test yakıtlarında, setan sayısının DF’ye göre düşük olması nedeniyle maksimum silindir içi basınç ve maksimum ısı salım hızı değerleri gözlenmektedir.

🔖

Cite This Article

YILDIZ, G., HANEDAR, E., SARIDEMİR, S. (2022). Effect of Diesel-Biodiesel-Methanol Blends on Performance and Combustion Characteristics of Diesel Engine. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 1, 189–201. https://ajindex.com/articles/493962

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (14)

  1. D. B. Hulwan and S. V. Joshi, “Performance, emission and combustion characteristic of a multicylinder DI diesel engine running on diesel-ethanol-biodiesel blends of high ethanol content,” Applied Energy, vol. 88, pp. 5042–5055, 2011
  2. A. E. Gürel, G. Yıldız ve İ. Ceylan, “Havalı güneş kolektörlerinin hacim ısıtma uygulamalarında kullanımı,
  3. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi’nde sunuldu, İzmir, 2019
  4. E. Buyukkaya, “Effects of biodiesel on a DI diesel engine performance, emission and combustion characteristics,” Fuel, vol. 89, pp. 3099–3105, 2010
  5. N. Nabi, M. Rahman and S. Akhter, “Biodiesel from cotton seed oil and its effect on engine performance and exhaust emissions,” Applied Thermal Engineering, vol. 29, pp. 2265–2270, 2009
  6. M. H. Mat Yasin, R. Mamat, A. F. Yusop, A. Aziz and G. Najafi, “Comparative study on biodiesel-methanol-diesel low proportion blends operating with a diesel engine,” Energy Procedia, vol. 75, pp. 10–16, 2015
  7. Ü. Ağbulut, M. Karagöz, S. Sarıdemir and A. Öztürk, “Impact of various metal-oxide based nanoparticles and biodiesel blends on the combustion, performance, emission, vibration and noise characteristics of a CI engine,” Fuel, vol. 270, pp. 117521, 2020
  8. Ü. Ağbulut, S. Sarıdemir and M. Karagöz, “Experimental investigation of fusel oil (isoamyl alcohol) and diesel blends in a CI engine,” Fuel, vol. 267, pp. 117042, 2020
  9. E. Rajasekar and S. Selvi, “Review of combustion characteristics of CI engines fueled with biodiesel,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 35, pp. 390–399, 2014
  10. N. Usta, E. Ozturk, O. Can, E. S. Conkur, S. Nas, A. H. Con, A. C. Can and M. Topcu, “Combustion of biodiesel fuel produced from hazelnut soapstock/waste sunflower oil mixture in a Diesel engine,” Energy Conversion and Management, vol. 46, pp. 741–755, 2005
  11. N. Yilmaz, “Comparative analysis of biodiesel-ethanol-diesel and biodiesel-methanol-diesel blends in a diesel engine,” Energy, vol. 40, pp. 210–213, 2012
  12. I. M. Rizwanul Fattah, H. H. Masjuki, M. A. Kalam, M. Mofijur and M. J. Abedin, “Effect of antioxidant on the performance and emission characteristics of a diesel engine fueled with palm biodiesel blends,” Energy Conversion and Management, vol. 79, pp. 265–272, 2014
  13. N. Yilmaz, F. M. Vigil, K. Benalil, S. M. Davis and A. Calva, “Effect of biodiesel–butanol fuel blends on emissions and performance characteristics of a diesel engine,” Fuel, vol. 135, pp. 46–50, 2014
  14. H. Liu, C. F