بهينه‌سازي عملكرد موتور تراكتور با مخلوط سوخت زيستي، ديزل و اتانول به روش سطح پاسخ

Optimization of performance in tractor engine with biodiesel-ethanol-diesel fuels using response surface methodology

سوخت‌هاي گياهي تجديدپذير و پاك به عنوان مناسب‌ترين جايگزين سوخت‌هاي سنگواره اي شناخته شده‌اند. سوخت‌هاي گياهي، پايه گياهي يا حيواني دارند و در حين سوختن آلودگي بسيار كمتري را نسبت به سوخت‌هاي سنگواره‌اي توليد مي‌كنند. تحقيقات بسياري بر روي استفاده از مخلوط‌هاي مختلف سوخت زيستي و ديزل در موتور ديزل انجام شده است. در اين تحقيق از مخلوط سوخت زيستي، ديزل و اتانول در موتور تراكتور مسي فرگوسن 399 استفاده شد و توان و مصرف سوخت ويژه موتور بررسي شد. از روش رويه پاسخ به منظور بررسي تاثير سوخت زيستي (5-15%)، اتانول (2-6%) و سرعت موتور (1520-1900 دور در دقيقه) بر توان توليدي موتور و مصرف سوخت ويژه و بهينه‌سازي فرآيند استفاده شد. بر اساس نتايج، سرعت موتور موثرترين عامل بر توان موتور بود. همچنين مقدار سوخت زيستي و سرعت موتور مهمترين شاخص‌ها بر مقدار مصرف سوخت ويژه بودند. بر اساس آزمايش‌ها، شرايط بهينه براي بيشينه توان (51.48 كيلووات) و كمينه مصرف سوخت ويژه (209.45 ميلي ليتر بر دقيقه)؛ مقدار سوخت زيستي 15%، اتانول 3.53% و دور 1787.4 دور در دقيقه تعيين گرديد.

Renewable and clean biofuels are known as the best replacement of fossil fuels. Biofuels have animal or vegetable bases and produce less pollution than fossil fuels during the combustion in an engine. Many researches performed on using blends of biodiesel and diesel fuels in diesel engines. In this study, blends of biodiesel, ethanol and diesel fuels were used in Massy Ferguson 399 Tractor and the engine power and the specific fuel consumption are survived. The response surface methodology was used to assess the impact of the biodiesel volume percent (5-15%), the ethanol volume percent (2-6%) and the engine speed (1520-1900 rpm) on the power and the specific fuel consumption to optimize the process. Based on results, obtained in this study, the engine speed was the most effective factor on the power. Also, the biodiesel volume percent and the engine speed were main factors on the specific fuel consumption. Optimum conditions for maximizing the power (51.48 kW) and minimizing the specific fuel consumption (209.45 ml/min) were obtained at 15% biodiesel, 3.53% ethanol at 1787.4 rpm engine speed.