بررسي تجربي تاثير استفاده از بيوديزل و بيوگاز به جاي گازوييل و گاز طبيعي در موتور ديزل دوگانه سوز

در اين تحقيق، با انجام يك سري تغييرات اساسي در سيستم سوخت ‌رساني موتور ديزل، استفاده از دو سوخت جايگزين بيوديزل و بيوگاز در موتور ديزل دوگانه‌ سوز (موتور ديزل دوگانه‌ سوز بيولوژيك) بررسي شد. سوخت بيوديزل مورد استفاده از روغن پسماند رستوران به روش ترنس‌استريفيكاسيون توليد و سوخت بيوگاز نيز از طريق تخمير بي‌هوازي فضولات دامي تهيه شد. سوخت بيوگاز شامل 70 درصد گاز متان و 30 درصد دي ‌اكسيد كربن بود و از نظر توليد انرژي تا 90 درصد جايگزين سوخت گاز طبيعي شد. مابقي 10 درصد انرژي نيز توسط سوخت بيوديزل به عنوان سوخت آتشزا تامين شد كه جايگزين سوخت گازوييل شده بود. به منظور مقايسه تاثير جايگزيني سوخت بيوديزل و بيوگاز به جاي گازوييل و گاز طبيعي، ابتدا موتور ديزل پايه (ليستر M8/1) با استفاده از تجهزاتي مانند ميكسر، ريگلاتور، فيلتر، شيرِ قطع‌كن سريع و فلومتر به دوگانه سوز تبديل شد و سپس آزمون هاي عملكرد و آلايندگي، در بار كامل و در دور ثابت rpm750 براي هر يك از سوخت هاي فسيلي (گازوييل و گاز طبيعي) و بيولوژيك (بيوديزل و بيوگاز) انجام شد. نتايج تجربي نشان داد كه استفاده هم زمان از سوخت ‌هاي بيولوژيكِ بيوديزل و بيوگاز در موتور دوگانه سوز امكان پذير است، ولي موجب افت توان موتور مي‌شود. در اين حالت، انتشار آلاينده‌ NOx برخلاف CO، CO2 و UHC كاهش مي‌يابد.

In this study, the diesel engine fuel system was modified and the use of alternative fuels, i.e. biodiesel and biogas, was investigated in biological dual-fuel diesel engines. Biodiesel fuel from waste cooking oil was produced by transesterification method and biogas fuel was produced through anaerobic fermentation of livestock waste. Biogas comprised primarily methane (70%) and carbon dioxide (30%). In the present study, 90% of the diesel was replaced by biogas, while the remaining 10% was used as a pilot fuel. Using equipment such as mixer, regulator, filter, valve and flow meter, the basic diesel engine (Lister M8/1) was converted into dual-fuel diesel engine. Afterwards, the engine performance and emission tests at full load and at fixed speed of 750 rpm were investigated for fossil fuels (diesel and natural gas) and biofuel (biodiesel and biogas). The experimental results indicated that the simultaneous use of biofuels (biodiesel and biogas) in dual-fuel engines is possible, though it is accomponied by the loss of engine power. In these conditions, the NOx emission decreased, unlike the enhanced emission of CO, CO2 and UHC.