Degalai su etanoliu ir benzinu, kaip dimetilo karbonatas padidina oktaninį skaičių?

Degalai su etanoliu ir benzinu, kaip dimetilkarbonatas padidina oktaninį skaičių?

 

【Įvadas】

Benzino srityje etanolio ir benzino maišyti degalai visada traukė daug dėmesio. Kaip atsinaujinantis energijos šaltinis, jis ne tik pagerina oktaninį skaičių, bet ir sumažina anglies monoksido emisiją. Tačiau, siekiant dar labiau pagerinti veikimą, dimetilkarbonatas palaipsniui tampa aplinkai nekenksmingu deguonies turinčiu priedu. Šiame straipsnyje bus nagrinėjamas dimetilkarbonato poveikio etanolio ir benzino degalams mechanizmas ir nagrinėjama, kaip šis priedas gali būti naudojamas švaresniems ir efektyvesniems vidaus degimo varikliams sukurti.

 

【1 dalis: naujas etanolio ir DMC vaidmuo】

Kadangi benzino laukas ir toliau vystosi, priedai, tokie kaip etanolis ir MTBE, sulaukė didelio dėmesio. Šie priedai ne tik padidina benzino oktaninį skaičių ir pagerina degalų efektyvumą, bet ir efektyviai sumažina kenksmingą anglies monoksido emisiją.

Tačiau MTBE naudojimą riboja požeminio vandens užterštumo problemos, todėl mokslininkai pradėjo ieškoti alternatyvų. Dėl to etanolis tapo aukšto lygio kandidatu, kuris ne tik pagerina variklio veikimą, bet ir pasižymi atsinaujinančios energijos šaltinio aplinkosauginėmis savybėmis.

 

【2 dalis: deguonies turintys priedai-DMC】

Tuo pat metu dimetilkarbonatas pradėjo traukti žmonių dėmesį. DMC yra aplinkai nekenksmingas deguonies turintis priedas, kurio paruošimo sąnaudos yra palyginti mažos ir mažinamas šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis. Tyrimai parodė, kad kai DMC sumaišoma su dyzelinu ar benzinu, angliavandenilių, kietųjų dalelių ir anglies monoksido emisija žymiai sumažėja, o tai siejama su padidėjusiu deguonies kiekiu DMC.

 

【3 dalis: Etanolio koncentracija ir deguonies prisotinto benzino formulė】

Tačiau naudojant etanolio ir benzino mišinius reikia pasirūpinti, kad etanolio koncentracija neviršytų 10 %, kad būtų išvengta veikimo ir degalų kokybės problemų.

Didelė etanolio koncentracija gali turėti neigiamą poveikį varikliams ir komponentams. Siekdami išspręsti šias problemas, mokslininkai pradeda svarstyti galimybę maišyti kitus deguonies turinčius priedus, pvz., izobutanolį ir 3-metil-3-pentanolį, kad sumažintų etanolio sukeliamas problemas ir išlaikytų degalų savybes.

 

【4 dalis: oktaninis skaičius ir atsparumas smūgiams】

Atsparumas smūgiams yra svarbus parametras vertinant benzino veikimą, o oktaninis skaičius yra pagrindinis rodiklis matuojant benzino atsparumą smūgiams. Konkrečią oktaninio skaičiaus vertę įtakoja benzino sudėtis. Tiesiai vartoto benzino, kuriame gausu parafinų, oktaninis skaičius paprastai yra mažesnis, o benzino, kuriame gausu aromatinių medžiagų ir izomerų, oktaninis skaičius yra didesnis. Pridėjus DMC, E10 mišrių degalų oktaninis skaičius padidėjo apie 4 balus, o tai reiškia, kad DMC įvedimas gali pagerinti variklio efektyvumą ir našumą.

 

【5 dalis: Degimo efektyvumo ir našumo bandymas】

Norint sužinoti apie degalų mišinio veikimą, reikia atlikti degimo efektyvumo ir našumo bandymus. Degimo efektyvumo bandymai apima išmetamųjų teršalų, pvz., azoto oksidų, kietųjų dalelių ir anglies monoksido, koncentracijos matavimą, siekiant įvertinti degimo efektyvumą. Eksploatacinių savybių bandymai apima tokius parametrus kaip didžiausia galia, didžiausias sukimo momentas ir pagreičio našumas, siekiant įvertinti mišrių degalų galios efektyvumą ir degalų naudojimo efektyvumą.

 

【6 dalis: variklio našumo optimizavimas】

Norint išnaudoti visas DMC galimybes padidinti benzino oktaninį skaičių, variklis turi būti tinkamai sureguliuotas. Tai apima parametrų, tokių kaip uždegimo laikas, oro ir degalų santykis bei uždegimo aukštis, optimizavimą, siekiant užtikrinti, kad mišrus kuras galėtų visapusiškai išnaudoti DMC efektyvumą degimo proceso metu.

 

【7 dalis: mišraus kuro analizė】

Svarbu išanalizuoti kuro mišinių sudėtį, naudojant tokius metodus kaip dujų chromatografijos masės spektrometrija ir didelio efektyvumo skysčių chromatografija, siekiant analizuoti junginių koncentraciją ir sudėtį. Šie analizės rezultatai gali padėti nustatyti etanolio, benzino ir dimetilkarbonato kiekį bei jų pasiskirstymą degalų mišinyje.

 

【8 dalis: autoriaus požiūris】

Šiame straipsnyje pateikiamas išsamus etanolio ir benzino mišinio degalų optimizavimo ir DMC priedų veikimo gerinimo tyrimas. Tyrimai parodė, kad etanolis ir DMC ne tik padidina oktaninį skaičių, bet ir sumažina anglies monoksido išmetimą, o DMC ekologiškumas daro jį perspektyviu priedu. Šis tyrimas ne tik padės

Tolesnė dujų turbinų technologijos plėtra taip pat yra tvarus būdas sumažinti anglies dvideginio išmetimą transporto sektoriuje.

Į degalų mišinį įtraukę etanolį ir DMC, galime pasiekti švaresnių ir efektyvesnių vidaus degimo variklių, kurie teigiamai prisidės gerinant oro kokybę ir tausojant aplinką.

 

【9 dalis: nuorodos】

Huang Bin, Tang Jie. (2015). DMC įpylimo įtaka etanolio ir benzino mišinių degimo charakteristikoms kibirkštinio uždegimo varikliuose. SAE techninis dokumentas 2015-01-0815.

Liu Song, Wang Xu. (2017). Poveikis variklių, varomų etanolio ir benzino mišiniais, veikimui ir emisijoms. Energetikos programa.

Chen Liang, Wang Zhenyu. (2019). Eksperimentinis etanolio-benzino mišinių užsidegimo charakteristikų tyrimas pridedant. Degalai, 236, 261-268.

Zhang Chang, Chen Sen. (2017). Etanolio-benzino mišinių, kaip priedų, atsparumo smūgiams tyrimai. Energijos konversija ir valdymas, 152, 298-306.

Li Xiao, Huang Bin. (2014). DMC įtaka etanolio ir benzino mišinių stabilumui ir užsidegimo charakteristikoms. SAE techninis dokumentas 2014-01-1380.

Šios nuorodos sudaro pagrindą nuodugniam tyrimui ir analizei, tvirtai remiant šio straipsnio nuomones ir išvadas.