تحقیقات موتور

تحقیقات موتور

مطالعه و بررسی اثر سوخت اختلاطی نرمال بوتانول ـ بنزین بر عملکرد موتور ملی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، ایران
2 گروه مهندسی خودرو، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
3 گروه خودرو، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
4 رئیس بخش سوخت و احتراق، شرکت تحقیق و طراحی و تولید موتور ایرات خودرو، تهران، ایران
10.22034/er.2026.2076346.1109
چکیده
با توجه به نگرانی‌های فزاینده درباره کاهش منابع سوخت فسیلی و آلودگی هوا، بررسی سوخت‌های جایگزین با احتراق پاک‌تر اهمیت یافته است. در این پژوهش، اثر ترکیب‌های بنزین ـ نرمال بوتانول بر عملکرد موتور ملی ایران به‌صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات در شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی، در دورهای ۲۰۰۰، ۲۵۰۰ و ۳۰۰۰ دور بر دقیقه و چهار سطح بارگذاری ۲۵، ۵۰،۷۵ و ۱۰۰ درصد انجام شد. سوخت‌های مورد آزمون شامل بنزین خالص و سه ترکیب NB5، NB10 و NB15 با ۵، ۱۰ و ۱۵ درصد حجمی بوتانول بودند. نتایج نشان داد که در بار کامل و دور ۳۰۰۰ دور بر دقیقه، ترکیب NB15 موجب افزایش ۷/۱۳ درصدی گشتاور و ۴/۱۲ درصدی توان ترمزی نسبت به بنزین خالص شد. در بارهای متوسط، ترکیب NB10 پایدارترین احتراق و گشتاور یکنواخت‌تری را نشان داد. همچنین افزودن بوتانول سبب کاهش دمای گازهای خروجی حدود ۴ تا ۵ درصد گردید که بیانگر احتراق کنترل‌شده‌تر و کاهش تنش حرارتی در موتور است. بهبود عملکرد مشاهده‌شده ناشی از عدد اکتان بالاتر، حضور اکسیژن در ساختار مولکولی و گرمای تبخیر زیاد بوتانول است که منجر به یکنواختی بیشتر مخلوط و پایداری شعله می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از سوخت های با درصد ترکیبات ۱۰ و ۱۵ درصد نرمال بوتانول می‌تواند کیفیت احتراق و توان موتور را به‌طور مؤثر بهبود بخشد و گامی در جهت توسعه‌ی سوخت‌های پایدار و کارآمد باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigation of the Effect of Normal Butanol–Gasoline Blends on the Performance of the Iranian National Engine

نویسندگان English

Shahaboddin kharazmi 1
Mohammad Parsa Shahabiniya 2
Aida Fakravar 3
AmirHossein parivar 4
1 Assisstant Prof., Mechanical Engineering Department, Semnan University
2 Automotive group, Mech. Dept., Semnan University, Semnan, Iran.
3 Automotive group, Mech. dept., Semnan Uni, Semnan. Iran
4 Head of Fuel and Combustion Department, Research, Design and Production Engines Company, Iran Khodro, Tehran, Iran
چکیده English

Considering the growing concerns about the depletion of fossil fuel resources and air pollution, the investigation of alternative fuels with cleaner combustion has gained importance. In this study, the effects of gasoline–n-butanol blends on the performance of the Iran National Engine were experimentally examined. The tests were conducted under controlled laboratory conditions at engine speeds of 2000, 2500, and 3000 rpm and four load levels of 25, 50, 75 and 100 percent. The tested fuels included pure gasoline and three blends NB5, NB10 and NB15 containing 5, 10 and 15 percent by volume of butanol, respectively. The results showed that at full load and 3000 rpm, the NB15 blend increased torque by 13.7% and brake power by 12.4% compared to pure gasoline. At medium loads, the NB10 blend exhibited the most stable combustion and a more uniform torque output. Additionally, the addition of butanol reduced exhaust gas temperature by approximately 4 - 5 percent, indicating more controlled combustion and reduced thermal stress on the engine. The observed performance improvement is attributed to the higher octane number, the presence of oxygen in the molecular structure, and the high heat of vaporization of butanol, which lead to a more homogeneous mixture and enhanced flame stability. The results indicate that using fuels containing 10% and 15% n-butanol can effectively improve combustion quality and engine power, representing a step toward the development of sustainable and efficient fuels.

کلیدواژه‌ها English

Iran National Engine,
Gasoline-Normal Butanol
Fuel Blends
Engine Performance

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 08 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 17 آبان 1404
  • تاریخ بازنگری 01 آذر 1404
  • تاریخ پذیرش 08 اردیبهشت 1405