Advanced Materials Development and Performance (AMDP2011)International Journal of Modern Physics: Conference Series

Vol. 6 (2012) 425-430 World Scientific Publishing Company

DOI: 10.1142/S2010194512003558

APPLICATION ON OXYGENATED FUEL OF MONO-ETHER GROUP IN AN IDI DIESEL ENGINE

HYUNG-GON KIMDepartment of Precision Mechanical Engineering, Chonbuk National

University, Deokjin-dong, Deokjin-gu, Jeonju, Jeonbuk, 561-756, Koreakimhygo@jbnu.ac.kr

By :Pipin Azrin : 1207113572Hasra rafika : 1207111943

Mechanical EngineeringUniversity Of Riau

2015

ABSTRAK :Pengaruh komponen oksigen bahan bakar pada emisi gas buang telah diteliti dengan menerapkan mesin diesel injeksi langsung (IDI). Penelitian ini menganalisis variasi dan / atau perbedaan performa mesin dan emisi gas buang karakteristik mesin diesel IDI oleh pengisian bahan bakar komersial bahan bakar solar dan empat rasio campuran yang berbeda dari bahan bakar dicampur oksigen. Pengaruh metode resirkulasi gas buang (EGR) dianalisis pada karakteristik emisi NOx.

Etilena glikol mono-n butil eter (Egbe) mengandung 27% komponen oksigen dengan sendirinya dan itu adalah jenis bahan bakar oksigen yang efektif kelompok mono-eter. Emisi gas buang atau asap dari Egbe berkurang sangat relatif terhadap bahan bakar diesel komersial.

Egbe dapat menyediakan komponen oksigen yang cukup pada beban mesin diesel yang lebih tinggi dan kecepatan. Ditemukan bahwa secara bersamaan pengurangan asap dan NOx dicapai dengan bahan bakar beroksigen (10 vol-%) dan metode EGR didinginkan (10%).Kata kunci: Etilen glikol mono-n-butil eter, mesin diesel, asap, resirkulasi gas buang.

1. Introduction

Penelitian ini menganalisis bahan emisi gas buang dari mesin diesel dengan mengisi bahan bakar campur sampai dengan 20% dari kelompok mono-eter bahan bakar oksigen, etilena glikol mono-n-butil eter (Egbe), dan bahan bakar diesel komersial di bawah variasi kecepatan mesin dan beban. Juga, metode pendinginan EGR diaplikasikan untuk mengevaluasi apakah metode pendinginan dapat mengurangi NOx.

2. Peralatan Percobaan dan Metode

Mesin uji untuk penelitian ini adalah empat silinder, berpendingin-air, empat-langkah, dan mesin diesel injeksi tidak langsung. Beban mesin dan kecepatan yang berubah-ubah dikontrol oleh dinamometer mesin. Spesifikasi mesin ditunjukkan pada Tabel 1 dan karakteristik bahan bakar ditunjukkan pada Tabel 2.

Gambar. 1 menunjukkan diagram skematik dari peralatan eksperimen.

performa mesin dan karakteristik bahan emisi gas buang dianalisis dan beban mesin full dengan berbagai kecepatan mesin. Beban mesin bervariasi dengan mengubah torsi dengan rasio tetap.

3. Hasil dan Pembahasan

Gambar 2 menunjukkan hubungan antara beban mesin dan torsi, output, dan tingkat konsumsi energi spesifik rem (BSEC) dari mesin berbahan bakar dengan bahan bakar solar saja dan bahan bakar solar dicampur dengan EGBE 5-20% dengan berbagai beban mesin di 2.000 rpm putaran mesin. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2, BSEC menunjukkan kecenderungan yang membaik sebagai kandungan Egbe di dalam peningkatan bahan bakar solar. Fenomena seperti ini dianggap karena pembakaran meningkatkan efek dari komponen beroksigen pada Egbe di daerah tinggi nya putaran mesin yang mana daerah volume efesiensi pada mesin berkurang.

3.1 Performa mesin dan karakteristik emisi gas buang.

Gambar . 3 menunjukkan karakteristik dari asap dan emisi NOx sesuai dengan variasi tekanan efektif rata-rata pada kondisi yang sama seperti Gambar. 2. Pengurangan emisi asap meningkat dengan meningkatnya rasio pencampuran EGBE, dan rasio pengurangan asap menurun dengan rasio campuran lebih dari 15% (jumlah oksigen adalah 4,2 wt.%). Bahan bakar diesel dicampur dengan bahan bakar oksigen dari EGBE disertakan hidrokarbon lebih sedikit daripada bahan bakar solar saja karena bahan bakar oksigen disertakan sejumlah komponen oksigen dengan sendirinya. Secara keseluruhan, jumlah emisi NOx dengan Egbe dicampur solar lebih tinggi daripada solar saja. Dan, emisi NOx meningkat tajam dengan rasio EGBE pencampuran lebih dari 15%.

Fig. 3. Smoke and NOx emission versus engine loadfor different EGBE content at 200rpm

pada Gambar. 4, dengan

menerapkan metode EGR,

pengurangan torsi dan daya

sangat kecil, dan BSEC

menunjukkan sedikit perbedaan

sekitar kurang dari 4%, kecuali

30% dari aplikasi rasio EGR

tinggi.

Gambar . 5 menunjukkan karakteristik

emisi asap dengan 10% dari Egbe rasio

pencampuran bahan bakar diesel dan

bahan bakar diesel saja, sesuai dengan

variasi beban mesin dan kecepatan

mesin. Emisi asap meningkat dengan

meningkatnya rasio EGR bahkan

dengan bahan bakar beroksigen, Egbe,

bahan bakar solar dicampur.

Khususnya, emisi asap meningkat

lebih, dengan penerapan rasio EGR

lebih dari 20% sehubungan dengan

hanya penerapan bahan bakar solar.

Gambar . 6 menunjukkan variasi NOx sesuai dengan variasi rasio EGR pada setiap putaran mesin dan beban mesin. Penurunan NOx secara signifikan dengan rasio EGR meningkat. NOx sepenuhnya menurun lebih dari 10% dari aplikasi EGR dibandingkan aplikasi hanya dengan bahan bakar solar. Secara keseluruhan titik emisi NOx secara signifikan menurun sedangkan rasio EGR meningkat.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 7, asap meningkat dan NOx menurun bahkan dengan bahan bakar beroksigen meningkatnya rasio EGR. Juga, emisi asap dengan EGBE dicampur bahan bakar diesel lebih tinggi dibandingkan dengan bahan bakar diesel saja, bahkan lebih dari 15% dari aplikasi EGR. Emisi NOx sedikit berkurang dengan 10% dari aplikasi EGR dibandingkan dengan aplikasi bahan bakar diesel saja. Dengan demikian, rasio EGR optimal untuk pengurangan simultan pada asap dan NOx akan mencapai sekitar 10% ketika menerapkan 10% dari Egbe dicampur solar.

4.Conclusion

(a) Meskipun nilai kalor dari 20% Egbe dicampur solar

nilainya 5,4% lebih rendah dari solar, namun perbedaan dari

output mesin dengan maksimum 3,7%. Efek dari Egbe

dicampur solar dipastikan penyempurnaan pada pembakaran

mesin tipe injeksi tidak langsung mesin diesel karena

komponen beroksigen.

(b) maksimal 40,8% dari pengurangan asap diperoleh dengan menerapkan bahan bakar Egbe yang beroksigen untuk mesin diesel tidak langsung dengan beban mesin penuh dan putaran mesin tinggi dibandingkan dengan bahan bakar diesel.

(c) pengurangan simultan pada asap dan NOx diperoleh dengan menerapkan bahan bakar diesel dicampur bahan bakar beroksigen (10 vol-% dari Egbe) dan metode EGR (10% dari EGR) untuk mesin diesel dibandingkan dengan bahan bakar solar.

Saran

Dalam penerapan EGB pada mesin diesel Injeksi Langsung untuk mengurangi emisi asap dan Nox pada kendaraan diesel maka untuk torsi harus dipertahankan sesuai dengan kecepatan maksimum. Oleh karna itu perbandingan pencampuran EGB dan bahan bakar solar harus benar-benar dipertimbangkan dan perlu dilakukan penelitian berulang untuk mendapatkan perbandingan EGB yang pas terhadap torsi dan kecepatan maksimum kendaraan tanpa mengurangi efisiensi kendaraan tersebut.

Daftar Pustaka

1. S. H. Choi and Y. T. Oh, Int. J. of Automotive Technology. 6, 3 (2005).2. Y. Akasaka and Y. Sakurai, SAE paper, No. 942023, (1994).3. S. H. Choi and Y. T. Oh, Int. J. of Automotive Technology. 8, 2 (2007).4. T. Akimoto et al., SAE paper, (1999), p. 1137