기초 연구 결과의 바이오 디젤 NOx 영향
NOx 형성에서 디젤 엔진 연소시에 발생합을 통해 주로 열화 메커니즘,어디에서 질소 연소 공기는 산화되는 높은 온도에서. 높은 온도는 연소 또는 이 레지던스에서 시간에 높은 온도 증가로 이어질 NOx,과 기본적 연구의 효과에 바이오 디젤에서 질소산화물 배출량에 초점을 맞추고 있는 방법을 바이오 디젤 영향을 미치는 이러한 요소입니다., 연구는 높은 온도는 연소 또는 거주지에서 온도를 시작할 수 있습니다 위해 바이오 디젤에서:(1)연소시 발생하는 효과지에 실린더 직접적인 결과의 차이에서 연료화학(Mueller et al. 2009 년)및(2)엔진의 응답의 효과와 같이 변화에 타이밍에 의한 바이오 디젤의 다른 기계적 특성 또는 변경을 매개 변수 설정에 의해 발생하는 응답의 엔진 제어 시스템을 바이오 디젤(Eckerle et al., 2008).,
포괄적인 연구의 뮬러와 동료(2009 년)평가 많은 가능한 메커니즘을 설명하는 방법을 간장 파생 바이오 디젤 연소 영향을 미치 배출량 NOx. 초기 가설은 바이오 디젤에 산소가 존재하면 실린더 내 그을음 생산이 감소한다는 것이 었습니다. 그을음은 매우 효과적인 열 라디에이터이기 때문에 그을음의 감소는 화염 온도를 증가시켜 NOx 를 증가시킬 수 있습니다(Cheng et al., 2006)., 을 측정하여 복사 열 손실,뮬러는 그 동료는 빛나는 열전달에서 중요한 역할을 불꽃의 온도는다;따라서,그것은 영향을 미치 배출량 NOx 지만 직접 상관관계를 증가 NOx 관 B100.
뮬러와 동료들(2009)또한,빛의 엔진 부하,연소시에 발생합 빨리를 위해 바이오 디젤보다 위한 탄화수소 및 피크 벌크 가스의 온도는 더 높은 발생하여 이전에서 엔진 주기입니다., 이후 생산 NOx 이 선호하는 더 높은 온도에서와의 열 형성에서 발생합 반응 속도에 비교하여 일반적인 엔진 연소 배,이전과 더 뜨거운 반응 시나리오에서 B100 더 많이 생산 NOx. 그러나,뮬러 등. 을 보여줄 수 없었 비슷한 연소 효과에 더 높은 하중이 가장 NOx 생산되는 제안이 효과하지 않는 주된 이유에 대해 높은 NOx 와 관련된 바이오 디젤이다.,
또 다른 초기 가설이 있는 이중 채권에 존재하는 바이오 디젤 발생할 수 있습 높은 단열적인 불꽃의 온도는 더 높은 온도에서 불꽃 앞의 확산 화염. 이 가설은보다 고도로 불포화 된 공급 원료에서 바이오 디젤에 대한 더 높은 수준의 NOx 배출을 보여주는 결과와 일치한다(McCormick et al., 2001). Cheng and coworkers(2006)는이 가설을 반박하는 메틸 올레 에이트에 대한 평형 계산 결과를 제시한다., 그러나 금지-Weiss 와 동료(2007)계산을 수행의 단열적인 불꽃의 온도에 따라 화학 운동 모델을 발견 상당한 영향과 관련된 unsaturation. 뮬러와 동료(2009 년)revisited 이러한 계산을 하지만 발견되는 단열적인 불꽃의 온도를 위해 바이오 디젤보다 낮았을 위한 디젤 엔진과 같은 분자와 결론을 내는 것이 효과할 수 없습의 원인이 더 높은 NOx.,
에서 높은 하중,대부분 NOx 이 형성되고,뮬러는 그 동료에게 보여하는 바이오 디젤과 기타 산소연료인 원인 반작용 혼합물을 stoichiometry 가까이하는 산소가 동등성의 1 의 비율이고,따라서,더 높은 불꽃의 온도차에 따라 결정됩니다. 이 변경이 발생하는 동안 혼합 autoignition 에 서 혼합 autoignition 지역 근처에는 화염물 길이 있습니다. 의 존재는 연료에서 산소 이러한 풍부한 지역이 증가 항공-연료 비율을 선도 상당히 높은 온도 증가 NOx 에서 높은 부하 상태.,
또 다른 연료화학 효과될 수 있습의 향상을 형성하의 프롬프트(또는 국립 야구 명예의 전당)NO 할 수 있는 최대 30%의 NOx 형성 일부 조건에서(밀러&보 먼,1989). 프롬프트 NO 는 질소와 라디칼 탄화수소 종의 반응에 의해 형성되어 궁극적으로 NO 의 형성으로 이어진다. Hess and coworkers(2005)는 불포화 화합물이 열분해 및 연소 중에 더 높은 수준의 라디칼을 형성 할 수 있다고 지적했다. 그들은 nox 를 줄이기 위해 항산화 첨가제를 급진적으로 청소할 가능성을 조사했습니다., 테스트 한 산화 방지제는 전부는 아니지만 일부는 분석중인 엔진에 대한 NOx 배출량을 줄이는 것으로 나타났습니다.
NOx 는 또한 바이오 디젤의 특성에 대한 기계적 또는 전자적 시스템 응답에 의해 증가 될 수있다. Van Gerpen 과 공동 작업자는 NOx 가 석유 디젤(tat&Van Gerpen,2003;Monyem et al., 2001)., 이러한 특성의 차이로 인해 연료 펌프 압력 파가 인젝터 바늘로 더 빠르게 전달 될 수 있습니다. 이 변경된 전송은 이전의 바늘 리프트와 nox 증가의 일부를 차지할 수있는 주입 타이밍의 작은 진보를 야기했습니다. Szybist 와 Boehman(2003)도이 효과를 조사했다. 그들은 콩 B100 이 주입 타이밍에 1°전진과 연소 시작시 거의 4°전진을 생성한다는 것을 발견했습니다., 대량 계수 효과가 나타납니다에 적용 가능하 펌프-라인 노즐과 단 사출 시스템지만,높은 압력을 일반적인 가로장 시스템에서는”빠른 전송의 압력 wave”가 발생하지 않습니다.
Eckerle and coworkers(2008)는 바이오 디젤에 대한 기계 및 전자 제어 시스템의 엔진 응답을보다 일반적으로 조사했습니다. 그들의 연구,높은 속도에서 로드,바이오 디젤 연소에 영향을 미치지 않 NOx 상대 기존 디젤 연료 할 때 확산 화염 연소이 지배적입니다., 그러나,더 낮은 체적 에너지 콘텐츠 바이오 디젤의 변화를 야기하는 EGR 흐름 및 기타 매개 변수 결과에서 3%4%증가 NOx 에서 이러한 조건이 있습니다. 더 낮은 속도와 더 가벼운 부하에서,미리 혼합 된 연소가 지배적 일 때,바이오 디젤 연소 화학 효과로 인해 NOx 가 약 5%증가했습니다. 그러나 바이오 디젤은 또한 NOx 를 줄이는 방식으로 엔진 매개 변수가 변경되어 순 효과가 1%미만이었습니다. NOx 에 대한 바이오 디젤의 효과는 디젤 연료의 방향족 함량을 31.4%에서 8.4%로 변화시키는 효과보다 적었다., 명확하게 미치는 영향의 바이오 디젤에서 질소산화물 배출량은 매우 의존한 엔진의 설계,제어 시스템 아키텍처,교정 이러한 요소는 가능성이 계정에 대한 넓은 범위의 NOx 배출량에 미치는 영향이 관찰되었에서 풀 스케일 엔진 테스트합니다.
바이오 디젤에 반응하여 부정적인 방출 영향이 없도록 기존 엔진을 보정하는 것이 가능합니다. 예상대로 지연,분사 시기를 줄일 수 있습 NOx,일부 손실의 효과에 대한 이소부 감소에서 연료 경제입니다., 예를 들어,에서 연구에 의해 수행 Ortech(1995)및 Stotler 및 인(1995 년),감속 타이밍의 결과 질소산화물 배출량 감소 및 증가한후에서 배출 B20 4%기초 위에서 디젤 엔진 수준이다. FEV Engine Technology(1994)는 기존의 디젤에 비해 디젤과 다양한 콩 바이오 디젤 블렌드에 대한 분사 타이밍,분사 압력 및 EGR 을 조사했습니다. 10%내지 30%대두 메틸 에스테르의 비교적 낮은 블렌딩 수준은 50%및 100%의 높은 블렌드보다 엔진 맵에 대한 엔진 파라미터 변화에 더 반응적이었다., 이러한 낮은 바이오 디젤을 혼합 수준이었다,가능하면 더 낮은 NOx 정 수준 이지만 동시에 줄일 오후 NOx 엔진을 사용하여 타이밍 및 압력의 변화. 아일랜드와 동료(2009 년)를 보여주었다 가능한 증가 연료 효율성 및 유동 수준 아래의 석유,디젤을 줄이는 동시에 NOx 변경하여 엔진 보정 증가하는 EGR 요금 및 advance 엔진은 타이밍. 바이오 디젤에서의 작동을위한 엔진 보정의 최적화는 향후 연구의 중요한 영역이 될 수 있습니다.