The acceleration of global warming is primarily attributable to nonrenewable energy sources such as conventional fossil fuels. The primary source of energy for the automobile sector is petroleum products. Petroleum fuel is depleting daily, and its use produces a significant amount of greenhouse emissions. Biofuels would be a viable alternative to petroleum fuels, but a redesign of the engine would be required for complete substitution. The use of CNG in SI engines is not new, but it has not yet been implemented in CI engines. This is due to the fuel having a greater octane rating. The sole use of CNG in a CI engine results in knocking and excessive vibration. This study utilizes CNG under dual-fuel conditions when delivered through the intake manifold. In a dual-fuel mode, compressed natural gas (CNG) is utilized as the secondary fuel and a blend of 90% tamanu methyl ester and 10% ethanol (TMEE10) is used as the primary fuel. The injection pressure (IP) of the primary fuel changes between 200 and 240 bar, while the CNG induction rate is kept constant at 0.17 kg/h. The main combustion process is governed by the injection pressure of the pilot fuel. It could be affecting factors such as the vaporization characteristics of the fuel, the homogeneity of the mixture, and the ignition delay. Originally, tamanu methyl ester (TME) and diesel were used as base fuels in the investigation. As a result of its inherent oxygen content, TME emits more NOx than diesel. The addition of 10% ethanol to TME (TMEE10) marginally reduces NOx emissions in a CI mode because of its high latent heat of vaporization characteristics. Under peak load conditions, NOx emissions of TMEE10 are 6.2% lower than those of neat TME in the CI mode. Furthermore, the experiment was conducted using TMEE10 as the primary fuel and CNG as the secondary fuel. In the dual-fuel mode, the TMEE10 blend showed higher combustion, resulting in an increase in performance and a significant decrease in emission characteristics. As a result of the CNG’s high-energy value and rapid burning rate, the brake thermal efficiency (BTE) of TMEE10 improves to 29.09% compared to 27.09% for neat TME. In the dual-fuel mode of TMEE10 with 20.2% CNG energy sharing, the greatest reduction in fuel consumption was 2.9%. TMEE10 with CNG induction emits 7.8%, 12.5%, and 15.5% less HC, CO, and smoke, respectively, than TME operation.

中文翻译：

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喷射压力对使用乙醇和 Tamanu 生物柴油混合燃料的 CI 发动机双燃料模式的影响

全球变暖的加速主要归因于传统化石燃料等不可再生能源。汽车行业的主要能源是石油产品。石油燃料每天都在消耗，它的使用会产生大量的温室气体排放。生物燃料将是石油燃料的可行替代品，但需要重新设计发动机才能完全替代。在 SI 引擎中使用 CNG 并不新鲜，但尚未在 CI 引擎中实施。这是由于燃料具有更高的辛烷值。在 CI 发动机中单独使用 CNG 会导致爆震和过度振动。当通过进气歧管输送时，本研究在双燃料条件下使用 CNG。在双燃料模式下，压缩天然气 (CNG) 用作辅助燃料，90% 塔马努甲酯和 10% 乙醇 (TMEE10) 的混合物用作主要燃料。初级燃料的喷射压力 (IP) 在 200 和 240 bar 之间变化，而 CNG 吸入率保持恒定在 0.17 kg/h。主燃烧过程由引燃燃料的喷射压力控制。它可能会影响燃料的汽化特性、混合物的均匀性和点火延迟等因素。最初，调查中使用琼崖海棠甲酯 (TME) 和柴油作为基础燃料。由于其固有的氧含量，TME 比柴油排放更多的氮氧化物。在 TME (TMEE10) 中添加 10% 的乙醇，由于其高汽化潜热特性，在 CI 模式下略微减少了 NOx 排放。在峰值负载条件下，TMEE10 的 NOx 排放量比 CI 模式下的纯 TME 低 6.2%。此外，该实验是使用 TMEE10 作为主要燃料和 CNG 作为辅助燃料进行的。在双燃料模式下，TMEE10 混合物表现出更高的燃烧性能，从而提高了性能并显着降低了排放特性。由于 CNG 的高能量值和快速燃烧速率，TMEE10 的制动热效率 (BTE) 提高至 29.09%，而纯 TME 为 27.09%。TMEE10在20.2%CNG能量共享的双燃料模式下，油耗最大降低2.9%。与 TME 操作相比，采用 CNG 感应的 TMEE10 排放的 HC、CO 和烟雾分别减少 7.8%、12.5% 和 15.5%。在 CI 模式下比纯 TME 低 2%。此外，该实验是使用 TMEE10 作为主要燃料和 CNG 作为辅助燃料进行的。在双燃料模式下，TMEE10 混合物表现出更高的燃烧性能，从而提高了性能并显着降低了排放特性。由于 CNG 的高能量值和快速燃烧速率，TMEE10 的制动热效率 (BTE) 提高至 29.09%，而纯 TME 为 27.09%。TMEE10在20.2%CNG能量共享的双燃料模式下，油耗最大降低2.9%。与 TME 操作相比，采用 CNG 感应的 TMEE10 排放的 HC、CO 和烟雾分别减少 7.8%、12.5% 和 15.5%。在 CI 模式下比纯 TME 低 2%。此外，该实验是使用 TMEE10 作为主要燃料和 CNG 作为辅助燃料进行的。在双燃料模式下，TMEE10 混合物表现出更高的燃烧性能，从而提高了性能并显着降低了排放特性。由于 CNG 的高能量值和快速燃烧速率，TMEE10 的制动热效率 (BTE) 提高至 29.09%，而纯 TME 为 27.09%。TMEE10在20.2%CNG能量共享的双燃料模式下，油耗最大降低2.9%。与 TME 操作相比，采用 CNG 感应的 TMEE10 排放的 HC、CO 和烟雾分别减少 7.8%、12.5% 和 15.5%。TMEE10 混合物表现出更高的燃烧性，从而提高了性能并显着降低了排放特性。由于 CNG 的高能量值和快速燃烧速率，TMEE10 的制动热效率 (BTE) 提高至 29.09%，而纯 TME 为 27.09%。TMEE10在20.2%CNG能量共享的双燃料模式下，油耗最大降低2.9%。与 TME 操作相比，采用 CNG 感应的 TMEE10 排放的 HC、CO 和烟雾分别减少 7.8%、12.5% 和 15.5%。TMEE10 混合物表现出更高的燃烧性，从而提高了性能并显着降低了排放特性。由于 CNG 的高能量值和快速燃烧速率，TMEE10 的制动热效率 (BTE) 提高至 29.09%，而纯 TME 为 27.09%。TMEE10在20.2%CNG能量共享的双燃料模式下，油耗最大降低2.9%。与 TME 操作相比，采用 CNG 感应的 TMEE10 排放的 HC、CO 和烟雾分别减少 7.8%、12.5% 和 15.5%。2%CNG能源共享，油耗最大降低2.9%。与 TME 操作相比，采用 CNG 感应的 TMEE10 排放的 HC、CO 和烟雾分别减少 7.8%、12.5% 和 15.5%。2%CNG能源共享，油耗最大降低2.9%。与 TME 操作相比，采用 CNG 感应的 TMEE10 排放的 HC、CO 和烟雾分别减少 7.8%、12.5% 和 15.5%。