Effect of adding hydrogen-rich synthesis gas and ethanol on NOx emissions with gasoline at different air-fuel mixtures

• Published in: Maǧallaẗ al-abḥath al-handasiyyaẗ 2020-03, Vol.8 (1), p.1-16
• Main Authors: al-Anzi, Furayyih Shuraydah, Bin Juwayr, Suud Abd al-Rahman, al-Shunaifi, Ibrahim Abd Allah, al-Khudayr, Abd Allah Muhammad, al-Murayt, Muhammad Safar, al-Bishi, Miqad Ssid, al-Harbi, Ahmad Awad, al-Abdali, Abd Allah Jibran
• Format: Article
• Language: ara ; eng
• ISSN: 2307-1877; 2307-1885
• DOI: 10.36909/jer.v8i1.7400

يشكل التلوث البيئي تهديدا حقيقيا لجميع الكائنات الحية، حيث يزداد تلوث الهواء بشكل ملحوظ بسبب الزيادة في الأنشطة البشرية و استخدام البترول لتوليد الكهرباء و النقل و التطبيقات الصناعية تمثل محركات الاحتراق الداخلي دورا هاما في متطلبات الطاقة و تعتبر المركبات هي المصدر الرئيسي للتلوث و انبعاثات أكاسيد النيتروجين. يقدم هذا البحث دراسة عن أداء و انبعاثات عوادم محرك الاحتراق الداخلي الذي يعمل بالبنزين المتوفر في سوق المملكة العربية السعودية-أوكتان 91 و 95 مع مزيج من الغاز الاصطناعي و 5% من حجم الإيثانول النقي (E5) في وجود خليط اشتعال يحتوي على نسبة هواء أكثر مقارنة مع الوقود (ultra-lean mixture)، يتضمن أيضا خليط بنسبة مثالية ,stoichiometric mixture). تمت الدراسة على عدة نسب مختلفة من خليط الوقود (1.13=8، 1.26=8، 1.43=8 و 1.67=). و تم استخدام نظام محور للوقود يعمل بالبلازما في التجارب المعملية حيث تم استخدام النظام بالكامل لتزويد مفاعل البلازما و المحرك بنفس النوع من الوقود. كذلك تم تعديل نظام الاشتعال في المحرك للحصول على احتراق أكثر كفاءة. تم خلال الدراسة قياس استهلاك الوقود و الانبعاثات الناتجة بحيث أظهرت النتائج التجريبية انخفاضا كبيرا في انبعاثات أكاسيد النيتروجين مقارنة بالنتائج الصادرة عن المحرك الأصلي. و لوحظ أن التلوث الناتج في الخليط (ultra-lean mixture) كان أكثر انخفاضا (تقريبا 50%)، و لوحظ أيضا ازدياد إجمالي استهلاك البنزين (بما في ذلك البنزين المطلوب لمحور الوقود بمساعدة البلازما) بزيادة طفيفة، أظهرت النتائج أيضا أن محتوى أكاسيد النيتروجين كان أقل عند استخدام البنزين %91 و 5% إيثانول (5) من استخدام البنزين 95 و 5% إيثانول (ES) و كان أقل بوجه عام في استخدام البنزين 91 و 5% إيثانول (E5) مع الغاز الاصطناعي مقارنة مع استخدام البنزين 95 و 5% إيثانول (E5) مع الغاز الاصطناعي. Environmental contamination poses a real threat to the environment and all organisms. Air pollution has increased markedly due to an increase in human activities and petroleum use for electricity generation, transportation, and industrial applications. Internal combustion engines play a significant role in society’s health and power requirements. However, automobiles are the main source of pollution and NOX emissions. This work presents a study of the performance and exhaust emissions of an internal combustion engine fuelled by gasoline available in the Saudi Arabian market, RON91/RON95, with an admixture of syngas and 5% by volume pure ethanol (E5) in the presence of different ultra-lean mixture regimes, including λ=1 for a stoichiometric mixture. The studied ranges were λ=1.13, λ=1.26, λ=1.43, and λ=1.67. An entirely automated engine and plasma converter system was developed for feed