Zelená paliva pro malé spalovací motory
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce konfrontuje dostupnost a funkci různých alternativních paliv pro malé spalovací zážehové motory, používané ve sportovním vybavení. Kvůli rostoucím emisím skleníkových plynů a nárustu teploty zemského povrchu, se zdají alternativní udržitelná paliva nezbytná pro zlepšení životního prostředí. V práci je vybráno a vyhodnoceno několik paliv dle jejich vlastností a ekologického vlivu. Nejprve jsou alternativní paliva experimentálně otestována na motorové zkušebně a jednotlivé motorové vlastnosti jsou porovnány. Později je vyhotovena simulace tepelného cyklu motoru k potvrzení výsledků experimentu. Ze všech otestovaných paliv, ekologický ethanol se jeví jako nevhodnější palivo z hlediska výkonových charakteristik. Nicméně, i mixované částečně ekologické palivo E40, které dosahuje nižší měrné spotřeby paliva ale i nižšího výkonu než čistý ethanol, by nemělo být opomenuto. Obecně se dá říct, že všechna alkoholová alternativní paliva dosahují v obou analýzách nižších emisí skleníkových plynů než fosilní paliva. Na základě výsledků z měření je tedy možné tvrdit, že použití alternativního paliva v malých spalovacích motorech bez zásadních úprav může zlepšit jejich výkonnost a ekologii. Je ovšem nezbytné, provést více výzkumu v oblasti alternativních paliv, aby bylo možné zahájit jejich sériovou výrobu a snížit tak dopad dopravního sektoru na ekologii Země.
This study confronts the availability and function of various alternative fuels for small two-stroke spark-ignition combustion engines used in sports equipment. Because of rising GHG emissions and the increase in Earth´s surface temperature, alternative sustainable fuels seem indispensable to improve the environment. In the study, available alternative fuels are selected based on their properties and ecology. Firstly, these fuels are experimentally tested on the engine test bench, and individual engine properties are compared. Secondly, a simulation of the heat cycle of the engine is conducted to confirm the results achieved from the experiment. Out of all tested fuels, eco-friendly ethanol seems like the best-performing fuel. However, although it is not fully sustainable, another alternative fuel – E40 mixture – with lower BSFC and slightly lower performance should also be considered. All alternative alcohol-based fuels generally reached lower GHG emissions in both analyses. Based on the results, using alternative fuels in small two-stroke combustion engines can improve their performance and ecology only with small modifications. Nevertheless, more research needs to be done on sustainable alternative fuels to start large-scale serial production and reduce transport´s carbon footprint.
This study confronts the availability and function of various alternative fuels for small two-stroke spark-ignition combustion engines used in sports equipment. Because of rising GHG emissions and the increase in Earth´s surface temperature, alternative sustainable fuels seem indispensable to improve the environment. In the study, available alternative fuels are selected based on their properties and ecology. Firstly, these fuels are experimentally tested on the engine test bench, and individual engine properties are compared. Secondly, a simulation of the heat cycle of the engine is conducted to confirm the results achieved from the experiment. Out of all tested fuels, eco-friendly ethanol seems like the best-performing fuel. However, although it is not fully sustainable, another alternative fuel – E40 mixture – with lower BSFC and slightly lower performance should also be considered. All alternative alcohol-based fuels generally reached lower GHG emissions in both analyses. Based on the results, using alternative fuels in small two-stroke combustion engines can improve their performance and ecology only with small modifications. Nevertheless, more research needs to be done on sustainable alternative fuels to start large-scale serial production and reduce transport´s carbon footprint.
Description
Citation
ZÁHORSKÝ, L. Zelená paliva pro malé spalovací motory [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Aleš Prokop, Ph.D. (člen)
Ing. Lubomír Drápal, Ph.D. (člen)
Ing. Jozef Dlugoš, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2023-06-12
Defence
Student seznámil zkušební komisi s průběhem a výsledky své závěrečné práce. Následně student odpovídal na otázky oponenta:
Přineslo by srovnání jednotlivých paliv z pohledu termické účinnosti termodynamického cyklu, měrné spotřeby
paliva, výkonu a točivého momentu nějaké nové informace? Byla pro jednotlivá paliva experimentálně stanovena či
jinak vyhodnocena jejich výhřevnost? Hodnocení: Zodpovězeno.
V tabulce 5-3 na straně 28 je uvedeno vyhodnocení smísitelnosti jednotlivých paliv s několika druhy olejů pro
mazání uvažovaného dvoudobého motoru. Jakým způsobem byla smísitelnost vyhodnocena? Z tabulky 5-3 rovněž
vyplývá, že vhodným kandidátem by byl kromě jiných také olej Fuchs Silkolene Pro KR2. Z tabulky 5-4 ale vyplývá,
že tento olej nebyl dále uvažován. Proč? Hodnocení: Zodpovězeno.
Experimentální i simulační výsledky ukazují, že rozdíly mezi výkonem a točivým momentem pro jednotlivé druhy
paliv jsou velmi malé. Jaká je chyba (resp. její odhad) stanovení těchto veličin v případě experimentálního a
simulačního přístupu? Bylo by možné stanovit interval spolehlivosti pro každou veličinu? Pokud se do úvahy
vezmou v potaz také tyto chyby (intervaly spolehlivosti), dává smysl porovnávat jednotlivá paliva mezi sebou, když
je rozdíl jen velmi malý? Hodnocení: Zodpovězeno.
Dále student odpovídal na otázky členů komise:
Proč se ve vaší práci neprotvrdilo jako nejvhodnější palivo metanol jak tomu u těchto motoru většinou bývá?Hodnocení: Zodpovězeno.
Na základě čeho jste volil parametry výměny válce v prostředí GT-Suite? Hodnocení: Zodpovězeno.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení