Pengaruh kontaminan bahan bakar dimetil eter pada kinerja mesin diesel berbahan bakar dimetil eter dipelajari oleh Oguma dan Goto.19 5% propana dan 5% metil ester asam lemak, yang kontaminannya memiliki ikatan C--C lebih banyak, memiliki penghitung partikel kondensasi yang lebih besar karena inisiasi materi partikulat selama kekayaan bahan bakar maksimum.
Penyelidikan eksperimental dan kinetik pada waktu penyalaan otomatis campuran dimetil eter-n-butana-O2--Ar dengan bagian pencampuran dimetil eter yang berbeda pada berbagai tekanan dipelajari dengan metode tabung kejut dan juga paket Chemkin oleh Hu et al. Waktu penyalaan otomatis lebih cepat secara eksponensial dengan penambahan tekanan dan peningkatan rasio pencampuran dimetil eter.
Eksperimen untuk memperluas kategori pengoperasian mesin HCCI yang ditenagai dengan dimetil eter, injeksi langsung, dan EGR dengan mengeksplorasi pengaruhnya terhadap pergeseran perilaku pembakaran dilakukan oleh Jang et al. Hasilnya menunjukkan bahwa tekanan efektif rata-rata yang ditunjukkan (IMEP ) lebih besar daripada injeksi saluran masuk karena memperlambat pembakaran yang diperoleh dari pembakaran suhu rendah yang disebabkan oleh penguapan panas laten dimetil eter yang disuntikkan di ruang bakar.
Pekerjaan lain yang berkaitan dengan kesulitan gas alam terkompresi dalam pemanfaatan mesin pengapian kompresi muatan homogen; kegiatan penelitian penting telah dilakukan dengan menambahkan bahan bakar dimetil eter ke dalam campuran gas alam dan kombinasi bahan bakar lainnya.20 Mengontrol fase pembakaran dalam mesin HCCI berbahan bakar DME menggunakan perangkat lunak komersial nol dimensi dalam model kinetika kimia terperinci dan dilanjutkan secara eksperimental menggunakan mesin pengapian kompresi satu silinder dilakukan sebelumnya. Sedangkan waktu injeksi DME optimum yaitu IMEP lebih tinggi dan efisiensi termal dengan NOx lebih rendah diperoleh pada suhu 120 C
Studi lain yang berkaitan dengan memperluas jangkauan kondisi stabil kinerja mesin dan meningkatkan efisiensi termal dengan memanfaatkan supercharging dan bahan bakar campuran dilakukan oleh Mochizuki et al. Hasil menunjukkan bahwa jumlah dimetil eter dan propana yang disuntikkan mengatur penundaan penyalaan otomatis. ; nilai torsi mesin dapat disesuaikan dengan menggunakan jumlah propana untuk mencapai pembakaran di dekat titik mati atas. Selanjutnya, pembakaran menjadi moderat dengan supercharging.
Studi campuran DME-biodiesel dan efek aplikasi EGR pada toksisitas partikel, kinerja, dan emisi mesin diselidiki oleh Sun et al. baru-baru ini. Hasil yang disorot mengungkapkan bahwa penambahan biodiesel meningkatkan jumlah partikel total, puncak konsentrasi jumlah partikel, dan ukuran partikel yang sesuai dengan puncak. Selanjutnya, campuran bahan bakar dengan proporsi massa biodiesel 15% dapat mencegah abrasi dan kebocoran pada mesin, tetapi tidak ada peningkatan yang nyata pada emisi partikel dan kemungkinan toksisitas partikel. Sedangkan EGR mempengaruhi pembakaran mesin dengan mengubah reaksi kimia, kandungan O2, dan kapasitas panas spesifik konsentrasi di dalam silinder. Waktu tunda pengapian yang lebih lama, fase pembakaran yang lebih lambat, dan durasi pembakaran yang lebih lama mengakibatkan EGR meningkat. Oleh karena itu, aplikasi EGR praktis untuk mengurangi NOx dari mesin campuran DME-biodiesel. Namun, penerapan EGR tidak memberikan efek yang lebih baik terhadap penurunan emisi CO dan HC.
Saat ini, mesin dimetil eter masih dalam tahap penelitian dan pengembangan. Ada peluang dan prospek besar untuk meningkatkan pencapaian mesin dan mengurangi emisi gas buang dengan dimetil eter. Hal ini diperlukan untuk melakukan hal berikut:
- Penyelidikan eksperimental dan kinetik pada waktu penyalaan otomatis campuran dimetil eter-n-butana-O2--Ar dengan bagian pencampuran dimetil eter yang berbeda pada berbagai tekanan dipelajari dengan metode tabung kejut dan juga paket Chemkin oleh Hu et al. Waktu penyalaan otomatis lebih cepat secara eksponensial dengan penambahan tekanan dan peningkatan rasio pencampuran dimetil eter.
- Eksperimen untuk memperluas kategori pengoperasian mesin HCCI yang ditenagai dengan dimetil eter, injeksi langsung, dan EGR dengan mengeksplorasi pengaruhnya terhadap pergeseran perilaku pembakaran dilakukan oleh Jang et al.21 Hasilnya menunjukkan bahwa tekanan efektif rata-rata yang ditunjukkan (IMEP ) lebih besar daripada injeksi saluran masuk karena memperlambat pembakaran yang diperoleh dari pembakaran suhu rendah yang disebabkan oleh penguapan panas laten dimetil eter yang disuntikkan di ruang bakar. Pekerjaan lain yang berkaitan dengan kesulitan gas alam terkompresi dalam pemanfaatan mesin pengapian kompresi muatan homogen; kegiatan penelitian penting telah dilakukan dengan menambahkan bahan bakar dimetil eter ke dalam campuran gas alam dan kombinasi bahan bakar lainnya. Mengontrol fase pembakaran dalam mesin HCCI berbahan bakar DME menggunakan perangkat lunak komersial nol dimensi dalam model kinetika kimia terperinci dan dilanjutkan secara eksperimental menggunakan mesin pengapian kompresi satu silinder dilakukan sebelumnya. DME disuplai ke mesin menggunakan pompa tekanan tinggi yang digerakkan oleh pneumatik seperti dapat dilihat pada Gambar11. Sedangkan waktu injeksi DME optimum yaitu IMEP lebih tinggi dan efisiensi termal dengan NOx lebih rendah diperoleh pada suhu 120 C
- Studi lain yang berkaitan dengan memperluas jangkauan kondisi stabil kinerja mesin dan meningkatkan efisiensi termal dengan memanfaatkan supercharging dan bahan bakar campuran dilakukan oleh Mochizuki et al. Hasil menunjukkan bahwa jumlah dimetil eter dan propana yang disuntikkan mengatur penundaan penyalaan otomatis. ; nilai torsi mesin dapat disesuaikan dengan menggunakan jumlah propana untuk mencapai pembakaran di dekat titik mati atas. Selanjutnya, pembakaran menjadi moderat dengan supercharging.
- Studi campuran DME-biodiesel dan efek aplikasi EGR pada toksisitas partikel, kinerja, dan emisi mesin diselidiki oleh Sun et al. Â baru-baru ini. Hasil yang disorot mengungkapkan bahwa penambahan biodiesel meningkatkan jumlah partikel total, puncak konsentrasi jumlah partikel, dan ukuran partikel yang sesuai dengan puncak. Selanjutnya, campuran bahan bakar dengan proporsi massa biodiesel 15% dapat mencegah abrasi dan kebocoran pada mesin, tetapi tidak ada peningkatan yang nyata pada emisi partikel dan kemungkinan toksisitas partikel. Sedangkan EGR mempengaruhi pembakaran mesin dengan mengubah reaksi kimia, kandungan O2, dan kapasitas panas spesifik konsentrasi di dalam silinder. Waktu tunda pengapian yang lebih lama, fase pembakaran yang lebih lambat, dan durasi pembakaran yang lebih lama mengakibatkan EGR meningkat. Oleh karena itu, aplikasi EGR praktis untuk mengurangi NOx dari mesin campuran DME-biodiesel. Namun, penerapan EGR tidak memberikan efek yang lebih baik terhadap penurunan emisi CO dan HC.
KESULITAN SAAT INI DAN TANTANGAN KE DEPAN,
Berbagai penelitian telah mengungkap kebutuhan bahan bakar dimetil eter dalam mesin CI di bidang otomotif. Namun, sangat sedikit penyelidikan tentang faktor dimetil eter murni dan pencampuran dimetil eter dengan bahan bakar lain telah dilakukan.
Oleh karena itu, ada banyak alasan untuk menggunakan bahan bakar dimetil eter di mesin IC untuk memenuhi peraturan emisi di masa depan. Namun, ada beberapa batasan untuk menggunakan bahan bakar dimetil eter di mesin IC untuk memenuhi peraturan emisi yang kaku. Lebih lanjut, bahan bakar dimetil eter murni dengan sistem penyimpanan bertekanan tinggi sangat berisiko terhadap masalah kebocoran.
Kemudian, mempertahankan dimetil eter dalam fase cair dan membutuhkan jumlah laju aliran yang memadai dalam sistem bahan bakar adalah masalah utama. Oleh karena itu, sangat bermanfaat untuk mencampur dimetil eter yang kandungan oksigennya tinggi dengan bahan bakar diesel tanpa konversi mesin apa pun. Oleh karena itu, hubungan "keuntungan" dari setiap bahan bakar dapat diterapkan. Bahan bakar campuran mempertahankan karakteristik fisik yang diperlukan dari bahan bakar diesel.
