Experimental investigation on lubricity of 2,5-dimethylfuran blends

• Autorzy: Eslami F. , Wyszyński M. L. , Tsolaskis A. , Xu H. , Norouzi S. , Dearn K.

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne właściwości smarnych paliw zawierających 2,5-dwumetylofuran (DMF)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Spark ignition engines fuelled with alternative fuels are the topic of many studies. As alternatives for gasoline, ethanol and recently 2,5-dimethylfuran (DMF) have been investigated for their different properties. Lubricity analysis of fuels in fuel systems is vital because of the lubricating role of fuel. Lubricity of gasoline and its alternatives became important since introduction of direct-injection gasoline fuel pump with high injection pressure becoming closer to diesel pumps. Therefore, this work examines the lubricity properties of gasoline and its blends with alternative fuels using a HFRR lubricity test rig. Results showed that DMF as an additive to gasoline improved the lubricity of blend; this effect was increasing with the percentage of DMF. These results can be compared with DMF-ethanol blends which displayed the same pattern but with lower enhancing role of DMF. The DMF fuel was kept in storage for seven months and then the same experiments were repeated (DMF Ageing). Smaller wear scar and better lubricity effects were achieved by using the aged DMF. These results highlight the potential of DMF to become an additive for gasoline and its alternatives.

PL

Silniki o zapłonie iskrowym (ZI) zasilane paliwami alternatywnymi są tematem wielu programów badawczych. Badane są różne właściwości paliw alternatywnych dla benzyny, etanolu, a ostatnio również 2,5-dwumetylofuranu (DMF). Z uwagi na rolę paliwa jako czynnika smarującego nieodzowne jest prowadzenie badań smarności paliw alternatywnych. Wprowadzenie wysokociśnieniowych pomp paliwa i systemów zasilania z wtryskiem bezpośrednim do silników o zapłonie iskrowym wymaga dobrej smarności stosowanych paliw. W artykule zaprezentowano wyniki badań smarności przeprowadzonych z użyciem aparatu o ruchu posuwisto-zwrotnym wysokiej częstotliwości (HFRR) dla mieszanek benzyny i paliw alternatywnych. Wyniki wykazują, że dodatek DMF poprawia właściwości smarne paliw wraz ze wzrostem zawartości DMF w mieszance. Podobną tendencję zaobserwowano dla mieszanek DMF i etanolu, w których jednak pozytywny wpływ DMF jest mniej widoczny. Badania powtórzono przy użyciu DMF przechowywanego przez 7 miesięcy. Zmierzone średnice śladu zużycia wskazują na lepsze właściwości smarne tak sezonowanego DMF. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdzają duży potencjał 2,5-dwumetylofuranu jako dodatku poprawiającego smarność benzyn i etanolu.

Słowa kluczowe

EN

lubricity; 2,5-dimethylfuran; HFRR; wear scar; gasoline; ethanol

PL

smarność; 2,5-dwumetylofuran; HFRR; benzyna; etanol; średnica śladu zużycia

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 51, nr 1
• Strony: 3--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Eslami F.

autor

Wyszyński M. L.

autor

Tsolaskis A.

autor

Xu H.

autor

Norouzi S.

autor

Dearn K.

• School of Mechanical Engineering at the University of Birmingham, UK,

Bibliografia

• [1] Park J., Yoo Y.H.: Corrosion characteristics of aluminium alloy in bioethanol blended gasoline fuel. Fuel 90(2011) 633-639.
• [2] Mousdale D.M.: Bio-ethanol as a fuel: biotechnology, biochemical engineering and sustainable development. Boca Raton: CRC Press; 2008.
• [3] Wei D., Spikes H.A.: The lubricity of diesel fuels. Wear. 1986, 111:217-235.
• [4] Downstream alternatives Inc. (DAI) Lubricity of Reformulated and oxygenated Gasolines. DAI Informational document #970301, March 1997.
• [5] Binder J.B., Raines R.T.: Simple chemical transformation of lignocellulosic biomass into furans for fuels and chemicals. J Am Chem Soc 2009;131(5): p. 1979-1985.
• [6] Roman-Leshkov R., Barrett C.J., Liu Z.Y., Dumesic J.A.: Production of dimethylfuran for liquid fuels from biomassderived carbohydrates. Nature 2007, 447, p. 982-986.
• [7] Daniel R., Tian G.: Effect of spark timing and load on a DISI engine fuelled with 2,5-dimethylfuran, Fuel 90 (2011), 449-458.
• [8] Heywood J.B.: Internal Combustion Engine Fundamentals. McGraw-Hill: New York, 1988. ISBN: 0071004998.
• [9] Ferguson C.R.: Internal Combustion Engines: Applied Thermosciences. Wiley: New York, 1986 ISBN 13: 9780471356172.
• [10] Ping W.D., Korcek S., Spikes H.: Comparison of the lubricity of Gasoline and Diesel Fuels. SAE Tech. Paper 962010, (1996).
• [11] Peter R.N., Childs, Stobart R.: Total Vehicle Technology. Proceedings of the 3rd IMechE Automobile Division Southern Centre Conference ISBN: 1 86058 460 8, p. 38.
• [12] Lapuerta M., Garcia-Contreras R.: Lubricity of ethanol-biodiesel-diesel fuel blends. Energy Fuels 2010, 24, p. 1374-1379.
• [13] Agudelol J., Benjumea P.: The lubricity of ethanol-gasoline fuel blends. Revista Facultad de Ingenieria Universidad de Antiquia, 2011, ISSN 0120-6230, p. 9-16.