dc.contributor
dc.contributor.advisor
dc.contributor.author	Pechout, Martin
dc.contributor.other	Laurin Josef, doc. Ing. CSc. Skolitel : 55347
dc.contributor.other	Stuchlík Martin, Ing. Konzultant : 60189
dc.contributor.other	Novák Pavel, Ing. Konzultant2 : 65843
dc.date	2016
dc.date.accessioned	2019-02-03T08:44:38Z
dc.date.available	2019-02-03T08:44:38Z
dc.date.committed	2015-12-31
dc.date.defense	2017-4-27
dc.date.submitted	2013-10-1
dc.date.updated	2018-12-10
dc.degree.level	Ph.D.
dc.description.abstract	Práce se zaobírá možnostmi použití paliv obsahujících butanol, jakožto alkoholu vyrobitelného z obnovitelných zdrojů, v současných zážehových motorech.Z teoretické rozvahy vyplývá, že vlastnosti obou uvažovaných izomerů (n-butanolu a iso butanolu) jsou v mnohém výhodnější oproti etanolu, kdy vyniká například nižší nutný nárůst doby vstřiku (přibližně 21%) pro butanol nežli prakticky dvojnásobný pro etanol.Spalování butanolu bylo zkoumáno na motoru s otevřeným řízením za několika vybraných provozních režimů a na vozidlovém motoru se standardní řídicí jednotkou při ustálených režimech, pokrývajících většinu provozní oblasti motoru. U vozidlového motoru byla také sledována míra zachování výchozí bohatosti směsi a u obou pak průběh hoření, teploty a složení výfukových plynů. Výsledkem je doporučené mírné snížení předstihu zážehu za nízkých zatížení, zejména pro n-butanol. Dále bylo u obou motorů konstatováno snižování teplot výfukových plynů s rostoucí náhradou benzinu butanolem. Rovněž třísložkový katalytický reaktor vykazoval schopnost korektní funkce bez ohledu na podíl butanolu v palivu. Zároveň se však v nemalé míře projevila vysoká teplota varu butanolu, deformující destilační křivku, a vedoucí k výraznému zhoršení startovatelnosti studeného motoru. U zkoušeného vozidlového motoru se projevila již od středních podílů butanolu.Jízdní zkoušky za reálných podmínek při provozu prohřátého motoru ukazují úspěšnost adaptace řídicí jednotky motoru pro jednotlivé podíly butanolu včetně vysokých. Část vozidel byla schopna za reálného provozu s prohřátým motorem akceptovat bez jakýchkoliv úprav poloviční, a v některých případech i vyšší, podíl butanolu za cenu problematické startovatelnosti. V případě přímého vstřiku paliva byla testována pouze nižší koncentrace, avšak bez zaznamenatelných potíží. V případech úspěšné adaptace převládaly emise plynných znečišťujících látek srovnatelné s provozem na benzin. Navíc výsledky ukazují výrazný pokles produkce pevných částic při přímém vstřiku paliva do válce. Dále jsou v teoretické rovině porovnána opatření pro zachování startovatelnosti motoru, která byla zjištěna jako problematická při přídavku butanolu.Z experimentů na malých motorech vyplývá možnost zachovat nezměněnou bohatost směsi jednoduchou úpravou karburátoru, srovnatelné či nižší produkce sledovaných plynných znečišťujících látek a výrazný pokles emitovaných pevných částic. Daní za toto je zhoršená startovatelnost studeného motoru při vysokých koncentracích butanolu a několikanásobný nárůst množství vypouštěných aldehydů, je-li místo benzinu spalován butanol.Celkově lze pro oba izomery butanolu očekávat obdobný potenciál pro úspěšné nahrazení benzinu v řádu nízkých až vysokých desítek procent v závislosti na míře úprav motorů.	cs
dc.description.abstract	The thesis investigates the possibilities of utilization of fuels containing butanol, which can be produced from renewable resources, in current spark ignition engines.From a theoretical assessment follows that both considered butanol isomers (n-butanol and iso butanol) have about half of the necessary fuel injection prolongation (approximately 21 %) compared to ethanol.Butanol combustion has been investigated on an open-control engine at few selected operating regimes and on a vehicle engine at steady state points covering most of the engine operating area. The air to fuel ratio change has been evaluated as an indicator of vehicular engine control unit adaptation and for both engines exhaust gas temperatures and composition. Based on these results, it is suggested suitable spark advance decrease at low loads mainly for n-butanol, which is less pronounced for the vehicle engine. A small exhaust gas temperature decrease occurred with increasing butanol share. The three-way catalytic converter exhibited correct performance regardless the concentration of butanol utilized. Higher butanol boiling temperature caused changes in distillation curve and significantly worse cold engine startability at medium to high shares of butanol.Driving tests were carried out on four cars representing current fleet at real-world driving conditions with hot start and utilizing mixtures including high butanol shares. Part of tested vehicles was able to accept half, and in some cases higher, butanol share during real-world operation with hot engine without any engine modification, but the cold engine startability was very problematic. Only moderate butanol share was tested in a vehicle with direct injection of fuel. No issues were detected during utilization. In case of successful control unit adaptation vehicles exhaust gas gaseous pollutants production was mostly comparable to gasoline production. In addition, particulate production is dramatically reduced when butanol mixture is combusted for direct injection technique. Next, the countermeasures to ensure proper cold engine startability, which is found problematic if significant butanol share used, are discussed and compared.Experiments on small engines resulted in possibility of maintaining unchanged air to fuel ratio when carburetor was simply modified, same or lower gaseous pollutants production and significant decrease of particulates concentration. On other hand, cold engine startability at high butanol share mixtures used and multiplied aldehydes production was observed.Supposed potential for trouble-free butanol usage is in order lower to higher tens of percent in added into gasoline depending on degree of engines modification.	en
dc.format	text
dc.format.extent	Ilustrace, Schémata, Grafy, Tabulky 1 ROM, Tabulky , Schémata, Grafy, Tabulky -ROM s elektronickou verzí práce
dc.identifier.signature	U 963 S
dc.identifier.uri	https://dspace.tul.cz/handle/15240/150878
dc.language.iso	cs
dc.publisher	Technická Univerzita v Liberci	cs
dc.rights	Vysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/525	cs
dc.rights	A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/525	en
dc.rights.uri	https://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.uri	https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subject	spalovací motory	cs
dc.subject	butanol	cs
dc.subject	n-butanol	cs
dc.subject	iso-butanol	cs
dc.subject	průběh hoření	cs
dc.subject	plynné emise	cs
dc.subject	aldehydy	cs
dc.subject	Combustion engines	en
dc.subject	butanol	en
dc.subject	n-butanol	en
dc.subject	iso-butanol	en
dc.subject	flame propagation	en
dc.subject	gaseous emissions	en
dc.subject	aldehydes	en
dc.title	Zážehové motory při provozu na biobutanolová paliva	cs
dc.title	Spark ignition engines in case of biobutanol fuels operation	en
dc.type	Thesis
dc.type	disertační práce	cs
local.degree.discipline	KS4
local.degree.programme	Stroje a zařízení
local.degree.programmeabbreviation	P2302
local.department.abbreviation	KVM
local.faculty	Fakulta strojní	cs
local.faculty.abbreviation	FS
local.identifier.author	S10000876
local.identifier.stag	34941
local.note.administrators	TrykarovaA

Zážehové motory při provozu na biobutanolová paliva

Files

Original bundle

Collections