Assessment of the mechanical and environmental behavior of diesel engines operating with biodiesel mixtures

• César Fabricio Morales-Bayetero ^[1] ; Edilberto Antonio Llanes-Cedeño ^[2] ; Carlos Mafla-Yépez ^[1] ; Alberto Rodríguez-Rodríguez ^[3]
  1. [1] Universidad Técnica del Norte

     Universidad Técnica del Norte

     San Miguel De Ibarra, Ecuador

     
  2. [2] Universidad Internacional SEK

     Universidad Internacional SEK

     Santiago, Chile

     
  3. [3] Universidad Estatal del Sur de Manabi

     Universidad Estatal del Sur de Manabi

     Jipijapa, Ecuador

     

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• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 111, 2024, págs. 9-20
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación del comportamiento mecánico y ambiental de motores diésel que funcionan con mezclas de biodiésel
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• Resumen
  • español

    El biodiésel es uno de los combustibles renovables con mejores alternativas para disminuir la dependencia de los derivados del petróleo. El objetivo del trabajo es evaluar el desempeño mecánico y ambiental en motores de encendido a compresión con el uso de biodiésel en proporciones del 5% (B5), 15% (B15) y mezclas con aditivo B5A y B15A, mediante la experimentación y uso de equipos de medición automotriz, para su aplicación masiva en los vehículos automotrices. La metodología aplicada se basa en el desarrollo de dos etapas; la primera consiste en la preparación de las mezclas a utilizar en la investigación con el porcentaje de diésel/biodiésel correspondiente para cada una, y la segunda el análisis del comportamiento mecánico y ambiental mediante el uso de equipos de diagnóstico debidamente calibrados y actualizados. En los resultados se obtiene que la mezcla B5 muestra los mejores valores, logrando mantener la potencia y torque con disminuciones no significativas respecto al diésel con promedios de 1.1% y 0.3%, respectivamente. A medida que aumenta el porcentaje de biodiésel, se reduce el valor de opacidad de 44.8% con B15 y 59.3% con B15A. En relación a los gases de escape, las mezclas con aditivos muestran la mayor reducción en las emisiones de CO2, CO y HC, mientras que las emisiones de NOx se elevan ligeramente a medida que aumenta la concentración de biodiésel, pero estadísticamente no es significativo.

  • English

    Biodiesel is one of the best renewable fuels to reduce dependence on petroleum derivatives. The objective of this work is to evaluate the mechanical and environmental performance in compression ignition engines with the use of biodiesel in proportions of 5 % (B5), 15 % (B15), and mixtures with additive B5A and B15A, through the experimentation and use of automotive measuring equipment, for mass application in automotive vehicles. The methodology applied is based on the development of two stages; the first is the preparation of the mixtures to be used in the research with the corresponding diesel/biodiesel percentage for each, and the second is the analysis of mechanical and environmental behavior through the use of properly calibrated and updated diagnostic equipment. The results show that the B5 mixture shows the best values, managing to maintain power and torque with non-significant decreases compared to diesel, with averages of 1.1 % and 0.3 %, respectively. As the percentage of biodiesel increases, the opacity value decreases from 44.8 % with B15 and 59.3 % with B15A. In relation to exhaust gases, additive mixtures show the most significant reduction in CO2, CO, and HC emissions, while NOx emissions rise slightly as biodiesel concentration increases, but statistically, it is not significant.