Performance and emissions of an agricultural diesel engine fuelled with different diesel and methyl ester blends

This paper shows the results of an investigation carried out to assess the application of different fuels produced by blending diesel fuel with methyl ester obtained from mixture of 75% (v/v) sunflower oil and 25% (v/v) used cooking oil on a Kubota agricultural indirect injection diesel engine, natural aspirated, and with a rated horsepower of 19.7 kW. Seven fuels, namely diesel fuel; 90:10, 80:20, 70:30, 50:50, 25:75 and 0:100 (%v/v) blends were prepared and tested for the performance of the diesel engine in accordance with the standardised OECD test code 2. The test results showed that the performance of the engine was satisfactory without a significant reduction in power output and torque with blends smaller than 50%. Fuel consumptions with biodiesel were higher than that when fuelled with diesel but differences were not very marked up to 30% blends. As the reduction of the engine thermal efficiency was less than the corresponding reduction in heating value of the different biodiesel blends, the latter resulted in a more complete combustion in comparison with diesel fuel. The oxides of nitrogen (NOx) emissions were found to be reduced as the biodiesel concentration increase, particularly with 70% and 100% blends. The emissions of carbon monoxide (CO) were lower and increased at a lower rate with the oxygen concentration of the exhaust as the biodiesel blends were equal or higher than 50%.
En este trabajo se evalúan las prestaciones de un motor Kubota diésel de uso agrícola, de inyección indirecta de combustible y con una potencia nominal de 19,7 kW, cuando se utilizan como combustibles gasóleo comercial (100:0), biodiésel puro (0:100), obtenido por mezcla de metil éster procedente en un 75% (v/v) de aceite de girasol y en un 25% (v/v) de aceite de freír, y diferentes mezclas de biodiésel que se corresponden con las siguientes proporciones de esos dos combustibles: 90:10; 80:20; 70:30; 50:50; 25:75 (%v/v). Las prestaciones del motor se determinaron siguiendo la metodología establecida en el código 2 de ensayos de la OCDE. Los resultados obtenidos pusieron de manifiesto que los valores de la potencia y del par motor medidos en los puntos de ensayo con mezclas de biodiésel inferiores al 50% fueron similares a los obtenidos con gasóleo. Los consumos de combustible fueron ligeramente superiores a los alcanzados con gasóleo cuando se utilizó biodiésel con un contenido en metil éster que no superó el 30%, observándose los aumentos más acusados de los mismos con mezclas iguales o superiores al 50%. El rendimiento térmico de las diferentes mezclas de biodiésel disminuyó en menor medida que su poder calorífico, indicando con ello que su combustión fue más completa que la del gasóleo. Las emisiones de óxidos de nitrógeno (NO x) se redujeron a medida que aumentó el contenido de biodiésel en el combustible, particularmente con las mezclas del 70% y del 100%. Por lo que respecta a las emisiones de monóxido de carbono (CO), se observó que fueron menores, y crecieron a una menor tasa con la concentración de oxígeno de los gases de escape, cuando el contenido de biodiésel del combustible superó el 50%.