Study of the Effect of Bioethanol Fuel on the Generation of Emissions from the Small Mobile Electric Generator

Jinu Raj Raju

Master's thesis

Abstract:

Tato práce zkoumá vliv bioetanolového paliva na emise produkované malými mobilními elektrickými generátory. Uprostřed rostoucích obav o udržitelnost životního prostředí a nepříznivých účinků tradičních paliv představuje bioetanol životaschopnou alternativu díky své obnovitelné povaze a potenciálu pro snížení emisí. Studie konkrétně zkoumá, jak směsi bioetanolu a benzínu ovlivňují emise znečišťujících látek, jako je oxid uhelnatý, nespálené uhlovodíky a oxid uhličitý, když se používají ve čtyřdobém, jednoválcovém zážehovém motoru s karburátorem. Přísným experimentálním testováním práce hodnotí spalovací charakteristiky a emise typického zážehového motoru na čistý benzin a různé směsi bioetanolu a benzinu. To zahrnuje analýzu specifické spotřeby paliva a účinnosti motoru při konstantním zatížení generátoru 790 W, což poskytuje srovnávací hodnocení s tradičním benzínem. Výsledky těchto testů jsou určeny k určení proveditelnosti bioetanolu jako náhrady za benzín a k pochopení jeho důsledků pro úrovně emisí a výkon motoru. Tato práce přispívá k pokračující diskusi o alternativních palivech a nabízí pohled na úpravy nezbytné pro stávající konstrukce motorů pro použití s bioetanolem. Zkoumá také širší důsledky pro politiku emisí a praktické aspekty používání bioetanolu v malých výrobcích. Jsou diskutována doporučení pro budoucí výzkum a aplikace v komerčním a environmentálním kontextu, zdůrazňující roli bioetanolu při dosahování udržitelnějších energetických řešení.

Abstract:

This thesis investigates the impact of bioethanol fuel on the emissions produced by small mobile electric generators. Amidst growing concerns about environmental sustainability and the adverse effects of traditional fuels, bioethanol presents a viable alternative due to its renewable nature and potential for reduced emissions. The study specifically examines how blends of bioethanol and gasoline influence the emission of pollutants such as carbon monoxide, unburnt hydrocarbons and carbon dioxide when used in a four-stroke, single-cylinder carbureted petrol engine. Through rigorous experimental testing, the thesis evaluates the combustion characteristics and emissions of a typical spark ignition engine running on pure gasoline and various bioethanol-gasoline mixes. This includes an analysis of specific fuel consumption and engine efficiency when a constant load of 790 Watts is given to the generator, providing a comparative assessment against traditional gasoline. The results of these tests are intended to determine the feasibility of bioethanol as a substitute for gasoline and to understand its implications for emission levels and engine performance. This work contributes to the ongoing discourse on alternative fuels, offering insights into the adjustments necessary for existing engine designs to accommodate bioethanol. It also explores the broader implications for emissions policies and the practical aspects of using bioethanol in small-scale generators. Recommendations for future research and applications in commercial and environmental contexts are discussed, highlighting the role of bioethanol in achieving more sustainable energy solutions.

Keywords

Benzín, bioetanol, elektrický generátor, emise, alternativní palivo.

Keywords

Gasoline, Bioethanol, Electric Generator, Emissions, Alternative Fuel.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2024
• Supervisor: Petr Pavlík
• Reader: David Janota

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Master programme:
Energetické stroje a zařízení