Published August 17, 2022 | Version v1
Publication Metadata-only

Molecular Contribution of Fatty Acid Esters in Biodiesel Fueled CI Engines

Creators

  • 1. Vellore Institute of Technology University
  • 2. Cukurova University
  • 3. SRM Institute of Science and Technology

Description

This present chapter set one's sight on understanding the contribution of fatty acid ester (FAE) molecules in deciding the performance, emission, and combustion characteristics of their biodiesel in CI engine. For this purpose, both produced waste animal fat-oil (WaFO) biodiesel and their characterized FAEs, blended in calculated proportions with neat diesel were tested individually under same testing conditions. Preliminary findings confirmed the significant contribution of FAEs in deciding the overall engine characteristics of WaFO biodiesel; and were influenced by their fundamental molecular properties like chain length, and degree of unsaturation. Superior combustion characteristics were accounted by early initiation of combustion by saturated FAEs; followed by prolonged combustion of unsaturated FAEs using fuel bound oxygen content. Meanwhile, mixed performance characteristics were explained by its long chained saturated and unsaturated FAEs, which imparted their higher density and viscosity, and reduced calorific value than neat diesel. Emission characteristics reported reduced CO and HC emission, and increased CO2 and NOX emissions citing the equally balanced concentration of both long chained saturated and unsaturated FAEs, which favored complete combustion using its oxygen molecules. Besides assessing engine characteristics, WaFO biodiesel was evaluated for its fuel properties as per ASTM standards, along with neat diesel.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يركز هذا الفصل الحالي على فهم مساهمة جزيئات إستر الأحماض الدهنية (FAE) في تحديد خصائص الأداء والانبعاث والاحتراق لديزلها الحيوي في محرك CI. لهذا الغرض، تم اختبار كل من الديزل الحيوي لزيت الدهون الحيوانية (WaFO) والديزل الحيوي المميز، المخلوط بنسب محسوبة مع الديزل الأنيق بشكل فردي في ظل نفس ظروف الاختبار. أكدت النتائج الأولية المساهمة الكبيرة لـ FAEs في تحديد خصائص المحرك الإجمالية للديزل الحيوي WaFO ؛ وتأثرت بخصائصها الجزيئية الأساسية مثل طول السلسلة ودرجة عدم التشبع. تم حساب خصائص الاحتراق الفائقة من خلال البدء المبكر للاحتراق بواسطة FAEs المشبعة ؛ يليه الاحتراق المطول لـ FAEs غير المشبعة باستخدام محتوى الأكسجين المرتبط بالوقود. وفي الوقت نفسه، تم تفسير خصائص الأداء المختلطة من خلال FAEs المشبعة بالسلاسل الطويلة وغير المشبعة، والتي أعطت كثافة ولزوجة أعلى، وانخفاض القيمة الحرارية من الديزل الأنيق. أبلغت خصائص الانبعاثات عن انخفاض انبعاثات أول أكسيد الكربون والهيدروكربون، وزيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين مستشهدة بالتركيز المتوازن المتساوي لكل من FAEs المشبعة بالسلاسل الطويلة وغير المشبعة، والتي فضلت الاحتراق الكامل باستخدام جزيئات الأكسجين الخاصة بها. إلى جانب تقييم خصائص المحرك، تم تقييم وقود الديزل الحيوي WaFO لخصائص الوقود وفقًا لمعايير الجمعية الأمريكية لاختبار المواد، جنبًا إلى جنب مع الديزل الأنيق.

Translated Description (French)

Ce présent chapitre vise à comprendre la contribution des molécules d'esters d'acides gras (EAF) dans la décision des performances, des émissions et des caractéristiques de combustion de leur biodiesel dans le moteur CI. À cette fin, les deux biodiesel à base de graisses animales résiduelles (WaFO) et leurs FAE caractérisés, mélangés dans des proportions calculées avec du diesel pur, ont été testés individuellement dans les mêmes conditions d'essai. Les résultats préliminaires ont confirmé la contribution significative des FAE dans la décision des caractéristiques globales du moteur du biodiesel WaFO ; et ont été influencés par leurs propriétés moléculaires fondamentales comme la longueur de la chaîne et le degré d'insaturation. Les caractéristiques de combustion supérieures ont été prises en compte par l'initiation précoce de la combustion par des FAE saturés ; suivie d'une combustion prolongée des FAE insaturés en utilisant la teneur en oxygène lié au carburant. Pendant ce temps, les caractéristiques de performance mixtes s'expliquaient par ses FAE saturés et insaturés à longue chaîne, qui conféraient une densité et une viscosité plus élevées et un pouvoir calorifique réduit que le diesel pur. Les caractéristiques d'émission ont rapporté une réduction des émissions de CO et de HC, et une augmentation des émissions de CO2 et de NOX, citant la concentration également équilibrée de FAE saturés et insaturés à longue chaîne, qui favorisait la combustion complète en utilisant ses molécules d'oxygène. En plus d'évaluer les caractéristiques du moteur, le biodiesel WaFO a été évalué pour ses propriétés de carburant selon les normes ASTM, ainsi que le diesel pur.

Translated Description (Spanish)

Este presente capítulo se centró en comprender la contribución de las moléculas de ésteres de ácidos grasos (FAE) para decidir el rendimiento, la emisión y las características de combustión de su biodiésel en el motor CI. Para este propósito, tanto el biodiésel de aceite graso animal residual (WaFO) producido como sus FAE caracterizados, mezclados en proporciones calculadas con diésel puro, se probaron individualmente en las mismas condiciones de prueba. Los hallazgos preliminares confirmaron la contribución significativa de los FAE para decidir las características generales del motor del biodiésel WaFO; y fueron influenciados por sus propiedades moleculares fundamentales como la longitud de la cadena y el grado de insaturación. Las características de combustión superiores se explicaron por el inicio temprano de la combustión por FAE saturados; seguido de la combustión prolongada de FAE insaturados utilizando el contenido de oxígeno unido al combustible. Mientras tanto, las características de rendimiento mixto se explicaron por sus FAE saturados e insaturados de cadena larga, que impartieron su mayor densidad y viscosidad, y un valor calorífico reducido que el diésel puro. Las características de emisión informaron una reducción de las emisiones de CO y HC, y un aumento de las emisiones de CO2 y NOX citando la concentración igualmente equilibrada de los FAE saturados e insaturados de cadena larga, lo que favoreció la combustión completa utilizando sus moléculas de oxígeno. Además de evaluar las características del motor, el biodiésel WaFO se evaluó por sus propiedades de combustible según las normas ASTM, junto con el diésel puro.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
المساهمة الجزيئية لاسترات الأحماض الدهنية في محركات CI التي تعمل بالديزل الحيوي
Translated title (French)
Contribution moléculaire des esters d'acides gras dans les moteurs à combustion interne alimentés au biodiesel
Translated title (Spanish)
Contribución molecular de los ésteres de ácidos grasos en motores CI alimentados con biodiésel

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4224132982
DOI
10.5772/intechopen.102956

Is supplement to
https://openalex.org/W3172737693 (Other)
https://openalex.org/W2977345385 (Other)
https://openalex.org/W2321373418 (Other)
https://openalex.org/W2075333554 (Other)
https://openalex.org/W2057736789 (Other)
https://openalex.org/W2049859346 (Other)
https://openalex.org/W2028153106 (Other)
https://openalex.org/W2016241458 (Other)
https://openalex.org/W1550537302 (Other)
https://openalex.org/W1515005405 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W144590293
  • https://openalex.org/W1868871475
  • https://openalex.org/W1964262563
  • https://openalex.org/W1969709807
  • https://openalex.org/W1970006206
  • https://openalex.org/W1971059137
  • https://openalex.org/W1995870228
  • https://openalex.org/W1997259679
  • https://openalex.org/W2005575659
  • https://openalex.org/W2010700043
  • https://openalex.org/W2030902224
  • https://openalex.org/W2032037774
  • https://openalex.org/W2035335232
  • https://openalex.org/W2046958326
  • https://openalex.org/W2060459199
  • https://openalex.org/W2068613545
  • https://openalex.org/W2069249439
  • https://openalex.org/W2077310616
  • https://openalex.org/W2079984840
  • https://openalex.org/W2081321663
  • https://openalex.org/W2115830160
  • https://openalex.org/W2122109312
  • https://openalex.org/W2129003752
  • https://openalex.org/W2166161844
  • https://openalex.org/W2195529590
  • https://openalex.org/W2317086120
  • https://openalex.org/W2345097674
  • https://openalex.org/W2527090252
  • https://openalex.org/W2604385368
  • https://openalex.org/W2741915787
  • https://openalex.org/W2791754904
  • https://openalex.org/W2794250718
  • https://openalex.org/W2896232712
  • https://openalex.org/W2896522131
  • https://openalex.org/W2916170468
  • https://openalex.org/W2923274187
  • https://openalex.org/W2963247284
  • https://openalex.org/W3033547391
  • https://openalex.org/W3034236303
  • https://openalex.org/W3035047649
  • https://openalex.org/W3036810179
  • https://openalex.org/W3038039560
  • https://openalex.org/W3092339356
  • https://openalex.org/W3107052506
  • https://openalex.org/W3109380905
  • https://openalex.org/W3110674395
  • https://openalex.org/W3124575819
  • https://openalex.org/W3136157256
  • https://openalex.org/W848945104