Prospects of biobutanol as fuel for small machinery

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá využitím butanolových směsí lihových paliv vyrobených z biomasy (bio-butanolu) a jejich použitím v malých zážehových motorech. Cílem diplomové práce bylo: 1) provést kritický přehled technických, ekonomických a ekologických aspektů výroby butanolu z biomasy, 2) zhodnotit praktické aspekty využití izomerů butanolu včetně materiálové kompatibility a startovatelnosti motoru a 3) porovnat a vyhodnotit výkonové a emisní charakteristiky směsí izomerů butanolu a čistého benzinu na generátoru malého zážehového motoru. Studie provedená v této práci zahrnuje různé aspekty butanolu, od výroby bio-butanolu z biomasy, přes posouzení jeho životního cyklu až po uhlíkovou stopu z výroby bio-butanolu. V této práci jsou uvedeny studie o materiálové kompatibilitě a startovatelnosti butanolu v motoru, spolu s výkonem a experimentální analýzou emisních charakteristik různých směsí butanol-benzinového paliva na vzduchem chlazeném jednoválcovém čtyřtaktním zážehovém motoru, který se používá k pohonu generátoru, s některými úpravami průměru trysky karburátoru, byly vyhodnoceny a výsledky byly analyzovány za účelem studia vlivu butanol-alkoholu jako paliva spolu s vlivem poměru vzduch/palivo na měrné emise různého procentuálního obsahu alkoholu v palivových směsích.

This diploma thesis deals with the utilization of butanol blends of alcohol fuels produced from biomass (bio-butanol) and their application in small spark ignition engines. The goals of thesis were 1) To conduct a critical review on the technical, economical, and environmental aspects of production of butanol from biomass, 2) To evaluate the practical aspects of use of butanol isomers including material compatibility and engine startability and 3) To compare and evaluate the performance and emission characteristics of butanol isomer gasoline blends and pure gasoline on small spark-ignition engine generator. The study done in this thesis covers different aspects of butanol, from production of bio-butanol from biomass, its life cycle assessment and carbon foot print from bio-butanol production. Studies on material compatibility and engine startability of butanol are presented in this thesis, along with performance and experimental analysis of emission characteristics of different blends of butanol gasoline fuel on an air-cooled single-cylinder four-stroke gasoline engine used to power the generator, with some modifications to the carburetor nozzle diameter, were evaluated and results were analyzed to study the effect of butanol alcohol as fuel along with effect of air/fuel ratio on the specific emissions of different percentage of alcohol content in fuel blends.