Impact of Biofuel on the Environmental and Economic Performance of Marine Diesel Engines

Abstract

The results of the research work on biofuel’s impact on the environmental and economic performance of marine diesel engines are presented. During the research, a fuel mixture was used that consisted of the diesel fuel RMA10 and FAME biofuel. The objective of the research was to determine the optimal concentration of biofuel mixed with diesel fuel. The research work was carried out on three of the same type of marine medium-speed diesel engine, 6N165LW Yanmar. One of the diesel engines only operated on diesel fuel, and the other two operated on a mixture of diesel fuel and 5–20% biofuel. During the experiment, the diesel engines operated at a load of 50–80% of the rated value. Experimentally, it was found that using biofuel improved the environmental friendliness of diesel engines: the emission of nitrogen oxides in exhaust gases was reduced by 8.7–23.4%, and the emission of carbon oxides in exhaust gases was reduced by 3.1–24%. However, when using biofuel, the economic efficiency of diesel operation decreased as the specific effective fuel consumption increased by 0.5–9.3%. The highest environmental efficiency was achieved when using a fuel mixture that included 10–15% biofuel in an 80% diesel load. In this case, the emission of nitrogen oxides was reduced by 21–23.5%, the emission of carbon oxides was reduced by 16.5–19.2%, and the magnification of the specific useful consumption of the diesel engine was 1–1.55%.

Development of method for managing risk factors for emergency situations when using low-sulfur content fuel in marine diesel engines

“…In this regard, there are no recommendations regarding optimal fuel supply angles for various diesel operating modes, as well as in the case of using different types of fuel. Determination of these angles is only possible during direct operation of the diesel engine, and all requirements and recommendations for its operation must be observed [33,34].…”

Analysis of methods of managing the environmental safety of the navigation passage of ships of maritime transport

“…This is the reason for the decrease in the energy efficiency of the working cycle of the diesel engine [21,22]. One of the options for reducing carbon monoxide emissions is the adjustment of the navigation passage taking into account the current and air currents [23,24]. This method reduces the total fuel consumption per mile of sailing, however, its use is possible only in limited sea and ocean water areas [25,26].…”

Діагностування Технічного Стану Суднових Енергетичних Установок Засобів Водного Транспорту

“…При цьому необхідно забезпечувати не тільки вимоги щодо отримання ефективної потужності і підтримки екологічних параметрів, але й мінімальний рівень втрат енергії під час перетворення вхідної енергії на корисну роботу [7,8]. Системами, які сприяють цьому, є системи мащення, які за своїм призначенням та функціюванням поділяють на циркуляційні та циліндрові [9,10].…”

“…У результаті були отримані значення, узагальнені у вигляді таблиці 1, за результатами якої побудована діаграма, що наведена на рис. Для визначення впливу ПАР на втрати енергії суднових середньообертових дизелів експерименти отримали наступне продовження [32,33]. Як і в попередній серії експериментів, дизелі експлуатувалися на рівновеликому навантаженні (250...750)(15...45) кВт, однакову кількість часу 12...15 годин/добу.…”

“…Система мащення третього дизеля спочатку заповнювалася мастилом з ПАР, що містить у своєму складі солі міді. Оптимальна концентрація ПАР становила 0,1 % від обсягу мастила в системі мащення і була встановлена за допомогою попередніх оптичних і триботехнічних досліджень [34,35]. Крім того, через кожні 10 годин роботи здійснювалося поповнення циркуляційної системи мащення даного дизеля мастилом з такою ж концентрацією ПАР [36,37].…”