Abstract In the present work, the impact of graphene oxide (GeO) nanoparticles addition with Calophyllum inophyllum biodiesel blend (CB20) on the performance, combustion, regulated and unregulated emission characteristics on 4-stroke, single-cylinder DI water-cooled diesel engine. In this work, graphite oxide was converted into graphene oxide, leads to increase the surface to volume ratio of fuel droplets which enhances the combustion and lower the emissions. The chemical properties of graphene oxide are examined using a scanning electron microscope, Energy Dispersive X-Ray Analysis, X-ray diffraction and FT-IR. Three different levels of graphene oxide 25, 50 and 75 ppm are mixed with Calophyllum inophyllum blend and emulsions were prepared by using electronic stirrer adding 1% span 80 surfactants. Four different fuels such as diesel, CB20 + GeO25 ppm, CB20 + GeO 50 ppm, and CB20 + GeO75 ppm are used in direct-inject diesel engine, their results are correlated with baseline diesel fuel. This study reveals that brake thermal efficiency, cylinder pressure, heat release rate increased by 3.28%, 8.21%, and 11.85% with CB20 + GeO50 ppm. The ignition delay, combustion duration, brake specific fuel consumption, carbon monoxide, unburned hydrocarbons, smoke opacity are reduced by 10.52%, 7.4%, 3.2%, 7.8%, 6.4%, 6.6% with CB20 + GeO50 ppm. Additionally, unregulated emissions like formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, toluene, crotonaldehyde are reduced by 13.09%, 12.05%, 15.24%, and 23.55% with CB20 + GeO 75 ppm at peak load condition.

中文翻译：

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使用重新配制的纳米燃料乳液控制 CI 发动机的受管制和不受管制的排放

摘要 在目前的工作中，氧化石墨烯 (GeO) 纳米颗粒与 Calophyllum inophyllum 生物柴油混合物 (CB20) 的添加对 4 冲程单缸 DI 水冷柴油发动机的性能、燃烧、调节和非调节排放特性的影响。在这项工作中，氧化石墨被转化为氧化石墨烯，导致增加燃料液滴的表面积与体积比，从而增强燃烧并降低排放。使用扫描电子显微镜、能量色散 X 射线分析、X 射线衍射和 FT-IR 检查氧化石墨烯的化学性质。三种不同水平的氧化石墨烯 25、50 和 75 ppm 与 Calophyllum inophyllum 混合物混合，并通过使用电子搅拌器添加 1% span 80 表面活性剂制备乳液。四种不同的燃料，如柴油、CB20 + GeO25 ppm、CB20 + GeO 50 ppm 和CB20 + GeO75 ppm 用于直喷柴油发动机，它们的结果与基线柴油燃料相关。该研究表明，使用 CB20 + GeO50 ppm 时，制动热效率、气缸压力、放热率分别提高了 3.28%、8.21% 和 11.85%。使用 CB20 + GeO50 ppm，点火延迟、燃烧持续时间、制动比燃料消耗、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、烟雾不透明度分别降低 10.52%、7.4%、3.2%、7.8%、6.4%、6.6%。此外，在峰值负载条件下，使用 CB20 + GeO 75 ppm 时，甲醛、乙醛、苯甲醛、甲苯、巴豆醛等不受管制的排放量减少了 13.09%、12.05%、15.24% 和 23.55%。该研究表明，使用 CB20 + GeO50 ppm 时，制动热效率、气缸压力、放热率分别提高了 3.28%、8.21% 和 11.85%。使用 CB20 + GeO50 ppm，点火延迟、燃烧持续时间、制动比燃料消耗、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、烟雾不透明度分别降低 10.52%、7.4%、3.2%、7.8%、6.4%、6.6%。此外，在峰值负载条件下，使用 CB20 + GeO 75 ppm 时，甲醛、乙醛、苯甲醛、甲苯、巴豆醛等不受管制的排放量减少了 13.09%、12.05%、15.24% 和 23.55%。该研究表明，使用 CB20 + GeO50 ppm 时，制动热效率、气缸压力、放热率分别提高了 3.28%、8.21% 和 11.85%。使用 CB20 + GeO50 ppm，点火延迟、燃烧持续时间、制动比燃料消耗、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、烟雾不透明度分别降低 10.52%、7.4%、3.2%、7.8%、6.4%、6.6%。此外，在峰值负载条件下，使用 CB20 + GeO 75 ppm 时，甲醛、乙醛、苯甲醛、甲苯、巴豆醛等不受管制的排放量减少了 13.09%、12.05%、15.24% 和 23.55%。8%、6.4%、6.6% 与 CB20 + GeO50 ppm。此外，在峰值负载条件下，使用 CB20 + GeO 75 ppm 时，甲醛、乙醛、苯甲醛、甲苯、巴豆醛等不受管制的排放量减少了 13.09%、12.05%、15.24% 和 23.55%。8%、6.4%、6.6% 与 CB20 + GeO50 ppm。此外，在峰值负载条件下，使用 CB20 + GeO 75 ppm 时，甲醛、乙醛、苯甲醛、甲苯、巴豆醛等不受管制的排放量减少了 13.09%、12.05%、15.24% 和 23.55%。