Gasoline–ethanol–methanol (GEM) blends have been considered to replace pure gasoline as spark ignition engine fuel. Their physical and chemical properties and performance and emission measurements from real engines have been reported previously. However, a fundamental study that can explain the unique results of GEM compared with those of pure gasoline is lacking. This study aims to compare the laminar burning velocity of GEM blends at different mixtures, equivalence ratios, temperatures, and pressures with that of pure gasoline. A laminar flame propagation model and reaction mechanisms from the literature were were for a numerical simulation. In this study, the chemical components of real gasoline are simplified using a binary surrogate mixture. Results show that the laminar burning velocity of the GEM increased with the increase in temperature, ethanol, and methanol concentration, and it decreased with the increase in pressure. Sensitive reactions to laminar burning velocity are presented through a sensitivity analysis.

Bahasa Abstract

Kajian Pemodelan Kinetika Kecepatan Pembakaran Laminar Campuran Bensin-Etanol-Metanol pada Temperatur dan Tekanan Tinggi. Campuran bensin-etanol-metanol (Gasoline–ethanol–methanol (GEM)) telah dipertimbangkan untuk menggantikan bensin murni sebagai bahan bakar mesin pemantik percikan. Sifat-sifat fisik dan kimianya dan pengukuran-pengukuran kinerja serta emisi dari mesin-mesin yang sesungguhnya telah dilaporkan sebelumnya. Namun demikian, suatu kajian yang mendasar yang dapat menerangkan hasil-hasil GEM yang unik dibandingkan dengan hasil-hasil bensin murni sedikit sekali. Kajian ini bertujuan untuk membandingkan kecepatan pembakaran laminar campuran GEM pada campuran, perbandingan kesetaraan, temperatur, dan tekanan yang berbeda-beda dengan kecepatan pembakaran laminar bensin murni. Suatu model penyebaran nyala api laminar dan mekanisme reaksi dari literatur adalah untuk suatu simulasi numerik. Dalam kajian ini, komponen-komponen kimia bensin yang sesungguhnya disederhanakan dengan menggunakan suatu campuran pengganti biner. Hasil-hasilnya menunjukkan bahwa kecepatan pembakaran laminar GEM meningkat dengan kenaikan temperatur, konsentrasi etanol dan metanol, dan kecepatan pembakaran laminar berkurang dengan kenaikan tekanan. Reaksi-reaksi yang sensitif terhadap kecepatan pembakaran laminar ditampilkan melalui suatu analisis sensitivitas.


C. Wibowo, F. Adian, Y. Nugroho, B. Sugiarto, Evergreen. 7 (2020) 587.

ESDM RI, Handbook Of Energy & Economic Statistics Of Indonesia (HEESI), https://www.esdm.go.id/en/publication/handbook-of-energy-economic-statistics-of-indonesia-heesi, 2021.

M. Gozan, M.S. Setiawan, K. Lischer, Makara J. Technol. 21 (2017) 43.

R.M. Bata, V.P. Roan, J. Eng. Gas Turbines Power 111 (1989) 432.

J.W.G. Turner, et al., SAE Technical Papers. (2012).

J.W.G. Turner, et al., Energies. 13 (2020).

G. Pitcher, J.W.G. Turner, R.J. Pearson, SAE Technical Papers. (2012).

L. Sileghem, A. Coppens, B. Casier, J. Vancoillie, S. Verhelst, Fuel. 117 (2014) 286.

A. Elfasakhany, Eng. Sci. Technol. Int. J. 18 (2015) 713.

M. Waqas, et al., SAE Technical Papers. (2017).

I. Schifter, L. Díaz-Gutiérrez, R. Rodríguez-Lara, C. González-Macías, U. González-Macías, Environ. Monit. Assess. 189 (2017) 1.

M. Amine, Y. Barakat, Egypt. J. Pet. 28 (2019) 371.

B. Waluyo, M. Setiyo, Saifudin, I.N.G. Wardana, Fuel 294 (2021) 120565.

L.S. Tran, P.A. Glaude, R. Fournet, F. Battin-Leclerc, Energy and Fuels 27 (2013) 2226.

A.A. Konnov, R.J. Meuwissen, L.P.H. De Goey, Proc. Combust. Inst. 33 (2011) 1011.

A.S. Auzani, PhD thesis, University of Sheffield, 2020.

R.J. Kee, J.F. Grcar, M.D. Smooke, J.A. Miller, E. Meeks, Sandia Natl. Lab. Rep. (1985).

A. Stagni, A. Frassoldati, A. Cuoci, T. Faravelli, E. Ranzi, Combust. Flame 163 (2016) 382.

CRECK Modeling-Gasoline surrogates. http://creckmodeling.chem.polimi.it/menu-kinetics/menu-kinetics-reduced-mechanisms/menu-kinetics-reduced-gasoline-surrogates, 2021.

Ö. L. Gülder, Symp. Combust. 19 (1982) 275.



To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.