Gaz yağı- pamuk yağı karışımlarının dizel motorlarda motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkisi

Abstract

ıı ÖZET Bu çalışmada %25-% 75, %30-%70, %35-%65 pamuk yağı -gaz yağı karışımları bir dizel motorda yakıt amaçlı kullanılmış ve motorinle karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bitkisel yağların viskozitelerinin yüksekliği ve ısıl değerlerin düşüklüğü, dizel motorlarda yakıt olarak kullanılmaları önündeki temel engeller olduğu yapılan literatür çalışmasında anlaşılmıştır. Ülkemizde ve bölgemizde tarımının yaygınca yapılıyor olması bitkisel yağ olarak pamuk yağını seçmemizde belirleyici olmuştur. Pamuk yağı viskozite iyileştiricisi olarak, motorine göre çok daha az viskoz ve daha iyi ısıl değere sahip olması nedeniylede Gaz yağı seçilmiştir. Yapılan ölçümler neticesinde motorin viskozitesine eşit değerin %30 pamuk yağı ve %70 Gaz yağı karışımında elde edildiği görülmüştür. Yakıt karışımları bu bulgu temelinde hazırlanmıştır. F.Ü. Teknik Eğitim Fakültesinde mevcut test yatağına, Lombardini 6 LD 400 dizel motor adapte edilmiş, deney yakıtları bu motorda karşılaştırmalı olarak test edilmiştir. Test motorunun max. Momentinin gerçekleştiği devir (2200, 20 Nm) tespit edilmiştir. Belirlenen test devirleri 2200 d/d nm 200 devir alt ve üstünden iki basamak olmak üzere 1800, 2000, 2200, 2400 ve 2600 d/d yüksüz ve max. moment devrinde 1/4, 2/4, 3/4, 4/4 yükler altında yakıt tüketimi ve egzoz emisyonları ölçülmüştür. Deneyler esnasında belirlenen motor yağı sıcaklık aralığının aşılması durumunda (7882 °C) motor soğumaya bırakılmıştır. Egzoz emisyonları ölçümünde MRU/3 CD marka taşınabilir egzoz gaz analiz cihazı kullanılmıştır. Yapılan testler sonucunda % 30 PY- % 70 GY karışım yakıtının motorine benzer yanma özellikleri gösterdiği, yakıt tüketiminin motorinden ortalama % 5 fazla çıktığı, CO emisyonunda motorine göre ortalama % 20 artış ve NOx emisyonlarında' da % 15 düşüş olduğu tespit edilmiştir. İlk çalışma problemi yaşanmamıştır. Deney sonrası yapılan enjektör kontrolünde olumsuz bir durum görülmemiştir. Hazırlanan karışım yakıtları soğuk iklim uygulamalarına elverişlidir. % 30 PY - % 70 GY karışımı iyi bir dizel yakıt alternatifi gibi görünmesine rağmen, motorun diğer kontrol değişkenleri de dikkate alınarak bu konuda uzun süreli deneylerin yapılması gerekmektedir. Anahtar kelimeler: Dizel motor, Motorin, Pamuk Yağı, Gaz Yağı, Biyomotorin, Egzoz Emisyonları

m SUMMARY In this study, 25%- 75%, 30%-70%, 35%- 65% blends of cottonseed oil and kerosene were experimented comparatively to normal diesel fuel at the diesel engine. The high viscosity and less heat value of vegetable oils main obstacles to use them as a diesel fuel were declared at the many studies. Cottonseed oil was chosen, because of large agricultural volume of our country and region. Kerosene was chosen because of lesser viscosity and better heat value than normal diesel fuel to improve cottonseed oil viscosity. The equal viscosity to normal diesel fuel was measured with 30%-70% cottonseed oil and kerosene blend at the 27 C. The other two-fuel mixtures were prepared according to this experiment. Lombardini 6 LD 400 diesel engine, adopted the test bed at the F.U. Technical Education Faculty. Fuels were tested with this engine. The maximum torque revolution (2200 rpm, 20 Nm) was established. After determination, test revolutions were decided 200 rpm high and low by two steps of 2200 rpm (1800, 2000, 2200, 2400, 2600 rpm's) for no load condition and 2200 rpm 1/4, 1/2, 3/4, full load tests, under max. Torque revolution with different load were tested to measure fuel consumption and emissions. During test period engine oil temperature held constant between 78-82 C. When it exceeded the engine was stopped for a while to cool. Emissions were measured with MRU/3 CD portable apparatus. 30%- 70%o cottonseed oil -kerosene blend were showed similar burning characteristic to normal diesel fuel by, 5%> more fuel consumption, 20% higher CO emissions, and 15% lower NOx emissions without difficulty at the first starting of engine. No negative effect over engine injector. The blend fuel is proper for cold climate applications. 30% cottonseed oil, 70% kerosene blend seems a good alternative fuel for diesel engines, but the subject needs long-term experiments with other engine control parameters. Key Words: Diesel engine, Diesel Fuel, Cottonseed oil, Kerosene, Bio-diesel, Exhaust emissions