Dizel motorlarda biyo-etanol biyo-dizel ve dizel yakıtı karışımlarının motor yüküne bağlı olarak kullanılabilirliğinin deneysel araştırılması

Abstract

Günümüzde, petrol rezervlerinin sınırlı ve giderek tükeniyor olmasından dolayı, taşımacılık, endüstri ve tarımsal faaliyetler gibi geniş bir kullanım alanına sahip içten yanmalı motorlar için alternatif yakıtların bulunması ve geliştirilmesi çalışmalarına büyük bir ilgi gösterilmektedir. Bununla beraber petrol kökenli yakıtların aşırı kullanılmaları çevre ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere neden olan kirleticileri artırmaktadır. Bu durum alternatif yakıt arayışlarının önemini daha da artırmaktadır. Bu bağlamda, biyodizel ile biyoetanol içten yanmalı sıkıştırma ile ateşlemeli (dizel motorlar) motorlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu çalışmada, dizel motorlarda biyoetanol ve dizel yakıtı karışımlarının kullanılabilirliği deneysel olarak araştırılmıştır. Bu amaçla dizel yakıtı ve biyoetanol-dizel yakıtı karışımı 3 silindirli ve direk püskürtmeli dizel motorunda sabit devir ve değişik yük şartlarında test edilmiş, performans ve emisyon parametreleri incelenmiştir. Dizel motorunun yüklenmesinde motordan hareket alan jeneratör kullanılmıştır. Ayrıca, atık kızartma yağlarından üretilen biyodizel ve onun dizel yakıtı ile karışımı ve dizel-biyodizel-biyoetanol karışımı da test edilmiştir. Deneysel sonuçlar alternatif yakıt karışımlarının yakıt tüketimini artırdığını, CO, NOx ve duman emisyonlarının ise düştüğünü göstermiştir. Özellikle yakıttaki yüksek biyoetanol oranlarında duman emisyonlarında önemli bir derecede azalma meydana gelmiştir.

There is a great interest to find and develop alternative fuels for using in internal combustion engines which are mainly used in transportation, industry and agricultural facilities as petroleum has limited reserves and it is run out. In addition, excessive use of petroleum based fuels increase air pollution which has negative effects on environment and health. This increases importance of researching alternative fuels. In this context, biodiesel and bioethanol have mostly been used in internal combustion compression ignition (diesel engines) engines. In this work, usage of blends of bioethanol and diesel in diesel engines has been investigated experimentally. For this purpose, blended fuels were tested in a 3-cylinder and direct injection diesel engine powered generator under constant speed and variable load conditions, and the performance and emissions were investigated. Besides, biodiesel derived from waste frying oil and its blends with diesel and diesel-bioethanol-biodiesel blends were tested, too. Experimental results showed that fuels blends containing bioethanol or biodiesel increased fuel consumption while reduced emissions like CO, NOx and smoke in the exhaust. Moreover, smoke opacity reduced considerably with using blends containing bioethanol.