Hidrojenin taşıt üzerindeki üretimi ve petrol kökenli yakıtlarala birlikte içten yanmalı motorlarda kullanımının incelenmesi

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi HİDROJENİN TAŞIT ÜZERİNDE ÜRETİMİ VE PETROL KÖKENLİ YAKITLARLA BİRLİKTE İÇTEN YANMALI MOTORLARDA KULLANIMININ İNCELENMESİ İbrahim DİPİOĞLU Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı Danışman: Öğ. Gör. Dr. Faruk KÖSE 1998, 141 Sayfa Jüri: Doç. Dr. Şefik BİLİR Yrd. Doç. Dr. Mustafa ERSÖZ Öğ. Gör. Dr. Faruk KÖSE (Danışman) Bu çalışma içten yanmalı motorların emisyonlarını azaltmak ve yakıt tasarrufu sağlamak için geliştirilen taşıt üzerinde hidrojen üretim yöntemlerini ve hidrojenin ilave yakıt olarak motorda kullanılmasını araştırma ve değerlendirme amacıyla yapılmıştır. Bu amaçla, hidrojenin özellikleri, üretilmesi, depolanması ve içten yanmalı motorlarda kullanılması incelenmiş, araç üzerinde hidrojen üretim yöntemlerinin özellikleri, çalışma prensipleri, verimleri, kullanılan enerji kaynaklan ve egsoz emisyonuna olan katkıları araştırılmıştır. Ayrıca, bu çalışmada hidrojenin araç üzerinde üretilmesine yeni bir yaklaşım olarak rejeneratif frenleme ile hidrojen eldesi araştırılmış ve konuyla ilgili elektrikli ve benzinli taşıtların frenleme karakteristikleri test edilmiştir. Esas yakıta ilave edilen hidrojen ve hidrojence zengin yakıtın motor performansı ve emisyon değerlerine olan etkisi incelenmiş ve sonuçlan değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, fosil yakıtlar ayrıştırılarak, bazı sanayi atıklarını enerji taşıyıcısı olarak kullanarak ve araçta üretilen elektrik enerjisinden yararlanarak hidrojenin araç üzerinde elde edilebileceği görülmüştür. Yakıta ilave edilen hidrojen oranında emisyonlarda da azalma olduğu sonucuna varılmıştır. Geliştirilen sistemlerin verimleri %54-95, motor verimine katkıları % 0,5-10 arasında farklılıklar göstermekte ve ağırlıkları 5,5-150 kg arasında değişmektedir. Ayrıca bu yöntemlerin uygulanabilmesi için performansların artırılması ve daha da geliştirilmesi gerekmektedir. Anahtar Kelimeler: Araç üzerinde hidrojen üretimi, hidrojenin ilave yakıt olarak kullanılması, rejeneratif frenleme, elektroliz, egsoz emisyonlarını azaltma

ABSTRACT MS Thesis GENERATION OF HYDROGEN ON BOARD-VEHICLE AND THE USE OF HYDROGEN WITH THE FOSSILE FUELS IN THE INTERNAL COMBUSTION ENGINES Ibrahim DİPİO?LU Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering Supervisor: Öğ. Gör. Dr. Faruk KÖSE 1998, 141 Page Jury: Doç. Dr. Şefik BİLİR Yrd. Doç. Dr. Mustafa ERSÖZ Öğ. Gör. Dr. Faruk KÖSE (Danışman) This study was conducted to determine and evaluate the methods of hydrogen generation on board-vehicle and the use of hydrogen as supplementary fuel in engines that were improved for fuel economy and to reduce the exhaust emissions of internal combustion engines (ICE). For this purpose, hydrogen production, storage, its features, its use in the ICE, and the properties of on board hydrogen generation methods, operation requirements, efficiencies, energy sources used, the benefits for emissions were investigated, and concerning the subject, braking characteristics of both electrical and gasoline vehicles were tested. Engine performance and the effect on emissions were determined with the additions of hydrogen or hydrogen rich gas to main fuel and results were evaluated. The results show that hydrogen can be generated by decomposition of fossile fuels, using some industry waste slags or electrical energy produced on board. It is also resulted that emissions can be reduced proportional with the addition of hydrogen to main fuel. The efficiencies of improved systems show difference between %54-95, increase the engine efficiency from % 0,5 up to %10 and those of weight vary between 5,5-150 kg.. Nevertheless, the performances of these methods have to be increased and optimized more which is necessary to be feasabile. Key Words: Hydrogen generation on board- vehicle, using hydrogen as supplementary fuel, regenerative braking, elektrolysis, reducing exhaust emissions.