Fakir yanmalı buji ateşlemeli motorlarda hidrojen ilavesinin çevrimsel farklar ve egzoz emisyonları üzerindeki etkileri

Abstract

Nüfus artışı ve teknolojik gelişmelere bağlı olarak enerjiye olan ihtiyaç her geçen gün daha da artmaktadır. Artan bu talebi karşılamak için gerek yeni enerji kaynaklarına yönelik, gerekse mevcut kaynakların daha verimli kullanılması yönünde, sürekli inceleme ve araştırmalar yapılmaktadır. Yapılan bu araştırmalar özellikle, en büyük tüketim alanlarından biri olan taşımacılık sektöründe kullanılan enerji dönüşüm sistemleri, dolayısıyla da bu sektörde kullanılan içten yanmalı motorlar üzerinde yoğunlaşmaktadır.Hidrojen, buji ile ateşlemeli motorlarda kendi başına veya karışım içerisine belirli miktarlarda karıştırılarak kullanılabilen alternatif bir yakıttır. Buji ile ateşlemeli motorlarda yakıta hidrojen ilavesi, alev hızının yüksek olmasından dolayı ideale yakın bir yanmanın oluşmasını sağlayarak, fakir çalışma koşullarında dahi iyi bir yanma oluşturarak, egzoz emisyonlarını azaltıcı ve motor performans karakteristiklerine de olumlu yönde etki yapmaktadır. Bu deneysel çalışmada, dört silindirli, dört zamanlı buji ile ateşlemeli motorda, 2000 ? 20 d/dak'da herhangi bir tasarım değişikliğine gidilmeden ilave yakıt olarak hidrojen kullanılmış ve farklı H.F.K (Hava Fazlalılık Katsayısı) değerlerinde egzoz emisyonları ile motor performans parametreleri üzerine etkileri incelenmiştir. Deneyler %100 benzin ve sırası ile %2.14, %5.28, %7.74 hidrojen-benzin kütlesel karışım oranlarında, HFK artırılarak yapılmıştır.Yapılan deneyler sonucunda, hidrojen ilavesinin hidrokarbon (HC) emisyonlarını azalttığı, özgül yakıt tüketimini %5.28 hidrojen-benzin kütlesel karışımın oranına kadar azalttığı, efektif verimi %5.28 hidrojen-benzin kütlesel karışımın oranına kadar arttırdığı görülmüştür.Aynı zamanda hidrojen ilavesinin çevrimsel farkları belirgin bir şekilde azalttığı izlenmiştir. CO emisyonlarının ise hidrojen ilavesi ile çok fazla değişmediği tespit edilmiştir.

The demand of energy is increasing with each passing day depending on population growth and technological development. To meet increasing energy demand anaylsis and research are made for both the continuity of the new resources and the more efficient use of existing energy sources. This research, made, particularly, deals with the energy conversion systems used in the transport sector, the largest consumption area, and the internal combustion engines.Hdyrogen is an alternative fuel that can be used by itself or combining the addition in the spark ignition engines. The fact that the fire speed of the hdyrogen is high the hdyrogen addition to the fuel in the spark ignitions engines makes a positive effect for exhaust emissons and engine performance characteristics by ensuring the ideal burn in the lean working conditions. In this experimental study, hdyrogen was used as a supplementary fuel in four cylinder, four stroke, spark ignition engine 2000 ? 20 rpm without any modification and in different air excess coeffcient its effect on exhaust emissions and engine performance were investigated. Experiments on 100% gasoline and 2.14%, 5.28%, 7.74% hydrogen-gasoline ratios are made by increasing air excess coeffcient.Our experiments have shown that the hdyrogen addition decreases the hdyrocarbon emissions and specific fuel consumption 5.28% hdyrogen-gasoline combining rate and increases, the effective efficiency 5.28% hdyrogen-gasoline rate.The fact that the hdyrogen addition decreases the cyclic variability has been shown. It has been noticed that CO emmissions does not change with hdyrogen addition.