Alternatif yakıt olarak hidrojen- benzin karışımlarını benzin motorlarında kullanımı

Abstract

ÖZET Günümüzde dünya enerji ihtiyacının büyük kısmı fosil yakıtlardan (petrol, doğalgaz kömür gibi) karşılanmaktadır. Ancak, fosil yakıtların giderek azalması ve çevresel kaygılar bir çok mühendis ve bilim adamını temiz, yenilenebilir ve yeterli enerji sistemleri geliştirmek üzere çalışmaya sevk etmiştir. Bu yeni ve yenilenebilir temiz enerji kaynaklan içerisinde genel olarak, gelecekte hidrojenin enerji taşıyıcı olarak kullanılacağı konusunda araştırmacılar hemfikirdirler. İçten yanmalı motorlarda yakıt olarak hidrojenin kullanılması yeni bir fikir değildir ve taşıma sektöründe kullanımını geliştirmek üzere bir çok çalışmalar yapılmıştır. Ancak, hidrojen mükemmel bir yakıt olmasına rağmen yaygın kullanımını engelleyen çeşitli sorunlar mevcuttur. Bunlar içerisinde, hidrojenin mobil sistemler üzerinde taşınması ve geri yanma, erken tutuşma ve hızlı basınç artışı gibi istenmeyen yanma olayları ana problemlerdir. Günümüze kadar bir çok araştırmacı hidrojenin ikili yakıt olarak diğer yakıtlarla birlikte, değişik yöntemlerle kullanılması konusunda birçok çalışmalar yapmışlardır. Hidrojenin diğer yakıtlarla az ve kontrol edilebilir miktarlarda karıştırılması ile bir çok avantaj sağlanmaktadır. Bu çalışmada, konvansiyonel elektronik kontrollü, dört silindirli ve dört stroklu bir benzin motoru hidrojen ilavesi ile ikili yakıt prensibine göre çalıştırılmak üzere düzenlenmiştir. Çalışmanın asıl amacı, çeşitli çalışma şartlan altında hidrojen ve benzinin optimum kanşım oranlannı belirlemektir.

SUMMARY Fossil fuels (i.e. Petroleum, natural gas and coal) meet most of the world energy demand today. However, depletion of fossil fuels and environmental considerations have led engineers and scientists to anticipate the need to develop a clean, renewable and sustainable energy system. In general, they agree that in such system hydrogen will be used as an energy carrier. The use of hydrogen as a fuel for internal combustion engines is not novel and there was also extensive work in the development of it for surface transportation sector. Although hydrogen is an excellent fuel, there are still some difficulties for common use of it. The main difficulties are storage in mobile systems and some undesirable combustion problems such as backfire, preignition and rapid rate of pressure rise. A number of researchers have investigated the possibility of combining hydrogen with other fuels in dual-fuel applications. There are a number of advantages of using hydrogen in small controllable amounts with other fuels. In this work, a conventional electronically controlled, four-cylinder and four-stroke gasoline engine has been converted to work on the dual-fuel principle with hydrogen as the inducted fuel. The main objective of the investigation is to determine the optimum proportions between hydrogen and gasoline under various engine operating conditions.