Aspir yağı metil ve etil esterlerinin dizel motorlarda performans, yanma ve egzoz emisyonları üzerindeki etkilerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, ülkemizde yüksek bir üretim potansiyeline sahip aspir yağından üretilen biyodizelin alternatif yakıt olarak bir dizel motorda yanma, performans ve egzoz emisyonları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, literatürde var olan bilgiler ışığında, transesterifikasyon yöntemiyle aspir yağından hem etil ester hemde metil ester esaslı biyoyakıtlar üretilmiştir. Aspir yağı etil ve metil esterleri hem saf halde (M100,E100) hem de dizel ile karışım oluşturularak (M50D50, M20D80, E50D50, E20D80) motorda test edilmiştir. Test yakıtları ile motor 1500 dev/dak sabit hızda ve bu devirdeki maksimum güç çıkışının yaklaşık %0, %20, %40 ve %60'na denk gelen dört farklı güç çıkışında (Yüksüz, 3,6 kw, 7,2 kw ve 10,8 kw) deneyler gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar aynı deney koşulları için dizel yakıtı ile karşılaştırılmıştır. %20 biyodizel içeren karışımlar için yanmanın başlangıç noktaları iyileşmekle birlikte tüm test yakıtları için genel olarak benzer yanma davranışları gözlenmiştir. Ancak saf biyodizeller için yanma eğrilerinde düzensizlikler görülmüştür. Biyodizellerin ısıl değerlerinin düşük olmasından kütlesel yakıt tüketimleri hem etil hemde metil esterler için dizele göre fazla olmuştur. Ancak, %20 biyodizel içeren karışımlar için yanmanın iyileşmesiyle hem özgül yakıt tüketimi hemde verim parametreleri iyileşmiştir. Bu sonuçlar, ısıl değeri yüksek olduğundan metil ester biyodizeli için etil estere oranla daha iyi olmuştur.

In this study, the effects of biodiesel produced from safflower oil,which has a great growing potential in Turkey, as an alternative fuel on combustion, performance and exhaust emissions in a diesel engine were investigated. For this purpose, in the light of informations presented in the literature, both ethyl and methyl esters based biofuels from safflower oil were produced via transesterification reaction. Safflower oil ethyl and methyl esters were tested in engine in the forms of both as pure (M100, E100) and in blends with diesel (M50, D50, M20D80, E50D50, E20D80). Experiments were conducted using test fuels and engine was run at a constant speed of 1500 rpm and at four different power output corresponding to 0%, 20%, 40% and 60% of max output power at this speed (noload, 3,6 kw, 7,2 kw and 10,8 kw). Results were compared with diesel fuel for same experimental conditions. For Blends containing %20 biodiesel the starting points of combustion is improved, and for all test fuels, similar combustion behaviour was observed, However, in case of pure biodiesel fuels, irregularity curves were seen mass fuel consumption was higher for both ethyl and methyl esters than for diesel due to lower heating value of biodiesel fuels. However, for 20% biodiesel containing blends, specific fuel parameter consumption and efficiency were improved with developing the combustion. These results were better for methyl ester biodiesel than ethyl one due to higher heating value.