Bir dizel motorda hint yağı biyodizeli ve dietil eter kullanımının motor performansına ve emisyonlara etkisinin araştırılması

Abstract

Enerjiye duyulan ihtiyaç, dünyadaki hızlı nüfus artışı ve teknolojik gelişmelere bağlı olarak artmaktadır. Motorlu taşıtlardan kaynaklanan zararlı emisyonların önemli bir çevre sorunu haline gelmesi, kullanılan enerji rezervlerin yakın bir tarihte (2050) bitecek olması araştırmacıları alternatif yakıtlara yöneltmiştir. Alkoller, yağlardan elde edilen biyodizel yakıtı alternatif dizel yakıtları olarak kullanılabilmektedir. Bu çalışmada dietil eter ilaveli hint yağı biyodizeli hacimsel olarak farklı oranlarda dizel yakıtı ile karıştırılarak dizel motorunda analizi gerçekleştirilmiştir. Transesterifikasyon yöntemiyle hint yağından biyodizel elde edilmiş ve dietil eter ile hacimce %10 ve %20 oranında karışımlar hazırlanmıştır. D100, B100, D50B50, B90DEE10, B80DEE20, D45B45DEE10 ve D40B40DEE20 (%40 dizel, %40 biyodizel ve %20 dietil eter) içerdikleri yakıt oranlarına göre isimlendirilmiştir. Deneyler dört zamanlı, üç silindirli bir dizel motorunda sabit devirde ve değişken (boşta-3kw-5kw-7kw) yük şartlarında yapılmıştır. Yapılan deneysel çalışma sonucunda bu yakıtların kullanımından emisyon ve performans paremetlerindeki değişimler ortaya konulmuştur. Deneysel sonuçlara göre; dizel yakıtına oranla (analizler için referans yakıtı dizel yakıttır) tüm yüklerde özgül yakıt tüketimi%5,4 ile %29,4 oranları arasında artmıştır, ısıl verimi en yüksek yakıt hint yağı biyodizeli olmuştur, %0,3 ve %1,7 arasında değişen bir iyileşme gerçekleşmiştir. Egzoz gazı sıcaklığında düşüşler gerçekleşmiştir, kütlesel yakıt tüketimi %5,4 ile %29,3oranları arasında artmıştır. CO emisyonları yüksek çıkmıştır, CO2 emisyonları birbirine yakın değerler vermiştir. HC emisyonları artmıştır, yük arttıkça yüksek olan duman emisyonları azalmıştır. Yük arttıkça NOxemisyon değerleri artmıştır.

The need for energy increases with rapid population growth and technological developments around the world. The harmful emissions from motor vehicles become a major environmental problemleading researcher to explore the alternative fuels because energy resources will be exhausted in the near future (2050). Alcohols and biodiesel fuels obtained from oils can be used as alternative diesel fuels. In this study, diesel engine analysis was established by blending the diesel fuel with diethyl ether and biodiesel in different volumetric ratios.Biodiesel was obtained from castor oil by transesterification method and the mixtures of 10% and 20% by volume were prepared by diethyl ether. The biodiesel fuels are denoted as D100, B100, D50B50, B90DEE10, B80DEE20, D45B45DEE10 and D40B40DEE20 (%40 diesel, %40 biodiesel and %20 diethyl ether) according to their fuel ratios. The tests were performed on a four-stroke, three-cylinder diesel engine at constant speed and different loading ratios (idle-3kW-5kW-7kW). By the way, an experimental study was carried out to investigate the changes in emission and performance parameters by using those fuels. According to experimental results; brake specific fuel consumption increased from %5,4 to %29,4 for all loading ratios compared to diesel fuel (the reference fuel for analysis is diesel fuel) and the highest thermal efficiency was achieved with biodiesel as an improvement of between %0,3 and %1,7. There was a decrease in exhaust gas temperature and mass fuel consumption increased between %5,4 and %29,3. CO emissions were high and CO2 emissions were close to each other. HC emissions increased, while the higher smoke emissions decreased with increase of engine load. NOx emission values increased as the load increased