Bütanol katkısının bir dizel motorda yakıt olarak biyodizel kullanımına etkilerinin deneysel araştırılması

Abstract

Artan enerji ihtiyacı ile birlikte fosil yakıtların rezervleri hızla tükenmekte olduğundan içten yanmalı motorlarda kullanılabilecek alternatif yakıtlar ile ilgili çalışmalar yapılmaktadır. Alkollerden ve yağlardan elde edilen biyodizel yakıtı alternatif dizel yakıtları olarak kullanılabilmektedir. Bu çalışmada bütanol ilaveli aspir biyodizeli hacimsel olarak farklı oranlarda dizel yakıtı ile karıştırılarak bir dizel motorunda analizi gerçekleştirilmiştir. Transesterifikasyon yöntemiyle aspir yağından biyodizel elde edilmiş ve bütanol ile hacimce %10 ve %20 oranında karışımlar hazırlanmıştır. Deneyler dört zamanlı, dört silindirli bir dizel motorunda sabit devirde ve sabit yük şartlarında yapılmıştır. Yapılan deneysel çalışma sonucunda bu yakıtların kullanımından emisyon, performans ve yanma paremetlerindeki değişimler ortaya konmuştur. Bu sonuçlara göre; toplam ısı transferi, kütlesel yanma oranı ve vuruntu değerlerinde önemsiz ölçüde değişimler meydana gelmiş, silindir basıncı, ısı salınım oranı, ortalama gaz sıcaklığı ve yanma hızı değerlerinde olumsuzluklar gerçekleşmiştir. Üçlü yakıtların emisyonlarında azalmalar oluşmuş ve verimde %1,5'e kadar iyileşme gerçekleşmiştir. Bununla birlikte kütlesel yakıt tüketiminde %6'ya kadar ve özgül yakıt tüketiminde ise %5'e kadar artış olmuştur. Diğer yakıtların emisyon, yakıt tüketimi ve veriminde olumsuz etkiler gözlemlenmemiştir.

As our world demands more energy day by day and fossil fuel sources are running out, searches on finding alternative fuels in internal combustion engines are increasing. Alcohols and biofuels obtained from oils can be used as an alternative diesel fuel. The present work investigated the effects of n-butanol addition to safflower biodiesel usage in a diesel engine. Safflower biodiesel obtained by using transesterification method and ultra low sulfur diesel-biodiesel–butanol blends were 5%, 10%, and 20% butanol in volume basis. The tests were carried out on a four-cylinder, four-cycle turbocharged direct-injection diesel engine at half load with stable engine speed. Experimental test results of combustion characteristics, emission and performance of the fuels were investigated. According to test results, total heat transfer, average gas temperature and combustion rate were slightly changed. The ternary blends showed lower emission and increased brake thermal efficiency up to 1,5%. Besides, mass fuel consumption up to 5% and brake specific fuel consumption up to 6% were increased. For the other fuels, emission and brake thermal efficiency were deteriorated.