Kullanılmış lastik atıklarından alternatif yakıt üretimi ve karakterizasyonu ile içten yanmalı motorlardaki uygulamaları üzerine deneysel bir çalışma

Abstract

Bu çalışmada, geri dönüşümü yapılmış olan atık araç lastiklerinden elde edilen ham pirolitik yağın farklı oranlarda dizel-bütanol karışımları hazırlanmış ve bu karışımların termofiziksel özellikleri belirlenerek karekterizasyonu yapılmıştır. Sonrasında, dizel motor performansı ve emisyonları üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Deneyler 1500 ve 2000 d/dak devir sayılarında, 5 farklı motor yükünde (0-12,5-25-37,5-50 Nm) 7 farklı karışım ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, hacimce %1 setan sayısı geliştirici eklendi. Araştırmanın sonuçları, %50 pirolitik yağ karışımlarında bile motorun herhangi bir vuruntuya neden olmaksızın sorunsuz bir şekilde çalıştığını göstermiştir. En yüksek ÖYT değeri PO30Bü20CN1 yakıtı ile, en düşük ÖYT değeri ise D100 yakıtı ile kaydedilmiştir. NOx emisyonları genellikle PO40Bü10CN1 karışımına kadar bütanolün varlığı ile azalmıştır. Tüm yük ve motor devir sayılarında, PO50 yakıtında tutuşma gecikmesi süresini uzadığın için silindiriçi basınçta ve sıcaklıkta ani bir artış meydana gelmiştir, bu durum ise PO50 yakıt için en yüksek NOx oluşumuna neden olmuştur. Ayrıca, en düşük FTV değerleri 1500 ve 2000 d/dak devir sayıları için sırasıyla % 8,28 ve % 6,72 ile PO30Bü20CN1 yakıtında gerçekleşmiştir. Bu çalışma, CI dizel motorlarda pirolitik yağ, bütanol ve dizelden oluşan üçlü yakıt karışımlarını geliştirmeyi amaçlamaktadır.

In this study, an effort to recycle tire waste into an alternative fuel was made. The produced pyrolytic oil was blended with diesel and butanol in different ratios. Following this blending strategy, engine performance, combustion characteristics and emissions analyses were experimentally examined in a CI diesel engine. Experiments were carried out with 7 different blends at 1500 and 2000 rpm and 5 different engine loads (0-12.5-25-37.5-50 Nm). In addition, 1% by volume cetane number improver was added. The main findings showed that even at 50% blends of pyrolytic oil, the engine still ran smoothly without causing any knocking in the engine. The highest BSFC value was recorded with PO30Bu20CN1 fuel, and the lowest BSFC value was recorded with D100 fuel. NOx emissions generally decreased with the presence of butanol up to the PO40Bu10CN1 blend. At all loads and engine speeds, the ignition delay was prolonged causing a sudden increase in pressure and temperature in the cylinder for PO50 causing the highest NOx formation for this fuel. In addition, the lowest BTE values were realized in PO30Bu20CN1 fuel with 8.28% and 6.72% for 1500 and 2000 rpm, respectively. This study supports the concept of developing a ternary fuels blends from pyrolytic oil, butanol and fossil diesel in CI diesel engines.