Düşük güçlü bir dizel motorda dietil eter kullanılmasının motor parametrelerine etkisi

Abstract

Motorlu taşıtlardan kaynaklanan hava kirliliğinin önemli bir çevre sorunu haline gelmesi, kullanılan enerji kaynaklarının kısa zamanda tükenecek olması araştırmacıları alternatif yakıtlara yöneltmiştir. Dizel motorlarında emisyon değerlerinin azaltılması amacıyla biyodizel, etanol, metanol, bütanol, doğalgaz, dietil-eter gibi yakıtlar ve katkı maddeleri kullanılmaktadır. Özellikle dizel motorlarının is ve NOx emisyonu değerleri oldukça yüksektir. Yapısında oksijen bulunan yakıtlar yanmayı iyileştirerek is emisyonunu azaltmaktadır. Ayrıca yüksek buharlaşma ısısına sahip yakıtlar yanma sıcaklığını düşürerek NOx emisyonunun azalmasına katkıda bulunmaktadır. Bu çalışmada dietil eter (DEE)-motorin karışımlarının motor performansına ve emisyonlarına etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deney yakıtları; motorin içerisine hacimsel olarak %2,5, %5, %7,5 ve %10 oranında dietil eter katılmasıyla elde edilmiştir. Deneyler; direkt enjeksiyonlu tek silindirli düşük güçlü bir dizel motor kullanılarak sabit motor hızında ve farklı motor yüklerinde yapılmıştır. DEE'nin belli bir orana kadar kullanımı ile efektif verimde artış gözlemlenmiştir. DEE7,5 yakıtı ile dizel yakıtına göre efektif verimde %8 oranında artış elde edilmiştir. Karışımdaki DEE oranı arttıkça özgül yakıt tüketimi de artmıştır. DEE10 yakıtıyla özgül yakıt tüketiminde %10 artış tespit edilmiştir. Dizel yakıtına DEE ilavesi ile NOx değerlerinde azalma gözlenmiştir ve bu azalma artan DEE oranı ile artmıştır. En fazla azalma %56 ile DEE10 yakıtında sağlanmıştır. Artan DEE oranı ile birlikte is ve HC değerleri azalma göstermiştir. Bu azalma DEE7,5 yakıtı ile sırasıyla %22,5 ve %17,5 oranlarında olmuştur. CO emisyonu değerleri artan DEE oranı ile birlikte azalmıştır. En fazla azalma yaklaşık %40 oranında DEE10 yakıtının kullanımı ile elde edilmiştir.

Airpollution which are generated by motor vehicles getting more significant environmental problems and having limited levels for that energy sources make researches toward alternative fuels. The fuels such as biodiesel, ethanol, methanol, butanol, natural gas and diethyl ether have been used to decrease emission values in diesel engines. The soot and NOx emissions values of the diesel engines especially are very high. As alcohols have oxygen atom, they improve combustion and decrease soot emissions. Moreover, because heat of vaporization of alcohols is high, combustion temperature reduces and, thus NOx decreases. In this study, the effect of diethyl ether (DEE)-diesel fuel blends on the performance and emissions of a diesel engine investigated experimentally. The test fuels were prepared with the addition of 2.5, 5, 7.5, and 10 vol. % of DEE to diesel fuel. The experiments were performed for various engine loads by using a single cylinder direct injection small diesel engine. Up to 7.5% DEE blending ratio, brake effective efficiency increases just about 8%. With increasing of using DEE, brake specific fuel consumption increases about 10% by using of DEE10. By the addition of DEE to diesel fuel causes to decrease of NOx emissions and the decline increased with rising DEE ratio in the blend. The most decline was with DEE10 just about 56%. The soot and HC emissions decreased with increasing blending ratio. This reduction was 22,5% and 17,5%, respectively with DEE7,5 fuel. Moreover, by the increasing of DEE ratio, CO emissions decreased. Maximum reduciton was about 40% with DEE10.