Dizel motorda atık biyodizel kullanımının performans ve emisyonlara etkisi

Abstract

ÖZETYüksek Lisans TeziDİZEL MOTORDA ATIK BİYODİZEL KULLANIMININ PERFORMANS VE EMİSYONLARA ETKİSİSamet ÇATKarabük ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüMakine Eğitimi Anabilim DalıTez Danışmanı:Doç. Dr. M. Bahattin ÇELİKHaziran 2012, 74 sayfaAtık ve bitkisel yağlardan üretilebilen biyodizel daha düşük emisyon verdiği için dizel motorlarında alternatif yakıt olarak kullanılmaktadır. Özellikle atık yağlardan elde edilen biyodizel, hem düşük maliyet hem de çevre kirliliğinin önlenmesi bakımından önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada atık biyodizelin dört zamanlı, tek silindirli, direkt püskürtmeli bir dizel motorda performans ve emisyonlara etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Testler iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk olarak motor; dizel yakıtı, B50 (%50 dizel + %50 biyodizel) ve B100 yakıtları ile farklı yüklerde ve sabit bir hızda (2800 1/min) test edilmiştir. Test sonuçları, biyodizel kullanımının önemli bir performans kaybı olmadan CO, HC ve is emisyonlarını azalttığını göstermiştir. İkinci aşamada motor; dizel yakıtı, B50 ve B100 yakıtı ile değişik püskürtme basınçlarında (180, 200, 220, 240 bar) tam yükte karşılaştırma için test edilmiştir. B0 yakıtı için, performans ve emisyon bakımından en uygun püskürtme basıncı 200 bar iken, B50 ve B100 yakıtları için 220 bar olduğu tespitedilmiştir. B100 yakıtı ile 220 bar püskürtme basıncında, dizel yakıta göre özgül yakıt tüketiminde yaklaşık %8 oranında artış kaydedilmiştir. Ayrıca, HC, CO ve is emisyonlarında dizel yakıtına göre sırasıyla %28, %18 ve %18 oranlarında azalma, NOX emisyonunda %22 oranında artış tespit edilmiştir.Anahtar Sözcükler: Atık yağ, biyodizel, püskürtme basıncı, dizel motor.Bilim Kodu: 708.3.026

ABSTRACTM. Sc. ThesisEFFECT OF WASTE OIL BIODIESEL USAGE IN DIESEL ENGINE ON PERFORMANCE AND EMISSIONSSamet ÇATKarabük UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Mechanical EducationThesis Advisor:Assoc. Prof. Dr. M. Bahattin ÇELİKJune 2012, 74 pagesBiodiesel produced from waste and vegetable oil gives lower emissions. Therefore, it is used as alternative fuel in diesel engines. Besides biodiesel, which produced from waste cooking oil is very important in terms of low cost and prevention of the environmental pollution. In this study, the effect of waste biodiesel usage in a four-stroke, single cylinder, direct injection diesel engine on performance and emissions were investigated experimentally. The tests were conducted at two stages. Firstly, the engine was tested with diesel fuel, B50 (50% biodiesel + 50% diesel fuel) and B100 fuels at different loads and at a constant speed (2800 1/min). The test results showed that biodiesel usage decreased CO, HC and smoke emissions without important performance loss. Secondly, the engine was tested at full load with diesel fuel, B50 and B100 fuels at different injection pressures (180, 200, 220, 240 bar) for comparison. It was determined from tests that the best suitable injection pressure interms of performance and emissions were 200 bar for B0 fuel, 220 bar for B50 and B100. When compare to diesel fuel, it was determined that an increase of 8% in specific fuel consumption with B100 fuel at 220 bar injection pressure. Moreover, HC, CO, and smoke emissions were reduced about 28%, 18% and 18%, respectively. On the other hand, NOX emission increased about 22%.Key Words: Waste oil, biodiesel, injection pressure, diesel engine.Science Code: 708.3.026