Dizel yakıtı-balık yağı metil esteri karışımı ile çalışan bir motorda püskürtme basınç ve avansının performans ve egzoz emisyonlarına etkileri

Abstract

Biyodizel, yapısında oksijen bulunduran, sülfür içermeyen, zehirleyici etkisi olmayan, doğada bozunabilir ve yenilenebilir bir alternatif dizel motor yakıtıdır. Dizel motorlarda herhangi bir ayar ve değişiklik yapılmadan kullanılabilmektedir. Yakıt püskürtme zamanlaması ve basıncı motor performansı ve egzoz emisyonlarını etkileyen önemli parametrelerdendir. Bu parametrelerin optimize edilmesi ile hem yakıt ekonomisi sağlanırken hem de zararlı egzoz emisyonları azaltılabilmektedir. Bu çalışmada, dizel yakıtı-balık yağı metil esteri karışımının (hacimsel olarak %20) yakıt olarak kullanıldığı bir motorda püskürtme basıncı ve avansının motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkileri dört zamanlı, tek silindirli bir dizel motorda araştırılmıştır.Püskürtme basıncı 200, 210, 230 ve 250 bar için tam yükte motor momenti, efektif güç, özgül yakıt tüketimi ile CO, HC, NOx ve is emisyonları ölçülmüştür. Biyodizel ile çalışmada püskürtme basıncının 230 bar'a artırılmasıyla motor momenti ve efektif güçte artış ve özgül yakıt tüketiminde iyileşme görülmüştür. Ayrıca, CO, HC ve is emisyonlarında azalma elde edilirken NOx emisyonlarında artışlar belirlenmiştir. Püskürtme zamanlaması 16, 18, 20 ve 22°KMA için tam yükte motor momenti, efektif güç, özgül yakıt tüketimi ile CO, HC, NOx ve is emisyonları ölçülmüştür. Biyodizel ile çalışmada püskürtme avansının 20°KMA'ya artırılmasıyla motor momenti ve efektif güçte artış ve özgül yakıt tüketiminde iyileşme görülmüştür. Ayrıca, CO, HC ve is emisyonlarında azalma elde edilirken, NOx emisyonlarında artış belirlenmiştir.

Biodiesel is an oxygenated, sulphur-free, non-toxic, biodegradable and renewable alternative diesel fuel. It is used without any significant setting and modification in diesel engines. Fuel injection timing and pressure are the significant parameters affecting the performance and emissions in diesel engines. By optimising these parameters, improvement in fuel economy as well as reduction in harmful exhaust emissions can be obtained. In this study, the effects of fuel injection pressure and timing on engine performance and exhaust emissions were investigated experimentally in a four-stroke single cylinder direct injection diesel engine fuelled with diesel fuel-fish oil methyl ester blend (20% in volume).Engine toque, brake power, specific fuel consumption with CO, HC, NOx emissions and smoke density were measured for injection pressure of 200, 210, 230 and 250 bar at full load. By increasing injection pressure to 230 bar when running on biodiesel, an improvement in terms of engine torque and brake power with decreasing in specific fuel consumption were observed. In addition, it was also determined that CO, HC and smoke density emissions decreased while NOx emissions increased. Engine torque, brake power, specific fuel consumption with CO, HC, NOx emissions and smoke density were measured for injection timings of 16, 18, 20 and 22ºCA at full load. By increasing injection timing to 20ºCA when running on biodiesel, an improvement in terms of engine torque and brake power with decreasing specific fuel consumption were observed. In addition, it was also determined that CO HC and smoke density emissions decreased while NOx emissions increased.