Dizel yakıtına izobütanol ilavesinin performans ve emisyonlara etkisi

Abstract

Dizel motorlarında emisyon değerlerinin azaltılması amacıyla biyodizel, etanol, metanol, bütanol ve doğalgaz gibi yakıtlar kullanılmaktadır. Özellikle dizel motorlarının is ve NOx emisyonu değerleri oldukça yüksektir. Alkollerin yapısında bulunan oksijen yanmayı iyileştirerek is emisyonunu azaltmaktadır. Ayrıca alkollerin buharlaşma ısılarının yüksek olması yanma sıcaklığını düşürerek NOx emisyonunun azalmasına katkıda bulunmaktadır.Bu çalışmada direkt püskürtmeli tek silindirli bir dizel motorda yakıt olarak farklı oranlarda dizel-izobütanol yakıt karışımları kullanılmasının motor performansına ve egzoz emisyonlarına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla, dizel yakıtına %5, %10, %15 ve %20 oranlarında izobütanol katılmıştır. Dizel motor dizel yakıtı ve dizel-izobütanol yakıt karışımları ile sabit bir hızda ve farklı yüklerde test edilmiştir. Tüm yüklerde %20 izobütanol kullanılması durumunda dizel yakıtına göre özgülyakıt tüketimi ortalama %17 artmıştır. Ayrıca NOx, is ve CO emisyonlarında sırasıyla ortalama %14, %23 ve %11 oranında azalmalar elde edilmiştir. İzobütanol kullanımı sadece HC emisyonunu artırmıştır.

The fuels such as biodiesel, ethanol, methanol, butanol and natural gas 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 on performance and emissions of use of the diesel fuel-isobutanol blends at various ratios in a direct injection single cylinder diesel engine were investigated experimentally. For this purpose, iso-butanol was added at ratios of %5, 10%, 15% and 20% to diesel fuel. The diesel engine was tested with diesel fuel and diesel fuel-isobutanol blends at a constant speed and different loads. The specific fuel consumption increased up to 17% compared to diesel fuel at all loads whenadding 20% isobutanol to diesel fuel. Moreover, decreases in NOx, soot and CO emissions were obtained about 14%, 23% and 11%, respectively. The use of isobutanol increased only the HC emissions.