www.teknolojikarastirmalar.com ISSN:134-4141 Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi 27 (2) 15-24 TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR Makale Fındık Yağının Dizel Motorlarda Alternatif Yakıt Olarak Kullanılması Ve Yanma Karakteristiklerinin Đncelenmesi Bülent AKBAŞ a, Şehmus ALTUN b, Cengiz ÖNER c, Đlker SUGÖZÜ c a Mesleki Eğitim Merkezi, 24, ADIYAMAN/ TURKEY b Dicle Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, 725, BATMAN/ TURKEY c Fırat Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, 23119, ELAZIĞ/ TURKEY Özet Bu çalışmada, ülkemizin dünya üretiminde ilk sırasında olduğu fındık bitkisinden elde edilen fındık yağının motor yakıtı olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu çalışmada ham fındık yağı dört zamanlı tek silindirli, direk püskürtmeli ve hava soğutmalı bir dizel motorunda yakıt olarak kullanılmıştır. Ham fındık yağının motorine göre çok yüksek olan viskozitesinin düşürülmesi ve yüksek viskozitenin sebep olacağı bazı problemleri gidermek için, ham fındık yağı motorin ile % 25, 5 ve 75 oranlarında karıştırılarak seyreltilmiştir. ile seyreltilen ham fındık yağı dizel motorunda başarılı bir şekilde kullanılmış, yük altında ve farklı motor hızlarında motor performans karakteristikleri ölçülmüştür. Yapılan testlerde karışım yakıtlarının motor momenti ve gücü motorine göre düşük, özgül yakıt tüketimi değerleri ise yüksek çıkmıştır. Anahtar Kelimeler: Dizel Motor, Ham Fındık Yağı, Alternatif Yakıt. 1. Giriş Dünya fosil yakıtları mevcut rezervlerinin heterojen ve sınırlı olması, artan ihtiyacı ve gelişen teknolojiyi karşılamakta yetersiz kalmaktadır. Fosil yakıtların yanması sonucu oluşan gazların çevre kirliliği ve canlı yaşamını tehdit etmesi ve ülkelerin yeterli seviyede enerji üretimi gerçekleştiremedikleri kaynaklara bağımlı olmama istekleri alternatif enerji kaynaklarına ilginin artmasına sebep olmuştur. Sınırlı olan petrol rezervleri ve değişik zamanlarda yaşanan petrol krizleri, ihtiyacının büyük bir kısmını ithal eden ülkemiz ve benzer ülkeler açısından büyük sıkıntılara sebep olmaktadır. Tarım, ulaşım, taşımacılık, elektrik üretimi, endüstri ve inşaat faaliyetleri gibi geniş bir alanda kullanılan dizel motorlarda [1] tüketilen petrol kökenli yakıtlara alternatif yakıtlar bulunması, hem ekonomik hem de stratejik açıdan önemlidir. Meydana gelebilecek bir petrol krizinde tarımsal aktivitenin, ulaşım ve taşımacılığın, elektrik üretiminin ve endüstriyel faaliyetlerin aksamaması için dizel motorlarda motorinin yerine alternatif yakıtların araştırılması zorunlu hale gelmiştir. Mevcut dizel motorlarda herhangi bir değişikliğe gidilmeden motorin yerine bitkisel yağların yakıt olarak kullanılmasının önemli avantajlar sağlayacağını araştırmacılar yaptıkları çalışmalarından belirtmektedir [2-7]. Bitkisel yağların alternatif dizel yakıtı olarak kullanılması ile ilgili çalışmalar uzun süreden beri devam etmektedir. Geçmişte de birçok araştırmada dizel yakıtı olarak bitkisel yağların kullanımı gerçekleştirilmiştir. 19 lerde Paris te, Rudolph Diesel motorunda yer fıstığı yağını yakıt olarak kullanmıştır [8]. Fakat en yoğun çalışmalar 197 li yılların petrol krizi süresince gerçekleştirilmiştir. Araştırmacılar, genellikle ülke tarımına en uygun olan ve en ucuz enerjiyi temin edebilecekleri yağ bitkilerini tercih etmektedirler. Ağırlıklı olarak kolza tohumu, palmiye, soya fasulyesi, pamuk çekirdeği, ayçiçeği, yer fıstığı yağı, susam yağı, fındık yağı ve bu yağlardan elde edilen esterler ile çok sayıda çalışma yapılmıştır [2,3,7,9-14]. Yapılan çalışmalarda,
Teknolojik Araştırmalar: MTED 27 (2) 15-24 Fındık Yağının Dizel Motorlarda Alternatif Yakıt Olarak Kullanılması bitkisel yağ esaslı yakıtların dizel yakıtına iyi bir alternatif olduğunu Choi ve diğ. (1997) belirtmektedir [15]. Dizel motor yakıtı olarak fındık yağını kullanan Çetin ve Yüksel, (27), fındık yağının dizel motorlarında herhangi bir değişiklik yapılmadan kullanılabileceğini, fakat motorine göre bu yağın çok yüksek olan viskozitesinin problem oluşturduğunu ve bunu geniş çaplı uygulamalardan alıkoyduğunu belirtmektedirler. Ayrıca; Đçingür ve Koçak (26), Türkiye nin, dünya fındık üretiminin büyük bir bölümünü gerçekleştirdiğinden fındık yağının Türkiye için iyi bir yenilenebilir alternatif enerji kaynağı olduğunu belirtmişlerdir. Bu çalışmada da; bir bitkisel yağ olan ham fındık yağının dizel motor yakıtı olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Ham fındık yağının motorine göre çok yüksek olan viskozitesinin düşürülmesi için motorin ile karıştırılarak seyreltilmiş ve bir dizel motorunda yakıt olarak kullanılmıştır. Bu amaçla yapılan deneylerde ham fındık yağı motorin karışımları ve motorin kullanımında dizel motor performans değerleri ölçülmüş karşılaştırmalı olarak grafikler halinde gösterilmiştir. 2. Materyal Ve Metot Deney motoru olarak Tablo 1 de teknik özellikleri verilen dört zamanlı ve tek silindirli bir dizel motoru ve dinamometre olarak ta Cussion marka elektrikli dinamometre kullanılmıştır. Tablo 1. Deney motorunun teknik özellikleri Özellik Lombardini, 6 LD 4 Çalışma prensibi 4 zamanlı, Direkt enjeksiyonlu Silindir Çapı x Strok 86 mm x 68 mm Silindir sayısı 1 Silindir hacmi 395 cm 3 Sıkıştırma oranı 18:1 Maksimum tork 2 Nm (22 d/d) Püskürtme basıncı 2 bar Min Yağ basıncı 1 1,5 kg/cm² Yakıt olarak, ticari dizel yakıtı (motorin) ve piyasada yemeklik yağ olarak pazarlanan ham fındık yağı kullanılmıştır. Deneye, deney setini oluşturan elemanların bakım ve kontrolleri yapıldıktan sonra motorin ile başlanmış ve motor çalışma sıcaklığına ulaştıktan sonra motora gaz verilerek motor elektrikli dinamometre ile yüklenmiştir. Deneyler 18, 21, 24, 27, 3 dev/dak motor hızlarında ve ham fındık yağının hacimsel olarak %, 25, 5 ve 75 oranlarında motorin ile karışımları yakıt olarak kullanılarak yapılmıştır. Motor elektrikli dinamometre ile 3 dev/dak aralıklarla yüklenmiş ve ölçümler yapılmıştır. Ölçüm alınan her devir sayısında motorun kararlı çalışma şartlarında değerler alınmıştır. Deney yakıtlarının her biri için ölçümler tamamlandıktan sonra motor durdurulup, soğuması beklendikten sonra diğer bir deney yakıtı ile çalışmaya başlanmıştır. Egzoz emisyonlarının ölçümünde MRU marka 95/3 CD model baca gazı analiz cihazı kullanılmıştır. Deneyler sonucunda motor momenti, efektif motor gücü, yakıt tüketimi, özgül yakıt tüketimi, toplam verim ve egzoz emisyon değerleri ölçülmüştür. 2.1. Fındık ve Fındık Yağı Fındık Dünya üzerinde 36-41 enlemlerinde yetişebilen ve kendine özgü iklime ihtiyaç duyan bir bitkidir. Kıyılardan en çok 3 km içerlerde ve yüksekliği 75-18 metre yi geçmeyen yerlerde yetiştirilir. Dünyada en önemli fındık dikim bölgeleri; Türkiye, Đtalya ve Amerika dır. Fındık dikimine ve yetiştirilmesine en uygun koşullara sahip ülkelerin başında Türkiye gelmektedir. Türkiye fındık rekoltesinin tamamına yakın bölümünü en uygun toprak ve iklim koşullarına sahip Karadeniz Bölgesinden elde etmektedir. Ülkemizde başta Doğu kesimleri olmak üzere tüm Karadeniz yöresinde 3 16
Akbaş B., Altun Ş., Öner C., Sugözü Đ. Teknolojik Araştırmalar: MTED 27 (2) 15-24 bine yakın aile yaklaşık 6 bin hektar alanda fındık yetiştiriciliği yapmakta ve yine yaklaşık 8 milyon kişi doğrudan veya dolaylı olarak geçimini Fındık tarımından sağlamaktadır. Fındık tarımında biyolojik, fizyolojik ve coğrafi faktörler doğrudan doğruya rekolteye etki etmektedir. Bu nedenle gerek Ülkemiz ve gerekse Dünya fındık üretimi yıldan yıla değişiklikler gösterir. Dünya fındık üretimi son yıllardaki alan artışları ile hemen her yıl 5-6 bin ton dolaylarında gerçekleşmektedir. Türkiye nin bu üretimdeki payı; Đtalya, Đspanya, ABD, Yunanistan ve diğer ülkelerin yanında %65-75 arasında değişmektedir [16]. Tablo 2 de yıllara göre fındık üretim değerleri görülmektedir. Tabloda Türkiye nin Dünya fındık üretiminde büyük bir farkla birinci sırada olduğu görülmektedir. Tablo 2. Ülkelere Göre Dünya Kabuklu Fındık üretimi (1 ton) [17]. Yıllar Ülkeler 2 21 22 23 24 25 Türkiye 48 75 62 512 36 51 Đtalya 9 115 1 6 1 7 Đspanya 15 25 2 2 25 2 A.B.D. 18 4 15 34 3 25 Diğer 67,56 3 3 25 25 3 Toplam 668,56 915 785 651 54 646 Fındık ham yağı, fındık meyvesinden fiziksel işlemler ve sıkıştırma ile elde edilen, kimyasal işlem görmemiş, oleik esaslı bitkisel bir yağdır. Diğer bitkisel yağlara oranla oleik esaslı, yani tek çifte bağ yapısında olması sebebi ile vücutta parçalanması ve sindirimi kolay, erime noktası düşük ve bilinen bütün sıvı yağlara göre oksitlenme ve acılaşma süreleri daha uzundur [15]. Fındığın kimyasal bileşimi, içerdiği vitamin ve minarelerin miktarları Tablo 4 te görülmektedir. Tablo 4 e bakıldığında fındıkta yüksek oranın da yağ bulunduğu ve fındık yağındaki yağ asitleri bileşiminin büyük bir kısmını oleik asidin oluşturduğu görülmektedir (Tablo 3). Türk fındık çeşitlerinin yüksek oranlarda (%6-8) yağ içeriğine sahip olduğu belirtilmektedir. Bu özellikleri itibariyle fındık ham yağından elde edilen yemeklik yağlar, beslenme için oldukça elverişli olup ve kolesterol seviyesini düşürücü özelliktedir. Ayrıca kalp ve damar sağlığı için yararlı olduğu bilimsel olarak tespit edilmiştir. Rafine fındık yağı halen yemeklik olarak ve pasta-bisküvi sanayinde, fındık ham yağı da boya, kozmetik, sabun sanayi gibi diğer endüstriyel dallarda oldukça fazla kullanım alanına sahiptir [15]. Yağ Asitleri Tablo 3. Ham fındık yağı içerisindeki yağ asitleri. Kütlesel Oran (%) Kapalı Formül Karbon ve Çift Bağ Sayısı Molekül Ağ. Mol Sayısı Palmitik 5,55 C 15 H 31 COO 16 / 256,42,216 Asit Stearik 2,66 H C 17 H 35 COO 18 / 284,47,93 Asit Oleik Asit 8,79 H C 17 H 33 COO 18 / 1 282,48,286 Linoleik 1,21 H C 17 H 31 COO 18 / 2 28,44,364 Doymuş Yağ Asitleri Asit % : 8,46, Tekli doymamış H Yağ Asitleri % : 81,19, Çoklu Doymamış Yağ Asitleri % : 1,35. 17
Teknolojik Araştırmalar: MTED 27 (2) 15-24 Fındık Yağının Dizel Motorlarda Alternatif Yakıt Olarak Kullanılması Tablo 4. Fındığın kimyasal bileşimi, içerdiği vitamin ve minarelerin miktarları [16] Fındığın Kimyasal Bileşimi, g/1g Fındığın Đçindeki Vitaminler, mg/1 Fındığın Đçindeki Mineraller, (mg/1) Nem 4.6 B1.33 Demir 5.8 Yağ 62.7 B6 Vitamin.24 Potasyum 655.3 Karbonhidrat 11.6 Vitamin B2.12 Bakır 1.3 Protein 16.2 E 31.4 Kalsiyum 16. Selüloz 2.7 Niasin Vitamin 1.75 Sodyum 2.1 Kül 2.2 Manganez 5.1 Çinko 2.2 Magnezyum m 16.2 Tablo 5. Ham fındık yağı ve motorinin bazı yakıt özellikleri [9,12]. Özellik Ham Fındık Yağı Özgül ağırlık (kg/lt),915,83 Viskozite (cst) (mm²/s) 3,3 cst (37,8 C) 4,3 mm 2 /s (27 C) Isıl değer (kj/kg) 417 43 Parlama noktası ( C) 115 58 Setan sayısı * 41-43 5 Sülfür*.3.5 Bitkisel yağların dizel yakıtı yerine doğrudan kullanımındaki en büyük engel viskozitelerinin yüksek oluşudur. Yüksek viskozite probleminin çözümü için seyreltme, mikroemülsiyon oluşturma, proliz (bağ parçalama) ve transesterifikasyon yöntemleri önerilmektedir [6-7]. Bu çalışmada da motorine göre çok yüksek olan fındık yağının viskozitenin düşürülmesi için bu yağ motorinle karıştırılıp seyreltilmiştir. 3. Bulgular Ve Tartışma Bu bölümde deneysel çalışma sonuçları verilmiştir. Ham fındık yağı-motorin karışımları ile motorin kullanımından elde edilen motor performans ve egzoz emisyon değerleri grafikler halinde karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Grafiklerdeki M motorini, 25FY ham fındık yağının motorinle % 25 lik karışımını göstermektedir. Aynı şekilde 5FY ve 75FY hacimsel olarak karışım oranını göstermektedir. 3.1. Motor Performansı ve diğer üç çeşit yakıt ile yapılan deneylerde elde edilen motor moment değerleri grafik haline getirilerek Şekil 1 de gösterilmiştir. Şekil 1 incelendiği zaman motorin ile elde edilen moment değerlerin diğer üç karışım yakıtlarına göre motorun bütün devirlerinde yüksek olduğu görülmektedir. Aynı zamanda motorin kullanıldığında maksimum moment 27 d/d de elde edilirken, fındık yağı/motorin karışım yakıtları kullanıldığında maksimum moment dizel yakıtına nazaran daha düşük devirlerde, 24 d/d de gerçekleşmiştir. 18
Akbaş B., Altun Ş., Öner C., Sugözü Đ. Teknolojik Araştırmalar: MTED 27 (2) 15-24 14 Motor Momenti (Nm ) 12 1 8 6 4 2 %25 Fındık Yağı %5 Fındık Yağı %75 Fındık Yağı 18 21 24 27 3 33 Motor Devri (dev/dak) Şekil 1. ve Karışım yakıtlarının Motor Momenti değerlerinin karşılaştırılması Şekil 1 e bakıldığında karışım içindeki yağ oranının artmasıyla moment değerlerinin düştüğü görülmektedir. Fındık yağı yoğunluğu motorine oranla yüksek olduğundan (Tablo 5) deney yakıtları içerisindeki fındık yağı oranı arttıkça bütün ölçüm devirlerinde her çevrim için kütlesel olarak daha fazla yakıt silindire alınır. Buna göre ortalama efektif basıncın artması beklenir. Fakat fındık yağının motorine göre viskozitesinin yüksek oluşu, enjeksiyon sırasında damlacık çapının daha büyük olmasına yani atomizasyonun kötüleşmesine ve dolayısıyla yanma veriminin düşmesine sebep olduğu bilinmektedir. Ayrıca fındık yağı karışımlarının ısıl değerinin motorine göre düşük oluşunun ortalama efektif basıncın ve momentin düşmesinde etkili olduğu söylenebilir. Motor Gücü (kw) 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 18 21 24 27 3 33 Motor Devri (dev/dak) %25Fındık Yağı %5 Fındık Yağı %75 Fındık Yağı Şekil 2. ve karışım yakıtlarının efektif motor gücü değerlerinin karşılaştırılması Deneylerde, motorinden elde edilen güç değerleri karışım yakıtlara nazaran yüksek çıkmıştır (Şekil 2). Ham fındık yağı/motorin karışım yakıtları içerisindeki fındık yağı oranı arttıkça aynı ölçüm noktalarında moment değerlerine benzer şekilde güç değerlerinin de düştüğü görülmektedir. Karışım yakıtları içerisindeki fındık yağı oranı arttıkça viskozite ve yoğunluk artması ve ısıl değerin düşmesi, motor gücündeki düşüşü açıklayabilir. Ölçüm alınan devir sayılarında zamana bağlı olarak ölçülen yakıt tüketimi değerleri Şekil 3 de verilmiştir. Motor devri arttıkça motorin ve ham fındık yağı/motorin karışımı yakıt tüketimleri artmaktadır. Bu da motor devir sayısının artmasıyla birim zamandaki çevrim artışından kaynaklanmaktadır. Ayrıca aynı ölçüm devirlerinde fındık yağı/motorin karışım yakıtları içerisindeki fındık yağı oranı arttıkça da yakıt 19
Teknolojik Araştırmalar: MTED 27 (2) 15-24 Fındık Yağının Dizel Motorlarda Alternatif Yakıt Olarak Kullanılması tüketiminin artığı görülmektedir. Bu, ham fındık yağının yoğunluğunun motorine göre daha yüksek olmasından kaynaklandığı söylenilebilir.özgül yakıt tüketimi eğrileri incelendiğinde motorin ve farklı oranlardaki ham fındık yağı/motorin karışım yakıtlarının özgül yakıt tüketimlerinin 24-27 d/d aralığında minimum olduğu görülmektedir (Şekil 4). Bu devir aralığında motor momenti ve gücünün de yüksek olduğu görülmektedir (Şekil 1). Ayrıca; karışım yakıtları içerisindeki ham fındık yağı oranı arttıkça özgül yakıt tüketimleri artmıştır. Ham fındık yağının ısıl değeri motorine göre düşük olduğundan dolayı, motorinle eşit güç üretebilmesi için daha fazla yakıt tüketmesi gerekmektedir. Yakıt Tüketimi (gr/h) 16 13 1 7 4 1 %25 Fındık Yağı %5 Fındık Yağı %75 Fındık Yağı 18 21 24 27 3 Motor Devir Sayısı (dev/dak) Şekil 3. ve karışım yakıtları yakıt tüketimi değerlerinin karşılaştırılması 8 Ö. Y. T (gr/kwh) 7 6 5 4 3 2 1 %25 Fındık Yağı %5 Fındık Yağı %75 Fındık Yağı 18 21 24 27 3 33 Motor Devir Sayısı (dev/dak) Şekil 4. ve karışım yakıtları özgül yakıt tüketimi değerleri karşılaştırılması Motor devrinin artmasıyla motorin ve ham fındık yağı/motorin karışım yakıtları egzoz sıcaklık değerlerinin yükseldiği görülmektedir (Şekil 5). Egzoz gazı sıcaklığı eğrilerinin eğimi yüksek olup, lineer olarak artmaktadır. Bu hızlı artış motor yükü ve devrinin arttırılmasıyla motora verilen yakıt miktarının artışı silindir içerisinde daha fazla yakıtın yanıp daha fazla enerji açığa çıkarması sonucu egzoz gaz sıcaklığının arttığı söylenebilir. Karışım yakıtların egzoz sıcaklık değerleri motorine göre düşük çıkmıştır. Bu sonuca başka faktörlerin etkili olmasının yanında yine ısıl değerin düşüklüğü neden olarak gösterilebilir. Deneyde kullanılan her yakıt türü için, efektif verim (ısıl verim) değerlerine sabit bir parametre olan yakıtın ısıl değeri ve değişken bir parametre olan özgül yakıt tüketimi etki ettiği söylenebilir. ve fındık yağı/motorin karışım yakıtları efektif verimlerinin maksimum moment ve minimum özgül yakıt tüketim devri olan 24-27 d/d de en yüksek olduğu görülmektedir (Şekil 6). Bu devirlerde yanma şartlarının iyi olmasından yani yanma veriminin yüksek olmasından ileri geldiği söylenebilir. 2
Akbaş B., Altun Ş., Öner C., Sugözü Đ. Teknolojik Araştırmalar: MTED 27 (2) 15-24 Egzoz Sıcaklığı ( C) 6 5 4 3 2 1 %25 Fındık Yağı %5 Fındık Yağı %75 Fındık Yağı 18 21 24 27 3 33 Motor Devir Saysı (dev/dak) Şekil 5. ve karışım yakıtların egzoz sıcaklığı değerlerinin karşılaştırılması,3 Toplam Verim (%),25,2,15,1,5 %25 Fındık Yağı %5 Fındık Yağı %75 Fındık Yağı 18 21 24 27 3 33 Motor Devir Sayısı (dev/dak) Şekil 6. ve karışım yakıtların toplam verim değerlerinin karşılaştırılması Deney yakıtları içerisindeki fındık yağı oranı arttıkça ısıl verimin düştüğü görülmektedir. Bunun, fındık yağının motorine göre ısıl değerinin düşük olması neden olarak gösterilebilir. Şekil 1 ve Şekil 2 de, karışım yakıtlarının performans değerlerinin motorine göre düşük olduğu görülmekte ve bu da verimin düşük olmasını desteklemektedir. 3.2. Egzoz Emisyonları Karışım yakıtlarından motorinden daha fazla CO emisyonu elde edildiği ve karışımdaki yağ oranı arttıkça CO değerlerinin yükseldiği Şekil 7 de görülmektedir. Karışım yakıtlarında CO miktarının yüksek çıkması fındık yağının motorine göre yüksek olan viskozitesine bağlanabilir. Yüksek viskozitesinden dolayı enjektörden iri zerreli olarak püskürmesinden dolayı hava ile iyi bir karışım sağlayamamakta, tutuşma gecikmesi uzun sürmekte dolayısıyla yanma tamamlanamamaktadır. Karışımının yağ oranının artmasıyla CO miktarının artması bu düşünceyi kuvvetlendirmektedir. Karışım yakıtlarından motorine göre daha düşük NO x değerleri elde edilmiştir (Şekil 8). Yanma odası içerisinde iyi bir karışımın sağlanamaması yanma süresinin uzamasına ve yanmanın daha çok genişleme periyodunda olmasına neden olduğu göz önüne alındığında; yanma sonu basınç ve sıcaklığının düşük olması beklenir, bu durumda NO x değerlerinin karışım yakıtında motorine göre düşük elde edilmesi beklenen bir sonuç olduğu söylenebilir. Nitekim; karışım yakıtları içerisindeki yağ oranının artması ile NO X değerlerinin düştüğü Şekil 8 de görülmektedir. 21
Teknolojik Araştırmalar: MTED 27 (2) 15-24 Fındık Yağının Dizel Motorlarda Alternatif Yakıt Olarak Kullanılması COEmisyonları (ppm) 4 35 3 25 2 15 1 5 M 25FY 5FY 75FY 18 21 24 27 3 Motor Devir Sayısı (dev/dak) Şekil 7. ve karışım yakıtların CO değerlerinin karşılaştırılması NOx Emisyonları (ppm)) 8 7 6 5 4 3 2 1 M 25FY 5FY 75FY 18 21 24 27 3 Motor Devir sayısı (dev/dak) Şekil 8. ve karışım yakıtların NO x değerlerinin karşılaştırılması Sonuçlar Bu çalışmada ham fındık yağı ile motorin tek silindirli, dört zamanlı, direk püskürtmeli ve hava soğutmalı bir dizel motorunda yakıt olarak kullanılmıştır. Ham fındık yağının oldukça yüksek olan viskozitesinden dolayı motorinle karıştırılarak seyreltilmesi sağlanmış ve bu şekilde başarılı bir şekilde yakıt olarak kullanılmıştır. Yapılan testlerde elde edilen motor performans ve egzoz emisyon sonuçlarını aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür. Fındık yağı-motorin karışımları motorine nazaran genel olarak daha düşük motor momenti ve güç değerleri ile daha yüksek yakıt tüketimi değerleri vermiştir. Bunun sebebi fındık yağının ısıl değerinin düşük ve viskozite, yoğunluk ve parlama noktasının yüksek olmasına bağlanabilir. Örneğin tablo 5 e bakıldığında fındık yağı ısıl değerinin motorine göre yaklaşık % 6.5 kadar düşük olduğu görülmektedir. Karışım yakıtlarından motorine göre daha düşük NOx değerleri ile daha yüksek CO değerleri elde edilmiştir. Karışımın yağ oranının artmasıyla da CO değerlerinde artma olmuştur. Karışım içerisindeki yağ oranının artmasıyla performans karakteristikleri kötüleşmiştir. Örneğin :1 (%1motorin) karışımına göre motor gücü ortalama olarak, 25:75 karışım yakıtta %32, 5:5 karışım da %36, 75:25 karışım yakıtta ise %39 daha düşük çıkmıştır. Test sonuçları, motor yapısında herhangi bir değişiklik yapmadan ham fındık yağı-motorin karışımlarının dizel motor yakıtı olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Fakat ham fındık yağının 22
Akbaş B., Altun Ş., Öner C., Sugözü Đ. Teknolojik Araştırmalar: MTED 27 (2) 15-24 direk olarak kullanımında yakıtın pompadan basılmasında ve enjektörden püskürtülmesinde sorun yaşanmaktadır. Fındık yağının bitkisel kaynaklı olması, ülkemizin de dünya fındık üretiminde ilk sırada olduğu göz önüne alındığında dizel motorlarda motorine alternatif olarak düşünülebilir. Fındık yağının dizel motor yakıtı olarak kullanılmasındaki en önemli sorun motorine göre yüksek olan viskozitesi gelmektedir. Viskozite sorunun çözümü için test edilen oranların dışında faklı yağ konsantrasyonlu yakıtlar ile fındık yağı metil veya etil esteri denenebilir. Kaynaklar 1) Lloyd, A.C., Cackette, T.A., Diesel Engines: Environmental Impact and Control, ISSN 147-3289, Journal Air And Waste Management Association, 51, 89-847,21. 2) Çetin, M., Yüksel, F., The Use of Hazelnut Oil as a Fuel in Pre-Chamber Diesel Engine, Applied Thermal Engineering, 27, s.63 67, 27. 3) Kalligeros, S., et al., 23. An Investigation of Using Biodiesel/Marine Diesel Blends on The Performance of a Stationary Diesel Engine, Biomass and Bioenergy, 24, 141-149. 4) Özkan, M.,ve diğ.,25, Experimental Performance Analysis of Biodiesel, Traditional Diesel and Biodiesel with Gliycerine, Turkish Journal Eng.Env.Sci, 29, s.89-94. 5) Ramadhas, A.S.,et al.,use of Vegetable Oils as I.C. Engine Fuels A Review, Renewable Energy, 29, p.727 742, 24. 6) Rakopoulos, C.D.,et al., 26, Comparative Performance and Emissions Study of a Direct Injection Diesel Engine Using Blends of Diesel Fuel with Vegetable Oils or Bio-Diesels of Various Origins, Energy Conversion And Management, 47, 3272-3287. 7) Wang, Y.D., et al., An Experimental Investigation of the Performance and Gaseous Exhaust Emissions of a Diesel Engine Using Blends of a Vegetable Oil, Applied Thermal Engineering, 26, 1684 1691.26. 8) Georing, C.E., et al., 1982, Fuel Properties Of Eleven Vegetable Oils, American Society of Agricultural Engineers 1-2351/82/256-1472S2., Transactions of American Society of Automotiv Engineers. 9) Yücesu, H.S.,ve diğ., 21, Dizel Motorlarında Alternatif Yakıt Olarak Bitkisel Yağ Kullanımının Deneysel Đncelenmesi, Turkısh J. Engin Environ Sci., 25, s.39-49. 1) Đlkılıç, C., 1999, Çeşitli Alternatif Yakıtların Dizel Motoru Emisyonlarına Etkilerinin Teorik ve Deneysel Đncelenmesi, Doktora Tezi, F.Ü. Fen Bilimler Enstitüsü, Elazığ. 11) Đçingür, Y., Koçak, M.S., Fındık Yağı Metil Esterinin Dizel Yakıtı Alternatifi Olarak Performans ve Emisyon Parametrelerinin Đncelenmesi, Politeknik Dergisi, Cilt: 9, Sayı: 2, s.119-124, 26. 12) Akbaş, B., 25, Ham Fındık Yağının Dizel Motorlarında Kullanılabilirliği, Yüksek Lisans Tezi, F.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ. 23
Teknolojik Araştırmalar: MTED 27 (2) 15-24 Fındık Yağının Dizel Motorlarda Alternatif Yakıt Olarak Kullanılması 13) Altun, Ş., Öner, C., 25, Susam Yağının Alternatif Yakıt Olarak Dizel Motor Performansı Ve Motor Elemanları Üzerindeki Etkileri, Teknoloji, Cilt 8,Sayı 3, s.229-236. 14) Usta, N., ve diğ. 25. Combustion of Biodiesel Fuel Produced From Hazelnut Soapstock/Waste Sunflower Oil Mixture in a Diesel Engine, Energy Conversion and Management, 46, s.741 755. 15) Choi, C.Y., Bower, G.R., Reitz, R.D., 1997. Effects of Biodiesel Blended Fuels and Multiple Injections on D.I. Diesel Engine Emissions, SAE Paper, 97218. 16) http://www.findik.com 17) http://www.fiskobirlik.org.tr 24