Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ



Benzer belgeler
Biyodizel Yakıtla Çalıştırılan Küçük Güçlü Bir Diesel Motorun Performans ve Emisyonuna Giriş Hava Basıncının Etkisinin İncelenmesi

Atık Kızartma Yağı Metil Esterinin Bir Dizel Motorunda, Motor Performansı ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin Araştırılması

Dizel Motorlarında Enjeksiyon Basıncı ve Maksimum Yakıt Miktarının Motor Performansı ve Duman Emisyonlarına Etkilerinin İncelenmesi

Karabük Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Mekatronik Mühendisliği Bölümü Karabük TÜRKİYE ÖZET

Dizel ve Haşhaş Yağı Biyodizel Yakıt Karışımlarının Motor Performansı ve Egzoz Emisyonları Üzerindeki Etkilerinin Deneysel İncelenmesi

METİL VE ETİL ESTERİN DİZEL YAKITI OLARAK KULLANILMA İMKANLARININ DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI ÖZET

KANOLA YAĞI METİL ESTERİ VE KARIŞIMLARININ MOTOR PERFORMANS VE EGZOZ EMİSYONLARINA OLAN ETKİLERİ

Bir Dizel Motorunda Ayçiçeği Metil Esteri Kullanımının Motor Performans ve Emisyonlarına Etkisi

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 187 KÜÇÜK GÜÇLÜ İÇTEN PATLAMALI MOTORLARIN KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ VE POMPA AKUPLASYONU

14th International Combustion Symposium (INCOS2018) April 2018

Şekil 1. Deney düzeneğinin şematik görünümü.

Bir Dizel Motorda Yakıt Olarak Kullanılan Balık Yağı Metil Esteri Karışımlarının Motor Performans Ve Emisyonlarına Etkisi

Tek silindirli bir dizel motorda atık biyodizel kullanımının motor performansı ve emisyonlarına etkisi

BİYODİZEL İLE ÇALIŞAN BİR DİZEL MOTORDA YAKIT PÜSKÜRTME AVANSININ PERFORMANS VE EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİ

Kanola Yağı Alkil Esterlerinin Bir Dizel Motorunun Performansına ve Emisyon Karakteristiklerine Etkilerinin Belirlenmesi

Araştırma Makalesi / Research Article. Dizel Motor Performans ve Emisyonları Üzerindeki Biyodizel-Dizel Karışım Yakıtların Etkisi

SOYA YAĞI METİL ESTERİNİN MOTOR PERFORMANS KARAKTERİSTİKLERİ ve NO X EMİSYONLARI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Kanola Yağı Metil Esteri ve Karışımlarının Dizel Motoru Performansına Etkisinin Deneysel İncelenmesi

İÇTEN YANMALI MOTORLARDA SOĞUTMA SUYU SICAKLIĞININ MOTOR PERFORMANSINA ETKİLERİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ARAŞTIRMA

TURBO ŞARJLI BİR DİZEL MOTORDA YAKIT OLARAK BİYODİZEL KULLANILMASININ MOTOR PERFORMANS VE EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİ

Kanola Yağı Metil Esteri ve Karışımlarının Dizel Motoru Egzoz Emisyonuna ve Yakıt Tüketimine Etkisinin Deneysel İncelenmesi

Selçuk Üniversitesi ISSN 1302/6178 Journal of Technical-Online AYÇİÇEĞİ YAĞINDAN ELDE EDİLEN BİYODİZELİN MOTOR PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİSİ

KETENCİK ETİL ESTERİNİN TURBO ŞARJLI BİR MOTORDA YAKIT OLARAK KULLANIMINDA MOTORUN EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Suat SARIDEMİR 1 Bülent ERYAKALI 2 TÜRKİYE.

SIKIŞTIRMA ORANININ BİR DİZEL MOTORUN PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİLERİ

Tek Silindirli Bir Dizel Motorda Atık Biyodizel Kullanımının Motor Performansı ve Emisyonlarına Etkisi

Aspir Biyodizelinde Farklı Enjektör Basınçlarının Motor Performansına Etkisi

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Bitkisel ve Hayvansal Atık Yağlardan Üretilen Biyodizellerin Tek Silindirli Bir Dizel Motorda Yakıt Olarak Kullanılması

DİZEL YAKITI, KANOLA YAĞI VE SOYA YAĞI METİL ESTERLERİNİN DİREKT PÜSKÜRTMELİ BİR DİZEL MOTORUNDA PERFORMANS VE EMİSYONLARINA

İçten yanmalı motorlarda temel kavramlarının açıklanması Benzinli ve dizel motorların çalışma prensiplerinin anlatılması

FARKLI KATALIZÖR VE YIKAMA SUYU KULLANILAN KANOLA METIL ESTERININ DIZEL MOTORLARDA KULLANIMININ EMISYONLAR ÜZERINE ETKISI

Dietil Eter-Dizel Karışımlarının Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunun Performans ve Emisyonlarına Etkisi

ÇANAKKALE BOĞAZINDAKİ CHLOROPHYTA ENTEROMORPHA YOSUNUNDAN POTASYUM HİDROKSİT DESTEKLİ KATALİZÖR VARLIĞINDA BİYODİZEL ELDESİ

Cilt:11 Sayı: 3 s , 2008 Vol: 11 No: 3 pp , Yakup SEKMEN, Abdurrazzak AKTAŞ ÖZET

DI Bir Dizel Motorunda Optimum Buhar Püskürtme Oranı ve Yakıt Püskürtme Zamanının Taguchi Metodu ile Deneysel Olarak Belirlenmesi

ZEYTİN YAĞI VE PAMUK YAĞI İLE DİZEL YAKIT KARIŞIMLARININ MOTOR PERFORMANSINA VE EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİNİN ANALİZİ

A Study on the Performance and Emission Parameters of Hazelnut Oil Methyl Ester as an Alternative Diesel Fuel

ÇD45 PAMUK YAĞINDAN TRANSESTERİFİKASYON İLE BİYODİZEL ELDESİ

BİTKİSEL YAĞLARIN ALTERNATİF YAKIT OLARAK DİZEL MOTORLARINDA KULLANILMASI

Dizel Motorlarında Yanma Odası İçerisine Su Püskürtmenin Egzoz Emisyonlarına Etkisi

Bir Traktör Modelinde Yakıt Olarak Değişik Oranlarda Biodizel Kullanımının Motor Karakteristiklerine Etkilerinin Belirlenmesi*

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl Lisans Tarımsal Mekanizasyon Atatürk Üniversitesi 1988 Y. Lisans Tarım Makinaları Bölümü Anabilim Dalı

Biyodizel/Hidrojen Çift Yakitinin Bir Dizel Motor Performans ve Emisyonlarina Etkisi

BUJİ İLE ATEŞLEMELİ MOTORLARDA TEK NOKTA YAKIT ENJEKSİYON VE KARBÜRATÖR SİSTEMLERİNİN PERFORMANSA ETKİLERİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ARAŞTIRMA

14th International Combustion Symposium (INCOS2018) April 2018

Dizel Motor Performansı ve Egzoz Emisyonları Üzerinde Biyodizel Yakıtların Etkisi


KULLANILMIġ BĠTKĠSEL YAĞ METĠL ESTERĠNĠN TRAKTÖR MOTORUNDA PERFORMANS VE EMĠSYON ETKĠLERĠNĠN ARAġTIRILMASI

HİNDİ RENDERİNG YAĞI BİYODİZELİNİN DİZEL MOTOR PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

7. Krank Mili 8. Biyel Kolu 9. Pistonlar 10. Segmanlar 11. Kam Mili 12. Subaplar

MJS

İÇTEN YANMALI MOTORLARDA MOMENT, GÜÇ ve YAKIT SARFİYATI KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Etanol Dizel Yakıt Karışımlarının Kısmi Homojen Dolgulu Bir Dizel Motorun Performansına Etkisi

Prof. Dr. Selim ÇETİNKAYA

Bölüm 3 Motor Çalışma Koşullarının Emisyonlara Etkisi

Termal Bariyer Kaplı Bir Buji Ateşlemeli Motora Su Enjeksiyonunun Motor Performans ve Egzoz Emisyonları Üzerine Etkilerinin İncelenmesi

EMME MANİFOLDUNDAKİ TÜRBÜLANS ARTIŞININ MOTOR PERFORMANSINA ETKİSİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

SERAMİK KAPLI BİR DİZEL MOTORUNDA BİYODİZEL KULLANIMININ EMİSYON PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

İçten Yanmalı Motorların Doğalgazla Çalışır Hale Getirilmeleri ve Dönüştürülmüş Motorların Performans Parametrelerinin Analizi

DİZEL/BİYODİZEL KARIŞIMI İLE ÇALIŞAN BİR MOTORUN PERFORMANS VE EMİSYONLARINI İYİLEŞTİRMEK İÇİN HİDROJEN KULLANILMASI

KAYISI ÇEKİRDEK İÇİ YAĞINDAN, KANOLA YAĞINDAN VE ATIK YAĞDAN BİYODİZEL ÜRETİMİ

DİZEL MOTORLAR İÇİN YÜKSELEN BİR ALTERNATİF YAKIT: BİYODİZEL

ATIK KIZARTMA YAĞI KÖKENLİ BİYODİZELİN ÖN YANMA ODALI BİR DİZEL MOTORUN EMİSYONLARI ÜZERİNE ETKİSİ

TAM YÜKTE ÇALIŞAN İNDİREKT PÜSKÜRTMELİ BİR DİZEL MOTORUNDA, DİZEL VE DİZEL-ETANOL YAKIT KARIŞIMLARININ PERFORMANS VE EMİSYON DEĞİŞİMLERİNE ETKİSİ

Dizel Yakıtındaki Sıcaklık Değişiminin Püskürtülen Yakıt Miktarına Etkisi ve Dinamik Yakıt Sıcaklığı Kontrolü

INVESTIGATION OF THE SAFFLOWER AND CANOLA BIODIESEL USAGE EFFECTS ON EXHAUST EMISSIONS AND ENGINE PERFORMANCE

Trigliserid : Bitkisel Yağ Alkol : Metanol, Etanol, Bütanol, Katalizör : Asit ve Baz Katalizörler Ester : Biyodizel Gliserin : Yan Ürün

Tek Silindirli Bir Dizel Motorunda Değişik Püskürtme Zamanlaması Değerlerinin Motor Performansına ve Emisyonlarına Etkisinin Araştırılması

KETENCİK BİYODİZELİNİN ÜRETİMİ VE COMMON RAİL ENJEKSİYON SİSTEMLİ BİR MOTORUN EMİSYONLARINA ETKİSİ

Biyodizel-Dizel Yakıt Karışımlarının Motor Gürültü Ve Egzoz Emisyonlarına Olan Etkisi

Alternatif Yakıtla Çalışan Bir Dizel Motorda Silindir Basıncı ile Blok Titreşimi Arasındaki İlişkinin İncelenmesi

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

HAVACILIK YAKITI JP-8 VE DİZEL KARIŞIMLARININ TEK SİLİNDİRLİ BİR DİZEL MOTORUNDA PERFORMANS VE EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİ

Piston ve supapları ZrO 2 kaplanmış bir dizel motorunda soya yağının kullanılması

TALL YAĞI BİYODİZELİNİN DİZEL YAKITI İLE %90 ORANINDAKİ KARIŞIMININ ALTERNATİF DİZEL YAKITI OLARAK İNCELENMESİ

Dizel Yakıtına İzobütanol İlavesinin Performans ve Emisyonlara Etkisi

Laboratuvar Ölçekli Biyodizel Üretim Tesisinin Projelendirilerek İmal Edilmesi ve Bu Tesiste Çeşitli Bitkisel Yağ Kaynaklarından Biyodizel Üretimi

Mikroalg metil esterinin bir dizel motorunda, motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkisinin araştırılması

THE EFFECTS OF CERAMIC COATING IN A DIESEL ENGINE ON PERFORMANCE AND EMISSIONS OF HAZELNUT OIL AND D2 FUEL MIXTURES

HAM AYÇİÇEK YAĞI KULLANILAN BİR DİZEL MOTORUN PERFORMANS VE EMİSYONLARI

Kanola Yağı Metil Esteri ve Dizel Yakıt Karışımlarının Tek Silindirli Dizel Bir Motorun Performans ve Gürültü Emisyonlarına Etkisi

Benzin nitrometan karışımlarının özgül yakıt sarfiyatı ve emisyonlara etkisinin incelenmesi

BİYODİZEL ÜRETİMİNDE YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAĞI OLARAK ATIK KIZARTMA YAĞLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Benzine Powermax Katkısının Motor Performansına Etkisinin İncelenmesi

88 x x x x x /56 55/74 31/42 36/49 55/74

Temel Motor Teknolojisi

BUJİ İLE ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA PROPAN VE FARKLI ORANLARDA PROPAN/BÜTAN KULLANIMININ PERFORMANSA ETKİLERİNİN DENEYSEL ANALİZİ

Bir Dizel Motora Metanol Fumigasyonunun Performans ve Emisyonlara Etkisi

BİR DİZEL MOTORUNDA KANOLA YAĞI KULLANIMINDA ÖN-ISITMA İŞLEMİNİN EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİLERİNİN DENEYSEL ARAŞTIRILMASI

Biyodizel yaparak küresel ısınmaya katkımız nedir?

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Metil ve Etil Ester Kullanılan Bir Common-Rail Dizel Motorda Performans, Yanma ve Enjeksiyon Karakteristiklerinin Karşılaştırılması

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

KARBÜRATÖRLÜ MOTORA KARIŞIM İÇERİSİNE SAF OKSİJEN İLAVE EDİLMESİNİN MOTOR KARAKTERİSTİKLERİNE ETKİSİ

PAMUK METİL ESTERİNE N-HEPTAN KATKISININ MOTOR PERFORMANSI VE YANMA KARAKTERİSTİKLERİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

KD 13/ KD 16/ KD 23 DİZEL JENERATÖR

Transkript:

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ ALTERNATİF YAKIT OLARAK FARKLI ORANLARDA BİYODİZELİN TEK SİLİNDİRLİ BİR MOTORDA KULLANILMASININ VE PÜSKÜRTME BASINCININ PERFORMANSA ETKİSİ Erdoğan PİRELİ 1, Abdurrazzak AKTAŞ 2, 1 Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak, 2 Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Karabük Teknik Eğitim Fakültesi, Karabük, erdoganpireli@hotmail.com, a_aktasa@yahoo.com ÖZET İçten yanmalı motorlarda kullanılan petrol kökenli yakıtların sınırlı olması, bitkilerden elde edilen yağ ve yağ esterlerinin dizel motorlarda alternatif yakıt olarak kullanılmasını teşvik etmiştir. Ancak yağ ve esterlerinin yakıt olarak kullanılması ile birlikte ortaya çıkan karbon birikintileri, aşıntı ve yakıt sisteminde tıkanıklık gibi problemlerin aşılması için araştırma çalışmaları devam etmektedir. Bu çalışmada; tek silindirli, direkt püskürtmeli bir dizel motor, 200 bar standart püskürtme basıncında dizel, biyodizel ve dizel-biyodizel yakıt karışımları (%25, %50 ve %75) ile, farklı püskürtme basınçlarında (200, 215 ve 230 bar) biyodizel yakıtı ile test edilmiştir.tam yük-değişik hızlarda yapılan testlerle, karışım oranları ile yakıt püskürtme basınçlarının motor performansına etkileri araştırılmıştır. Deneyler sonunda standart püskürtme basıncında biyodizel yakıtı ile yaklaşık %21,76 daha düşük güç ve %15,4 daha düşük moment elde edilmiştir. Ticari saf biyodizelde püskürtme basıncının artması ile motor momentinin %19 ve motor gücünün ise %24 arttığı, ancak bu artış eğiliminin basınç arttıkça azaldığı görülmüştür. Aynı zamanda püskürtme basıncının artması ile özgül yakıt sarfiyatının %6,44 azaldığı tespit edilmiştir. Deney sonuçları, karışım oranının ve yakıt türüne göre püskürtme basıncının değiştirilmesinin performansı önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Anahtar Sözcükler püskürtme basıncı. : Dizel motor, performans, alternatif yakıt, biyodizel, 475

1. GİRİŞ Dünyadaki ekonomik gelişmeler ve nüfus artışı sebebiyle her geçen gün enerji ihtiyacı artmaktadır. Yakın gelecekte fosil kökenli yakıtların tükeneceği bilinen bir gerçektir. Dünya enerji ihtiyacının tarihsel gelişimi incelendiğinde üretim ve tüketimin katı yakıtlardan sıvı ve gaz yakıtlara kaydığı ve günümüzde taş kömürü linyit payının %80 lerden %31 e düştüğü diğer yandan petrolün payının %14 ten %38 e çıktığı görülmektedir. Buna karşılık dünya petrol rezervlerinin 43 yıl, kömür rezervlerinin 236 yıl, doğal gaz rezervlerinin ise 64.9 yıl ömrünün kalmış olması [1], insanları alternatif kaynak arayışına sevk etmiştir. Bazı araştırmacılar değişik alternatif yakıtlar üzerinde çalışırken bazıları da mevcut alternatif yakıtların kalitesini iyileştirmeye çalışmaktadırlar. Bu çalışmalar elektrik enerjisi, güneş enerjisi, sıvılaştırılmış petrol gazları (LPG) ve doğal gaz ile bitkisel yağlar üzerinde yoğunlaşmaktadır. Bitkisel yağlar sıkıştırma ile ateşlemeli sistemlere daha uygun olduğu için bu alternatif yakıtlar genellikle dizel motorlarında denenmektedir. Taşımacılık filosunda bu motorların egzoz emisyonlarından kaynaklanan kirleticilerin önemli bir yer tutması diğer motorlara oranla alternatif yakıt kullanma çalışmalarının daha gerekli olduğunu ortaya koymaktadır[2; 3; 4; 5] Ayrıca herkesin özen göstermesi gereken çevrenin korunması konusunda bitkisel yağlar, organik kökenli olması nedeniyle çevreyi kirletmeden toprağa kazandırılabilir. Yapılan çalışmalarda bitkisel yağların emisyon değerleri, motorine nazaran daha olumlu çıkmaktadır. Bitkisel yağların kullanımının yaygınlaşması sonucunda tarım sektöründe yeni iş sahalarının oluşturulması beklenmektedir [6; 7]. Motor yakıtı olarak kullanılabilecek bitkisel yağların başlıcaları; soya yağı, ayçiçek yağı; aspir yağı; kolza yağı; yer fıstığı; keten tohumu yağı ve pamuk tohumu yağıdır. Bitkisel yağların, motor yakıtı olarak kullanılması ile ilgili çalışmalar motorun icadından beri çeşitli zamanlarda araştırma konusu olmuş ve özellikle petrol krizi olan dönemlerde bu çalışmalar hız kazanmıştır. Ülkemizin de içinde bulunduğu çeşitli ülkelerde çok sayıda araştırma yapılmıştır. Araştırma sonuçları, bitkisel yağların çeşitli oranlarda karıştırılarak, ham yağ olarak, ya da ham bitkisel yağlar çeşitli kimyasal işlemlere tabi tutularak metil ya da etil esterleri elde edilmek suretiyle kimyasal özelliklerinde bir takım iyileşmeler sağlanarak dizel motorlarda motorin yerine kullanılabilecek özelliklere sahip olduklarını göstermiştir [8; 9; 10; 11; 12; 13; 14]. Ancak viskozitelerinin yüksek olması, zamanla kurumaları ve soğukta kalınlaşmaları sebebi ile bitkisel yağlar hala akış, atomizasyon vb problemleri bulunmaktadır. Dizel motorlarında bitkisel yağ kullanılarak yapılan çalışmalarda, genel olarak performansın dizel yakıtına göre daha düşük olduğu fakat aradaki farkın çok büyük olmadığı [15; 16; 17], hatta bazı biyodizel kullanımında daha yüksek verim ve çıkış gücünün elde edildiği belirtilmektdir [18]. 476

T1 T2 dev / d ak Volt Amper 2 0 1 Bu çalışmada, tek silindirli, direkt püskürtmeli normal emişli bir dizel motor 200 bar standart püskürtme basıncında farklı oranlarda dizel-biyodizel karışımları (%25, %50 ve %75) ile ve farklı püskürtme basınçlarında (200, 215 ve 230 bar) ticari biyodizel ile tam yük-değişik hız testine tabi tutulmuş ve karışım oranları ile yakıt püskürtme basınçlarının motor performansına etkileri araştırılmıştır. 2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR VE YÖNTEM Deneysel set şematik olarak şekil 1 de görülmektedir. Bu çalışmada, 4 zamanlı, tek silindirli, normal emişli, direkt püskürtmeli, Lombardini (6 LD 400) marka bir dizel motor kullanılmıştır. Kullanılan motorun detaylı teknik özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. Motoru yüklemek için 10 kw güç yükleme kapasitesine sahip Kemsan marka, elektrikli dinamometre kullanılmıştır. Dinamometre gövdesinde oluşan baskı kuvvetini ölçmek için ESİT marka SP 100 kg C1 Load cell ve PWI-P marka indikatör kullanılmıştır. Tüketilen yakıt miktarı test standında bulunan 150 ml hacimli balon cam tüp aracılığı ile ve yakıt tüketimi süresi ise 1 salise hassasiyete sahip Charles Sernard marka bir kronometre ile ölçülmüştür. Test motorunun enjektör yakıt püskürtme basıncı Beta marka 960 PMC model basınç ayar cihazında ayarlanmıştır. Egzoz gaz sıcaklıkların ölçülmesinde TES marka 1320 model dijital termometre ve K tip termokupullar kullanılmıştır. Bu çalışmada kullanılan ticari biodizelin KARDEMİR A.Ş. Kalite Güvence Müdürlüğü tarafından TS 3082 ye göre yapılan analiz sonuçları Tablo 2 de verilmiştir. 8888 2 1 Şekil 1. Deney seti (1- Elektrikli Dinamometre, 2- Deney Motoru, 3-Dijital Termometre, 4-Yakıt Tüketimi Ölçme Düzeneği, 5-Esas Yakıt Deposu, 6-Kelebek Vana, 7-Load cell İndikatörü, 8-Dinamometre Kontrol Paneli) 477

Tablo1. Deney Motorunun teknik özellikleri (19) Markası Lombardini (6 LD 400) Tipi Doğal emişli, dört zamanlı Silindir Adedi 1 Strok Hacmi (cm 3 ) 395 Silindir Çapı (mm) 86 Kurs mm 68 Sıkıştırma Oranı 18:1 Motor Devri (d/d) 3600 Motor Gücü (N DIN 70020) (kw) 6,25 Maksimum Moment (NM) (2200 d/d) 19,6 Yakıt Tüketimi (lit/saat) 2,1 Tablo 2. Ticari biyodizelin özellikleri Özellik Olması Gereken Test Ölçülen değer Metodu Özgül kütle (g/ml) 0.887 0.820-0860 TS 3082 Alevlenme Noktası TS 3082 58 55 ( C) Destilasyon 250 C TS 3082 Destile olmuyor Max %65 de Destilasyon 350 C TS 3082 % 68 Min. %85 de Destilasyon 370 C TS 3082 % 85 Min. %95 de Su miktarı (mg/kg) Ölçülemeyecek kadar az 250mg/kg TS 3082 Deneysel çalışmada; motora tam gaz verilerek 3500 d/d da çalışması sağlanmış ve 500d/d eşit aralıklarla devir 1500 d/d ya düşünceye kadar dinamometre ile motor yüklenmiştir. Bu sırada her bir devirde kararlı çalışma sağlandıktan sonra kuvvet, tüketilen yakıt miktarı ve zamanı ve egzoz gaz sıcaklığı tespit edilmiştir.yapılan çalışmada; dizel-biyodizel karışımlarının motor performansına etkisini belirlemek için 200 bar standart püskürtme basıncında %100 dizel, %25 biodizel+%75dizel (B25), %50biodizel+%50dizel (B50), %75 biodizel+%25dizel (B75) ve %100 biodizel (B100) olmak üzere beş farklı yakıt kulanılmıştır. Püskürtme basıncının motor performansına etkisini belirlemek için ise ticari biyodizel üç farklı püskürtme basıncında (200 bar, 215 bar ve 230 bar) kullanılmıştır. Elde edilen bulgulardan yararlanılarak motor momenti, gücü ve özgül yakıt sarfiyatı hesaplanmış ve sonuçlar grafikler halinde sunulmuştur. 478

3. BULGULAR VE TARTIŞMA 3.1. 200 Bar Standart Püskürtme Basıncında Dizel-Biodizel Karışımlarının Motor Performansa Etkisi 3.1.1. Motor momenti Bu motor, B25, B50, B75, B100 ve dizel yakıtı ile 200 bar standart püskürtme basıncında tam yük-değişik hız koşullarında çalıştırılmış ve farklı karışım oranlarının motor momentine etkisi Şekil 2 de gösterilmiştir. Şekil incelendiğinde tüm yakıt türlerinde maksimum momentin 2500 d/d da elde edildiği görülmektedir. 200 bar lık püskürtme basıncında yapılan çalışmada %100 motorinde maksimum moment 20,2 Nm iken, aynı püskürtme basıncında B25, B50, B75 ve B100 biodizel yakıtları ile sırası ile 19,3 Nm, 18,5 Nm, 17,9 Nm ve 17,5 Nm olduğu görülmektedir. Burada en düşük momentin B100 biyodizel ile ve en yüksek momentin söz konusu püskürtme basıncında %100 dizel yakıtı ile elde edildiği görülmektedir. B100 yakıtı ile en düşük momentin elde edilmesinin esas sebebi bu yakıtın saf dizel yakıtına göre daha düşük ısıl değere sahip olmasındandır. 22 Efektif Moment (Nm) 20 18 16 dizel 14 B25 B50 12 B75 B100 10 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 M otor H ızı (d/d) Şekil 2. Tam gaz-değişik hızda 200 bar Püskürtme basıncında farklı yakıt türlerinin motor momentine etkisi 3.1.2. Motor gücü Dizel, biyodizel ve biyodizel-dizel yakıt karışımları ile 200 bar püskürtme basıncında tam yük-değişik hızda yapılan testlerde motor hızı-motor gücü ilişkisi Şekil 3 te görülmektedir. Bu çalışmada maksimum güç 3500 d/d motor hızında elde edilmiştir. Şekil 3 te farklı orandaki dört biodizel yakıtı ile her motor hızında elde edilen motor gücünün %100 motorine göre daha düşük olduğu görülmektedir. Söz konusu püskürtme basıncında maksimum motor gücü, %100 motorin de 5,28 kw, B25 de 5,05 kw, B50 de 4,84 kw, B75 de 4,68 kw ve B100 de 4,58 kw olarak elde edilmiştir. Bu püskürtme basıncında %100 biodizelden elde edilen maksimum motor gücü değeri, %100 motorinden elde 479

edilen maksimum motor gücü değerinden yaklaşık olarak %21,76 daha düşüktür. Daha düşük güç elde edilmesinin esas sebebi biyodizel yakıtının daha düşük ısıl değere sahip olması olmakla beraber, biyodizel yakıtının viskozitesinin dizel yakıtından daha yüksek olması, ve aynı basınçta silindir içerisine püskürtülmesi nedeni ile dizel yakıtı kadar iyi atomize olamaması da önemli bir sebep sayılabilir. 7 Efektif Motor Gücü (kw) 6 5 4 3 2 dizel B25 B50 B75 B100 1 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Motor Hızı (1/min) Şekil 3. Tam gaz-değişik hızda 200 bar Püskürtme basıncında farklı yakıt türlerinin motor gücüne etkisi 3.1.3. Egzoz gaz sıcaklıkları Şekil 4 te püskürtme basıncı 200 bar iken egzoz sıcaklıkları verilmiştir. Şekil incelendiğinde, %25 biodizel karışımı ile çalışmada egzoz gaz sıcaklığı daha düşük ve literatür ile benzerlik arz etmektedir[14]. Literatürde bu durum; biyodizelde oksijen bulunmasının egzoz kursunun ilk safhalarında etkili yanmaya sebep olduğu ve egzoz enerji kaybının azaldığı şeklinde açıklanmıştır. Biyodizel oranı arttıkça egzoz gaz sıcaklığı azar azar artmakta ve %100 biyodizel kullanıldığında en yüksek sıcaklık değerine ulaşılmaktadır ki bu durum biodizel yakıtını oluşturan bitkisel yağların oranı arttıkça yanmanın iş zamanına sarktığının bir göstergesi olabilir. Bu sebeple biodizel oranı düşük olan yakıtlar biodizel oranı yüksek olan yakıtlara tercih edilebilir. 260 Egzoz Sıcaklığı (C) 240 220 200 180 160 140 120 %100 dizel %25biodizel %50biodizel %75biodizel %100biodizel 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Motor Hızı (1/min) Şekil 4. Tam gaz-değişik hızda 200 bar Püskürtme basıncında farklı yakıt türlerinin motor egzoz sıcaklığına etkisi 480

3.2. Püskürtme Basıncının Motor Performansına Etkisi 3.2.1. Püskürtme basıncının motor momentine etkisi Denemede kullanılan yakıtın ticari bir biyodizel olması sebebi ile %100 biyodizel olarak 200, 215 ve 230 bar püskürtme basıncında motorda test edilmiş ve elde edilen bulgulara göre püskürtme basıncının motor momentine etkisi Şekil 5 te gösterilmiştir. Moment değerleri incelendiğinde, püskürtme basıncının 200 bar dan 215 bar a çıkarılması ile maksimum motor momentinin %15,4 oranında ve püskürtme basıncının 215 bar basınçtan 230 bar basınca arttırılması ile %3 oranında arttığı görülmektedir. Püskürtme basıncının arttırılması yakıtın daha küçük çaplı parçacıklara ayrılmasına ve dolayısı ile daha hızlı buharlaşıp tutuşmasına sebep olmakta ve bu da yanmayı olumlu yönde etkilemektedir. Ancak basıncın daha da arttırılması durumunda momentteki artış eğiliminin git gide azaldığı görülmektedir. Bu, küçülen yakıt taneciklerinin yanma odası içine nüfuz edememesinden kaynaklanmaktadır [20]. Dolayısı ile her bir alternatif yakıt için optimum püskürtme basıncının belirlenmesi yakıtın daha verimli kullanılması açısından önem arz etmektedir. 22 Efektif Moment (Nm) 20 18 16 14 12 10 200 Bar 215 Bar 230 Bar 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 M otor Hızı (1/m in) Şekil 5. Tam gaz-değişik hızda %100 Biodizel kullanıldığında püskürtme basıncının motor momentine etkisi. 3.2.2. Püskürtme Basıncının Motor Gücüne Etkisi Püskürtme basıncının motor gücüne etkisini gösteren Şekil 6 incelendiğinde, püskürtme basıncının artması ile motorun hemen her hızında gücün bir miktar arttığı görülmektedir ve örneğin maksimum gücün elde edildiği 3500 d/d da püskürtme basıncı 200 bar basınçtan 215 bar basınca çıkarıldığında güçte %19,51 ve 215 bar basınçtan 230 bar basınca çıkarıldığında ise %3,26 oranında bir artış olduğu gözlenmektedir. Ancak moment artışında olduğu gibi benzer sebeplerden güç artışı da önce hızlı bir şekilde artmakta sonra bu artış azalmaktadır. 481

Efektif Motor Gücü (kw) 7 6 5 4 3 2 1 200 Bar 215 bar 230 Bar 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Motor Hızı (1/m in) Şekil 6. Tam gaz-değişik hızda %100 Biodizel kullanıldığında püskürtme basıncının motor gücüne etkisi 3.2.3. Püskürtme basıncının motor özgül yakıt tüketimine etkisi Yakıt olarak %100 biodizel kullanıldığında püskürtme basıncının özgül yakıt tüketimine etkisini gösteren Şekil 7 incelendiğinde, bütün motor hızlarında püskürtme basıncının artması ile özgül yakıt sarfiyatının azaldığı görülmektedir. Örneğin maksimum güç devrinde Püskürtme basıncının 200 bar dan 230 bar a çıkması ile Özgül yakıt sarfiyatında %6,44 lük bir düşüş gözlenmiştir. Özgül yakıt sarfiyatının azalması, püskürtme basıncının artması sonucu yakıtın daha iyi atomize olması ve silindir içerisinde bulunan hava ile daha iyi karışması dolayısı ile daha verimli yanmasının bir sonucudur. Ancak tahmin edileceği gibi bunun da optimum bir değeri vardır ve bu değerin tespit edilmesi gerekir. 600 Özgül Yakıt Tüketimi (g/kwh) 550 500 450 400 350 300 200Bar 215 Bar 230 Bar 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Motor Hızı (1/min) Şekil 7. Tam gaz-değişik hızda %100 Biodizel kullanıldığında püskürtme basıncının özgül yakıt sarfiyatına etkisi 482

3.2.4. Egsoz gaz sıcaklıkları Saf biyodizel kullanıldığında püskürtme basıncının egzoz sıcaklığına etkisini gösteren Şekil 8 incelendiğinde, püskürtme basıncının artması ile egzoz sıcaklığının genel olarak arttığı görülmekte ve motor hızı düştükçe (yük arttıkça) artışın daha fazla olduğu görülmektedir. Düşük motor hızında Püskürtme basıncının artmasının egzoz gaz sıcaklığını arttırması bu sırada hem yakıt zerreciklerinin daha küçük çaplı olması hem de silindir içindeki hava hareketinin yavaş olması sebebi ile yanmanın egzoz zamanına sarkmasından kaynaklandığı tahmin edilmektedir. Bu olumsuz gibi görünen durumun püskürtme avansı artırılarak azaltılabileceği tahmin edilmektedir. 260 240 220 Egsoz Sıcaklığı (C) 200 180 160 200 Bar 215 Bar 230 bar 140 120 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Motor Hızı (1/min) Şekil 7. Tam gaz-değişik hızda %100 biyodizel kullanıldığında püskürtme basıncının egsoz sıcaklığına etkisi 4. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Bu çalışmada tek silindirli normal emişli bir dizel motor tam yük-değişik hızda, hem standart basınçta farklı yakıt karışımları (dizel, B25, B50, B75, B100) ile hem de farklı püskürtme basınçlarında saf ticari biyodizel ile çalıştırılmış ve farklı karışımlar ile farklı püskürtme basınçlarının motor performansına etkileri incelenmiştir. Elde edilen bulguların ışığında varılan sonuçlar aşağıda özetlenmiştir. Test motorunun 200 bar standart püskürtme basıncında dizel yakıtı ile yaklaşık %21,76 oranında daha fazla güç, %15,4 oranında daha düşük moment elde edilmiş ve dizel yakıtına ilave edilen biyodizel oranı arttıkça elde edilen güç ve momentin azaldığı görülmüştür. Standart püskürtme basıncında B25 ile çalışmada egzoz gaz sıcaklığının dizel yakıtından daha düşük olduğu, biyodizel oranı arttıkça egzoz gaz sıcaklığının hızla arttığı ve dizel yakıtı ile çalışmadaki egzoz gaz sıcaklığının üstüne çıktığı görülmüştür. Bu sebeple biyodizel oranı düşük karışımlar tercih edilebilir. 483

Saf biyodizel ile farklı püskürtme basınçlarında çalışmada, püskürtme basıcının artması ile motordan elde edilen maksimum gücün %24 ve momentin %19 arttığı, aynı zamanda özgül yakıt sarfiyatının da %6,44 oranında azaldığı ve egzoz gaz sıcaklığının 20-30 ºC kadar arttığı görülmüştür. Sıcaklık artışının güç ve moment artışına paralel olması püskürtme basıncının artması ile yanma veriminin arttığını ve yük arttıkça püskürtme basıncına göre egzoz gaz sıcaklık farkının artması ise türbülansın azaldığını göstermektedir. Sonuç olarak; bir dizel motorda yapısal bir değişiklik yapılmadan kullanılacak dizel-biyodizel karışımları için uygun karışım oranının ve saf biyodizel için uygun püskürtme basıncının belirlenmesinin bu tür yakıtların verimli ve yaygın kullanılmasına önemli ölçüde katkı sağlayacağı görülmüştür. KAYNAKLAR 1-Nwafor O.M.I., Emission characteristics of diesel engine running on vegetable oil The with elevated fuel inlet temperature Biomas and Bioenergy 27 507 511, 2004 2-İlkılıç C., Öner C., Bir Dizel Motorunda Ayçiçek Yağı Metil Esteri İle Motorin Karışımı Kullanılarak Egzoz Gazı Emisyonlarının İncelenmesi F. Ü. Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 15, s. 1 7, 2003 3-Karabektaş M., Dizel Motorlarında Yakıt Olarak Biomotorin Kullanımının Performansa Etkilerinin Belirlenmesi 8th Uluslar arası Yanma Sempozyumu, 8-9 Eylül, Ankara, s. 1 10, 2004 4-Kalligeros S., Zannikos F., Stournas S., Lois E.,, Nastopoulos G.A, Teas Ch., Sakellaropoulos F., An investigation of using biodiesel/marine diesel blends on the performance of a stationary diesel engine Biomass and Bioenergy 24 141 149, 2003 5-Monyem A., Jon H., Gerpen V., The effect of biodiesel oxidation on engine performance and emissions Biomass and Bioenergy 20 317 325, 2001 6-Kaplan C., Ayçiçek Yağı Metil Esterinin Dizel Motorlarında Alternatif Yakıt Olarak Kullanımı, Bilim Uzmanlığı Tezi Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli, s. 16 33, 2001 7-Özaktaş T., Dizel motorlarında dört çeşit yağ kullanılması Mühendis ve Makine, cilt: 39, sayı 465, 1998 8-Ulusoy Y., Ayçiçeği, Kolza, Pamuk ve Soya Yağlarının Diesel Motorlarında Yakıt Olarak Kullanım Olanaklarının belirlenmesi Üzerine Karşılaştırmalı Bir Araştırma Doktora Tezi, Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa, s. 6 11, 1999 9-Altın R., Bitkisel Yağların Dizel Motorlarında Yakıt Olarak Kullanılmasının Deneysel Olarak İncelenmesi Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, s. 33 67, 1998 10-Erdoğan D., Bitkisel Yağların Diesel Motorlarında Yakıt Olarak Kullanılması T.Mek. 13. Ulusal Kongresi 25-27 Eylül 1991, Konya, s.30-37. 11-Altın R., Çetinkaya S., Yücesu H. S., The potential of using vegetable oil fuels as fuel for diesel engines. Energy Convers Manage;42, 2001 484

12-Ramadhas AS, Muraleedharan C, Jayaraj S., Performance and emission evaluation of a diesel engine Fueled With Methyl Esters of Rubber Seed Oil Renewable Energy;30., 2005 13-Usta N., Öztürk E., Can O., Conkur E.S., Nas S., Çon A.H., Can A.Ç., Topçu M., Combustion of biodiesel fuel produced from hazelnut soapstock/waste sun.ower oil mixture in a Diesel engine Energy Conversion and Management 46 741.755, 2005 14-Usta N., Use of tobacco seed oil methyl ester in a turbocharged indirect injection diesel engine Biomass and Bioenergy 28 77.86, 2005 15-Cherng Y.L., Hsiu A. L., Diesel engine performance and emission characteristics of biodiesel produced by the peroxidation process Fuel 85 298 305, 2006 16-Labeckas G., Slavinskas S., The effect of rapeseed oil methyl ester on direct injection Diesel engine performance and exhaust emissions Energy Conversion and Management 11 september, 2005 17-Nwafor O.M.I., The effect of elevated fuel inlet temperature on performance of diesel engine running on neat vegetable oil at constant speed conditions Renewable Energy 28 171 181, 2003 18-Usta N., An experimental study on performance and exhaust emissions of a diesel engine fuelled with tobacco seed oil methyl ester Energy Conversion and Management 46 2373.2386, 2005 19-ANONİM, 6LD 400 Servis Kataloğu, Anadolu Motor Üretim ve Pazarlama A.Ş. Kartal-İstanbul, 2002 20- Mbarawa M., Milton B.E., Casey R.T., Miao H., Fuel injection characteristics of Diesel-stimulated natural gas combustion Int J Energy Res;23(5):1359.71., 1999 485