ISSN:1306-3111 e-journal of New World Sciences Academy 2009, Volume: 4, Number: 2, Article Number: 2A0015



Benzer belgeler
Yakıt Olarak Benzin Etanol Karışımlarının Taşıt Performansı ve Egzoz Emisyonlarına Etkisi

BR TAITTA YAKIT OLARAK BENZN-ETANOL KARIIMLARININ KULLANIMININ TEKERLEK TAHRK GÜCÜNE VE EGZOZ EMSYONLARINA ETKS

Suat SARIDEMİR 1 Bülent ERYAKALI 2 TÜRKİYE.

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

MJS

MPI Enjeksiyon Sistemli Araçlarda LPG ve Benzin Kullanımının Taşıt Performansı ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin İncelenmesi

SIKIŞTIRMA ORANININ BİR DİZEL MOTORUN PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİLERİ

Benzin nitrometan karışımlarının özgül yakıt sarfiyatı ve emisyonlara etkisinin incelenmesi

ETANOL-BENZİN VE METANOL-BENZİN KARIŞIMLARININ BUJİ İLE ATEŞLEMELİ BİR MOTORUN YANMA PARAMETRELERİNE VE EGZOZ EMİSYONLARINA

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

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

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

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

BUJİ ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA ALTERNATİF YAKIT OLARAK SAF ETANOLUN KULLANILMASI

ALTERNATİF YAKITLARIN VE İKİNCİL HAVA ENJEKSİYONUN KATALİTİK KONVERTÖR VERİMİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ.

Temel Motor Teknolojisi

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

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ

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

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

BUJİ İLE ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA HAVA FAZLALIK KATSAYISININ NO EMİSYONU VE KATALİTİK KONVERTÖR VERİMİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Buji İle Ateşlemeli Motorlarda Etanol-Benzin, Mtbe-Benzin Ve Metanol- Benzin Karışımlarının Motor Performansı Ve Egzoz Emisyonlarına Etkisi

BUTANOL, ETANOL VE BENZİN KARIŞIMLARININ BUJİ İLE ATEŞLEMELİ MOTORLARDA ÖZGÜL YAKIT TÜKETİMİ VE EMİSYONA OLAN ETKİSİ

Bölüm 3 Motor Çalışma Koşullarının Emisyonlara Etkisi

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVAR DERSİ. Yakıt Püskürtme Sistemleri Deneyi

ALKOL-BENZİN KARIŞIMLARININ KULLANILDIĞI BİR TAŞITTA YANMA VERİMİNİN İNCELENMESİ

FARKLI ALKOL YAKITLARIN BUJİ ATEŞLEMELİ BİR MOTORUN PERFORMANS, EMİSYON VE YANMA KARAKTERİSTİKLERİNE ETKİSİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BUJİ İLE ATEŞLEMELİ MOTORLARDA KISMİ GAZ KELEBEK AÇIKLIĞINDA LPG KULLANIMI ÜZERİNE DENEYSEL BİR ARAŞTIRMA

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

Benzine Powermax Katkısının Motor Performansına Etkisinin İncelenmesi

Aspir Biyodizelinde Farklı Enjektör Basınçlarının Motor Performansına Etkisi

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

MAKİNE VE MOTOR DERS NOTLARI 4.HAFTA

Prof. Dr. Selim ÇETİNKAYA

Dizel Motorlarında Yanma Odası İçerisine Su Püskürtmenin Egzoz Emisyonlarına Etkisi

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

Propanol-Metanol Kullanılan Benzinli Motora Ait Egzoz Emisyon Karakteristikleri

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

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

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

Buji ile Ateşlemeli Bir Motorda Çalışma Parametrelerinin Egzoz Emisyonlarına Etkilerinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Bölüm 2 Kirletici Maddelerin Oluşumu

4 SİLİNDİR BENZİNLİ MOTOR COK-G.ENRJ.005

Bir Dizel Motora Metanol Fumigasyonunun Performans ve Emisyonlara Etkisi

DUAL FUEL SYSTEM. «Dizel araçlar için CNG Çift Yakıt Sistemleri»

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

KARBÜRATÖRLÜ MOTORA KARIŞIM İÇERİSİNE SAF OKSİJEN İLAVE EDİLMESİNİN MOTOR KARAKTERİSTİKLERİNE ETKİSİ

GERÇEK YOL ŞARTLARINDA LPG VE BENZİNLE ÇALIŞAN İKİ TAŞITIN EMİSYON BAKIMINDAN KARŞILAŞTIRILMASI

İÇTEN YANMALI MOTORLAR 2. BÖLÜM EK DERS NOTLARI

İÇTEN YANMALI MOTORLARDA MOMENT, GÜÇ ve YAKIT SARFİYATI KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ

Karabük Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Mekatronik Mühendisliği Bölümü Karabük TÜRKİYE ÖZET

Alkol Yakıtların Buji Ateşlemeli Motorlarda Kullanımının Performans ve Emisyonlara Etkisinin İncelenmesi

BIYOETANOL- BENZIN KARIŞIMLARININ BAZI YAKIT ÖZELLIKLERININ BELIRLENMESI

Hidrojen Depolama Yöntemleri

ÇİFT YAKIT (BENZİN+LPG) KULLANIMININ MOTOR PERFORMANSI VE EMİSYONLAR ÜZERİNE ETKİSİNİN DENEYSEL ANALİZİ

Şekil 1. Deney düzeneğinin şematik görünümü.

BENZİNLİ BİR MOTORDA BENZİN+LPG KULLANIMININ PERFORMANS VE EMİSYONLARA ETKİSİ. Cenk SAYIN*, Mustafa ÇANAKÇI, İbrahim KILIÇASLAN ÖZET

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

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı : Orhan DURGUN İletişim Bilgileri Adres

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

DİZEL MOTORLARINDA DİZEL YAKITI + LPG KULLANIMININ PERFORMANS VE EMİSYONA ETKİSİ

EMME MANİFOLDUNDAKİ TÜRBÜLANS ARTIŞININ MOTOR PERFORMANSINA ETKİSİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

DÜŞÜK GÜÇLÜ BİR MOTORDA FARKLI SIKIŞTIRMA ORANLARINDA LPG KULLANIMININ PERFORMANS VE EMİSYONLARA ETKİSİ

FUZEL YAĞININ BUJİ İLE ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA YANMA KARAKTERİSTİKLERİNİN VE EMİSYONLARININ İNCELENMESİ

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

14th International Combustion Symposium (INCOS2018) April 2018

Hidrojen - Metanol- Benzin Karışımlarının Deneysel İncelenmesi

MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ

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

İÇERİK. Amaç Yanma Dizel motorlardan kaynaklanan emisyonlar Dizel motor kaynaklı emisyonların insan ve çevre sağlığına etkileri Sonuç

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

E15 VE E85 BIYOETANOL - BENZIN KARIŞIMLARININ TAŞIT PERFORMANSI VE EMISYONLARINA ETKISI

Soru 5) Pistonun, silindir içersinde iki ölü nokta arasında yaptığı tek bir harekete ne denir? a) Çevrim b) Vakum c) Basma d) Zaman

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

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s Mayıs 2004

%RVFK U QOHUL %BIB GB[MB LJMPNFUSF EBIB B[ ZBLºU

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

14th International Combustion Symposium (INCOS2018) April 2018

BUJİ ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA 3/4 KELEBEK AÇIKLIĞINDA MOTOR PERFORMANS VE EMİSYON PARAMETRELERİNİN DENEYSEL VE 1-B SAYISAL ANALİZ İLE İNCELEMESİ

Deðiþik Oktan Sayýlý Yakýtlarýn Farklý Gaz Kelebeði Açýklýklarýndaki Motor Performansý ve Egzoz Emisyonlarý

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

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

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

Dizel Yakıtına İzobütanol İlavesinin Performans ve Emisyonlara Etkisi

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

Emme Havası Sıcaklığı ve Alkol-Benzin Karışımlarının HCCI Yanma Üzerindeki Etkilerinin incelenmesi

Honda Integra Type-R

BİNEK ARAÇLARINDA SÜRÜŞ KOŞULLARININ KİRLETİCİ EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİ

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

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

FUZEL YAĞININ BUJİ İLE ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA YAKIT KARIŞIMI OLARAK KULLANILMASININ MOTOR PERFORMANSI VE EMİSYONLARA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Buji ile ateşlemeli motorlar için teorik çevrimin (Hava Standart OTTO çevrimi) Sıkıştırma ile ateşlemeli motorlar için teorik çevrimin (Dizel Teorik

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

Halit YAŞAR. Doç. Dr. Makina Mühendisliği Bölümü Otomotiv Anabilim Dalı Öğretim Üyesi

Scania'nın modüler Euro 6 serisi: Her ihtiyacı karşılayan yüksek torklu motorlar

FARKLILAŞTIRILMIŞ KURŞUNSUZ BENZİN 95 OKTAN ve 97 OKTAN ÜRÜNLERİ: ULTRAFORCE 95 ve ULTRAFORCE 97

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

Egzoz gazında bulunan ve havayı kirleten bileşenler egzoz emisyonları diye adlandırılır. Bu bileşenlerden bazıları şunlardır:

Transkript:

ISSN:1306-3111 e-journal of New World Sciences Academy 2009, Volume: 4, Number: 2, Article Number: 2A0015 TECHNOLOGICAL APPLIED SCIENCES Received: December 2008 Accepted: March 2009 Series : 2A ISSN : 1308-7223 2009 www.newwsa.com İlker Örs Necmettin Tarakçıoğlu Murat Ciniviz Selcuk University ilkerors@selcuk.edu.tr Konya-Turkiye BİR TAŞITTA YAKIT OLARAK BENZİN-ETANOL KARIŞIMLARININ KULLANIMININ TEKERLEK TAHRİK GÜCÜNE VE EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİ ÖZET Bu çalışmada, elektronik ateşleme sistemine ve enjeksiyonlu yakıt sistemine sahip bir taşıtta, yakıt olarak benzin-etanol karışımları kullanımının tekerlek tahrik gücüne, CO, HC ve CO 2 emisyonlarına etkileri incelenmiştir. Deneyler 2-3 ve 4. vites durumlarında yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre; her bir vites durumu için en yüksek tekerlek tahrik gücü; 2. vites durumunda E10 yakıtı ile (47,6 kw/60km/h), 3. vites durumunda E10 yakıtı ile (51,1 kw/100 km/h), 4. vites durumunda E20 yakıtı ile (49,3 kw/130 km/h) elde edilmiştir. Her bir vites durumu için elde edilen maksimum tekerlek tahrik gücü durumlarında, en düşük CO emisyonu değerleri; 2. vites durumunda E10 yakıtı ile (hacimsel olarak %0,208), 3. vites durumunda E20 yakıtı ile (hacimsel olarak %0,228) ve 4. vites durumunda E20 yakıtı ile (hacimsel olarak %0,412) olarak ölçülmüştür. En düşük HC emisyonu değerleri; 2. vites durumunda E10 yakıtı ile (7 ppm), 3. vites durumunda E30 yakıtı ile (4 ppm), 4. vites durumunda E10 yakıtı ile (5 ppm) olarak ölçülmüştür. Anahtar Kelimeler: Tekerlek Tahrik Gücü, Egzoz Emisyonları, Benzin-Etanol Karışımları, Taşıt Performansı, Etanol EFFECT OF USING GASOLINE-ETHANOL BLENDS ON WHEEL IMPULSE POWER AND EXHAUST EMISSIONS ABSTRACT In this study, the effects of using gasoline ethanol blends on wheel impulse power and CO, HC and CO 2 emissions were investigated at a vehicle with electronic ignition system and injection fuel system. As fuel, gasoline-ethanol blends with a %10-20-30 ethanol were used. Experimental studies were done at second, third and forth gears. According to result of experimental studies; the highest values of wheel impulse power for each gear stages; obtained at second gear with E10 fuel (47.6 kw/60 km/h), at third gear with E10 fuel (51.1 kw/100 km/h), at forth gear with E20 fuel (49.3 kw/130 km/h). At obtaining max. wheel impulse power for each gear stages, the least values of CO emissions were measured as at second gear with E10 fuel (0.208% vol), at third gear with E20 fuel (0.228% vol) and at forth gear with E20 fuel (0.412% vol). The least values of HC emissions were measured as at second gear with E10 fuel (7 ppm), at third gear with E30 fuel (4 ppm), at forth gear with E10 fuel (5 ppm). Keywords: Wheel Impulse Power, Exhaust Emissions, Gasoline- Ethanol Blends, Vehicle Performance, Ethanol

1. GİRİŞ (INTRODUCTION) Otomotiv sektörünün hızlı gelişimi, petrol rezervlerinin azalması, dünyadaki hava kirlilik oranının artmasından dolayı egzoz emisyonlarının azaltılması, fayda maliyet analizleri ve arz talep dengeleri gibi faktörlerden dolayı sanayileşmiş ve sanayileşmekte olan ülkeler enerji ihtiyaçlarını karşılamak amacı ile yeni enerji kaynaklarına yönelmektedirler [1 ve 2]. İçten yanmalı motorlarda kullanılacak yakıtların; ucuz ve bol miktarda üretilebilmesi, ısıl değerlerinin yüksek olması, kolayca depolanabilmesi ve taşınabilmesi, yüksek sıkıştırma oranlarında çalışmaya olanak vermesi ve düşük düzeyde egzoz emisyonu oluşturması istenir. Bu özellikleri sağlayan başlıca alternatif yakıtlar genel olarak; yapay benzin, alkoller ve gaz yakıtlar olarak sınıflandırılmaktadır. Sözü edilen yakıtların motor yakıtı olarak kullanılması durumunda, alışılagelmiş motor yakıtlarına göre çeşitli üstünlüklerinin yanı sıra bazı olumsuzlukların da çıkacağı araştırmacılar tarafından belirtilmektedir [3]. Alkoller, otomobilin icat edildiği yıllardan beri kullanılmaktadır. Alkollerden sadece etanol ve metanol, petrol esaslı olmayan hammaddelerden güncel teknolojiyle pratik olarak üretilebilmektedir. Etanol bu özelliklerinden dolayı buji ateşlemeli motorlar için uygun bir yakıttır ve motorda tek başına ya da benzine belirli oranlarda katılarak kullanılmaktadır [4 ve 5]. Benson ve ark. çalışmalarında, değişik türlerde yakıtların kullanılabildiği yakıt sistemine sahip araçlarda hacimce %85 etanol içeren benzin-etanol karışımı yakıtla birlikte 1988 ulusal ortalama bileşimi olarak adlandırılan ve A olarak isimlendirdikleri benzin ile 1996 California Faz2 düzenlemesini karşılayan ve C2 olarak adlandırılan yakıtların egzoz emisyonlarına etkisini incelemişler ve karşılaştırmışlardır. Deneylerde Chevrolet Lumina, Ford Taurus ve Plymouth Acclaim marka taşıtlar kullanmışlardır. Chevrolet Lumina marka araçtan elde edilen CO ve NO x emisyon değerleri etanol-benzin karışımı yakıt kullanıldığında diğer yakıtlara göre daha az olmuştur. Diğer araçlarda ise CO emisyonunda etanol-benzin karışımlı yakıtta diğer yakıtlara göre artış, NO x emisyonunda ise azalma olduğunu söylemişlerdir [6]. Guerrieri ve ark. çalışmalarında, yüksek oranda etanol ilaveli etanol-benzin karışımlarını, 1990 ve 1992 yıllarında üretilmiş altı benzinli araçta, hacimsel olarak %10-40 arasında etanol içeren, dokuz farklı etanol benzin karışımı kullanarak taşıt egzoz emisyonlarına etkisini incelemişlerdir. Temel yakıt ile test yakıtları arasındaki bulguları oransal olarak hesaplamışlardır. HC ve CO emisyonları ile yakıt ekonomisindeki değişimlerin karışımdaki etanolun miktarına göre değiştiğini söylemişlerdir. En yüksek etanol içeren karışımla yapılan test sonuçlarında HC emisyonunda %30, CO emisyonunda %50 ve yakıt tüketiminde %15 azalma olduğunu göstermişlerdir [7]. Fanick ve ark. çalışmalarında, değiştirilebilir yakıt sistemine, 3lt motor hacmine, V6 tip silindir bloğuna, üç yollu katalitik konvertöre ve EGR sistemine sahip 1994 model Ford Taurus marka araçta yakıt olarak, benzin, LPG, doğalgaz, %85 etanol içeren benzin-etanol karışımı (E85) ve %85 metanol içeren benzin-metanol (M85) kullanmışlar ve egzoz emisyonlarına etkisini incelemişlerdir. Karışımlarda kullanılan etanol %5 benzin ile karıştırılıp denatüre edilmiştir. Deneyler sonunda kullanılan yakıta göre elde edilen emisyon değerleri Tablo 1 de verilmiştir [8]. 193

Tablo 1. Yakıtlara göre egzoz emisyon değerleri ve yakıt tüketimi [8] (Table 1. Exhaust emission values and fuel consumption for each fuel[8]) HC (g/km) CO NO x Yakıt tüketimi (g/km) (g/km) (lt/km) Benzin 2,21 43,15 0,3 12,4 LPG 1,75 54,62 0,04 13,05 Doğalgaz 2,97 66,84 < 0,01 16,29 E85 2,06 41,4 0,02 15,62 M85 1,19 32,27 0,02 20,5 Kelly ve ark. çalışmalarında, farklı yakıtların kullanılabildiği Chevrolet Lumina marka bir araçta hacimce %50 ve %85 etanol içeren yakıtları kullanarak egzoz emisyonlarına etkilerini incelemişlerdir. Deneylerde kullanılan taşıtlar 1992 ve 1993 model olup farklı yakıtların kullanılabildiği 21 adet Chevrolet Lumina marka araç ve aynı sayıda standart benzinli Chevrolet Lumina araç kullanmışlardır. Araçların motorlarının silindir tipi V6, silindir hacmi 3,1 lt, sıkıştırma oranı 8,8:1, yakıt sistemi de çok nokta enjeksiyonludur. Bu araçların motorlarının segmanları, yakıt depoları, motor elektronik kontrol ünitesi (ECU), enjektörleri farklıdır. %85 etanol içeren karışım kullanıldığında benzine göre genel olarak NO x emisyonlarında maksimum %32 lik bir azalma, CO emisyonunda da %24 lük bir azalma olduğunu söylemişlerdir [9]. Al-Baghdadi yapmış olduğu çalışmasında, dört zamanlı, değişken sıkıştırma oranına sahip buji ateşlemeli bir motorun, performans ve emisyon değerlerine ilave yakıt olarak hidrojen ve etanol kullanımının etkisini incelemiştir. Ek yakıt olarak hidrojen-etanol kullanarak yaptığı deneylerde tüm motor performans parametrelerinde iyileşme olduğunu belirtmiştir. Egzoz emisyonlarındaki değişmelerde ise, CO emisyonunda %48,5 ve NO x emisyonunda %31,1 e kadar bir azalma gözlemlemiştir. Ek olarak ÖYT de %58,5 azalama, ısıl verimde de %4,72 ile %10,1 arasında artış olduğunu belirtmiştir [10]. Al-Hasan çalışmasında, kurşunsuz benzine hacimce %2,5-25 arasında, ve her seferinde %2,5 oranda artırarak etanol ilave ederek motor performansına ve egzoz emisyonlarına etkilerini incelemiştir. 3/4 gaz kelebeği açıklığında, 1000, 2000, 3000 ve 4000 d/d da yapmış olduğu deneyler sonucunda, etanol-benzin karışımlarının motor gücünde ortalama %8,3 oranında, ısıl verimde %9 oranında ve hacimsel verimde %7 oranında bir artış olduğunu söylemiştir. Ayrıca yakıt tüketiminde ortalama %5,7 artış, özgül yakıt tüketiminde ise yaklaşık olarak %2,4 oranında bir azalma olduğunu belirtmiştir. Egzoz emisyonlarına bakıldığında, CO emisyonunda yaklaşık %46,5 oranında, HC emisyonunda da %24,3 oranında bir azalma gözlemlemiştir. CO 2 emisyonunda ise %7,5 oranında artış tespit etmiştir. Sonuç olarak, hem motor performans değerleri hem de egzoz emisyon değerleri bakımından en iyi sonuçların hacimce %20 etanol içeren karışımdan elde edildiğini belirtmiştir [11]. Topgül çalışmasında, hacimce %10-20-40 ve 60 etanol içeren benzin etanol karışımlarının motor performansına, egzoz emisyonlarına, ısı kayıplarına ve silindir basınçlarına etkisini deneysel olarak incelemiştir. Deneyleri dört zamanlı, tek silindirli, değişken sıkıştırma oranlı, buji ile ateşlemeli ve enjeksiyonlu yakıt sistemine sahip bir motorda yapmıştır. Deney sonuçlarını farklı, motor devirlerinde, motor yüklerinde, sıkıştırma oranlarında, ateşleme zamanlarında, hava fazlalık katsayılarında ve giren hava sıcaklıklarında elde etmiştir. Düşük sıkıştırma oranlarında, en yüksek motor momentini veren ateşleme avansının, kullanılan yakıt karışımları 194

arasında çok fazla farklılığın olmadığını belirtmiştir. Özellikle yüksek sıkıştırma oranlarında ve düşük devirlerde, motor performansı karışımdaki etanol miktarına bağlı olarak artmıştır. En yüksek motor momentini veren ateşleme zamanının, hava/yakıt oranının ve giren hava sıcaklığının motor performansının ve egzoz emisyonlarının değişimlerine etkilerinin tüm karışım yakıtları için benzer olduğunu gözlemlemiştir. Isı kayıplarının, etanol-benzin karışımları kullanıldığında azaldığını göstermiştir. Kullanılan yakıtlar arasında en iyi vuruntu dayanımına sahip olan, hacimce %60 etanol içeren karışımda, daha yüksek silindir basıncı elde etmiştir [12]. Çolak çalışmasında, değişken sıkıştırma oranlı, buji ateşlemeli bir motorda, benzin ve etanolun motor performansına ve egzoz emisyonlarına etkilerini karşılaştırmıştır. Deneyleri, 6:1 ve 10:1 sıkıştırma oranlarında, %100 benzin ve %100 etanol kullanarak yapmıştır. Deneyler sonucunda, 6:1 sıkıştırma oranında, %100 etanol kullanarak aldığı verilerde benzine göre motor momenti ve motor gücünde azalma, özgül yakıt tüketiminde artış olduğunu söylemiştir. 10:1 sıkıştırma oranında ise, etanol kullanarak alınan motor momenti ve motor gücü değerlerinde artış olduğunu söylemiştir. CO, NO x, CO 2 emisyonları önemli ölçüde azalırken, HC emisyonunda artış olduğunu gözlemlemiştir [13]. 2. ÇALIŞMANIN ÖNEMİ (RESEARCH SIGNIFICANCE) Bu çalışmada, benzine etanol ilave edilerek taşıtlardan kaynaklanan kirletici gazların, taşıt performansını olumsuz yönde etkilemeden azaltılması amaçlanmıştır. Daha öce yapılmış olan çalışmalardan farklı olarak bu çalışmamızda, etanolun performans etkileri taşıt performansı olarak ortaya konulmuştur. Bu sayede daha önce yaygın olarak denenmemiş olan, etanolun taşıt performansına etkilerinin incelenmesi konusu bu çalışma ile literatürde yerini almıştır. Bulunan sonuçlara göre benzine belirli oranlarda etanol ilavesinin egzoz emisyonlarında önemli bir düşüş sağladığı görülmüştür. Etanolun günümüz şartlarında üretilmiş taşıtlarda, herhangi bir modifikasyona gidilmeden benzine %10-20 oranlarında katılmasının mümkün olduğu ortaya konulmuştur. 3. DENEYSEL ÇALIŞMA (EXPERIMENTAL STUDY) Şekil 1 de deneysel çalışmaların yapıldığı deney düzeneği şematik olarak gösterilmiştir. Deneyler, Selçuk Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitim Bölümü Otomotiv Ana Bilim Dalı Taşıt Test ve Ayarları Laboratuarında yapılmıştır. Deney taşıtının teknik özellikleri Tablo 2 de verilmiştir. DELORENZO HPT 6100 marka taşıt dinamometresi kullanılmıştır. Kullanılan taşıt dinamometresi yol testi, güç testi ve hız testi yapabilmektedir. Deneylerde, CO (hacimsel olarak %0,1 hassasiyette), CO 2 (hacimsel olarak %0,1 hassasiyette), HC (%10 ppm hassasiyetinde) modüllerini ölçebilen, ölçüm sıcaklığı 4-40 o C, olan BOSCH BEA-050 marka egzoz emisyon cihazı kullanılmıştır. Egzoz emisyon cihazı ile ölçümlere başlamadan önce cihazın kalibrasyonu yapılmıştır. Deneylerde, Petrol Ofisi ne bağlı olan bir benzin istasyonundan tedarik edilen 95 oktan kurşunsuz benzin ve Merk marka %99,9 saflıkta etanol kullanılmıştır. Deneylerde kullanılan yakıt karışımları hacimsel olarak oluşturulmuştur. Tablo 3 de verilen etanol ve E0 ın bazı özellikleri üretici firmalar vasıtası ile temin edilmiş olup, E10, E20, E30 yakıtlarının ki ise Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makineleri biyodizel laboratuarında belirlenmiştir. Ölçümlerin yapıldığı biyodizel laboratuarı DPT projesi destekli olup cihazlar TSE standartlarındadır. 195

TTG ve egzoz emisyonu değerleri en az 3 er defa tekrar edilerek doğrulaması yapılmıştır. 1: Deney taşıtı 2: Tahrik tekerleği 3: Taşıt dinamometresi tamburları 4: Taşıt Dinamometresi 5: Taşıt Dinamometresi kontrol paneli 6: Güç kaynağı 7: Egzoz emisyon cihazı Şekil 1. Deney Düzeneği (Figure 1. Experimental setup) Tablo 2. Deney taşıtının teknik özellikleri (Table 2. Technical properties of vehicle) Markası FIAT Tipi Albea Versiyonu 1.2 Active EL Tahrik şekli Önden çekişli İmal yılı 2002 Dingil uzaklığı (mm) 2439 Taşıt uzunluğu/genişliği/yüksekliği 4186/1703/1490 (mm) Azami taşıt ağırlığı (kg) 1055 Taşıt Motorunun Özellikleri Silindir sayısı / düzeni 4 / Tek sıra Ateşleme sırası 1 3 4 2 Çap x Strok (mm) 70,8 x 78,86 Motor hacmi (cm 3 ) 1242 Supap sayısı 16 Sıkıştırma oranı 10,6:1 Yakıt sistemi Elektronik çok nokta enj. MPI Maksimum güç (hp d/d) 80 5000 Maksimum tork (Nm d/d) 114 4000 Tablo 3. Deney yakıtlarının bazı özellikleri (Table 3. Some properties of fuels) Yoğunluk (kg/m 3 ) Kin.Viskozite (40 o C-mm 2 /s) Alt Isıl Değer Su İçeriği (MJ/kg) (ppm) Etanol 793 (20 o C) - 36,78 < %0,1 - E0 720 (15 o C) - 48,07-1a E10 760 (15 o C) 0,643 39,61 1094 1a E20 763 (15 o C) 0,652 38,27 1510 1a E30 767 (15 o C) 0,682 35,22 1795 1a Bakır Şerit Korozyon 196

4. BULGULAR VE SONUÇLAR (FINDING AND RESULTS) 2. vites durumunda 20-40-60-80 km/h taşıt hızlarında yapılan test sonuçları grafiksel olarak Şekil 2 ve 3 de görülmektedir. Şekil 2 de görüldüğü gibi 2. vites durumunda maksimum TTG değeri 60 km/h taşıt hızında elde edilmiştir. Bu hızda elde edilen en yüksek TTG değeri E10 yakıtı ile 47,6 kw tır. E10 ve E20 yakıtı ile elde edilen TTG değerleri E0 yakıtından elde edilen TTG değerlerinden daha yüksektir. Şekil 2. 2. vites durumunda TTG değerleri grafiği (Figure 2. Graphic of WIP values for 2nd gear) Şekil 3. 2. vites durumunda maksimum TTG de egzoz emisyonu değerleri (Figure 3. Exhaust emission values at maximum WIP for 2nd gear) 2. vites durumunda elde edilen emisyon değerlerine göre karışım yakıtlarının CO ve HC emisyonları E0 yakıtından düşüktür. CO 2 emisyonunun ise E10 ve E20 yakıtlarında E0 a göre yüksek, E30 yakıtında ise düşük olduğu görülmektedir. Şekil 4. 3. vites durumunda TTG değerleri grafiği (Figure 4. Graphic of WIP values for 3rd gear) 197

3. vites durumunda 40-60-80-100-115 km/h taşıt hızlarında yapılan test sonuçları grafiksel olarak Şekil 4 ve 5 de görülmektedir. Şekil 4 de görüldüğü gibi 3. vites durumunda maksimum TTG değeri 100 km/h taşıt hızında elde edilmiştir. Bu hızda elde edilen en yüksek TTG değeri E10 yakıtı ile 51,1 kw tır. Karışım yakıtları ile elde edilen TTG değerleri E0 yakıtından elde edilen TTG değerlerinden daha yüksektir. 3. vites durumunda elde edilen emisyon değerlerine göre karışım yakıtlarının CO ve HC emisyonları E0 yakıtından düşüktür. CO 2 emisyonunun ise karışım yakıtlarında E0 a göre yüksek olduğu görülmektedir. Şekil 5. 3. vites durumunda maksimum TTG de egzoz emisyonu değerleri (Figure 5. Exhaust emission values at maximum WIP for 3rd gear) Şekil 6. 4. vites durumunda TTG değerleri grafiği (Figure 6. Graphic of WIP values for 4th gear) 4. vites durumunda 80-100-120-130-140 km/h taşıt hızında yapılan test sonuçları grafiksel olarak Şekil 6 ve 7 de görülmektedir. Şekil 6 de görüldüğü gibi 4. vites durumunda maksimum TTG değeri 130 km/h taşıt hızında elde edilmiştir. Bu hızda elde edilen en yüksek TTG değeri E20 yakıtı ile 49,3 kw tır. Karışım yakıtları ile elde edilen TTG değerleri E0 yakıtından elde edilen TTG değerlerinden daha yüksektir. Şekil 7. 4. vites durumunda maksimum TTG de egzoz emisyonu değerleri (Figure 7. Exhaust emission values at maximum WIP for 4th gear) 198

4. vites durumunda elde edilen emisyon değerlerine göre karışım yakıtlarının CO ve HC emisyonları E0 yakıtından düşüktür. Ancak E30 yakıtı ile elde edilen HC emisyonu değeri E0 yakıtına göre bir miktar artmıştır. Bunun nedeni, etanolun ısıl değerinin benzine göre düşük olması sonucu silindir içerisindeki yanma sonu sıcaklığının düşük olması ve artan taşıt ve motor hızına bağlı olarak silindirlere alınan karışımın tam olarak yanabilmesi için gerekli olan zamanın azalmasıdır. CO 2 emisyonunun ise karışım yakıtlarında E0 a göre yüksek olduğu görülmektedir. Maksimum TTG nün elde edildiği durumlarda etanol katkılı yakıtlardan E0 yakıtına göre daha yüksek TTG değerleri ölçülmüştür. Bunun nedeni, etanolun oksijen içermesidir. Motora ilave oksijenin motor performansını artırdığı bilinmektedir [14]. TTG motor performansı ile doğru orantıda bağlı bir değişkendir. Etanoldaki oksijen içeriği sayesinde artan motor performansı TTG de artışa sebep olmuştur. Grafiklerde karışım yakıtlarından elde edilen TTG değerlerinin E0 yakıtından elde edilen değerlere göre düşük olduğu kısımlar da bulunmaktadır. Özellikle E30 yakıtı ile elde edilen TTG değerlerinin diğer yakıtlara göre daha düşük olduğu görülmektedir. Bunun nedeni, karışımdaki oksijen miktarının artmasına karşın yakıtın oktan sayısının artması ve motorun sıkıştırma oranının artırılamamasıdır. Bu durum motor performansında azalmaya ve dolayısıyla TTG de düşüşe sebep olmuştur. Maksimum TTG değerinin elde edildiği durumlarda ölçülen CO emisyonu değerlerinde etanol katkılı yakıtlar kullanılarak elde edilen CO emisyonlarının daha düşük olduğu görülmektedir. Bunun nedeni, etanolun içeriğinde oksijen bulunması ve bu nedenle karışım yakıtlarındaki oksijen miktarının kurşunsuz benzine göre yüksek olmasıdır. Çünkü CO emisyonu, öncelikle silindirlere alınan oksijenin miktarına bağlıdır. Bununla birlikte, etanol benzinden daha az sayıda C atomu içermektedir (Etanol:C 2 H 5 OH, Benzin:C 8 H 18 ). Bu nedenle karışımdaki toplam C atomu miktarının kurşunsuz benzine göre az olması CO emisyonunun bir diğer azalma sebebidir. Ayrıca etanol benzine göre çok daha iyi buharlaşmakta ve daha temiz yanmaktadır. Bulunan bu sonuçlar; Guerrieri ve ark (1995), Fanick ve ark (1996), Kelly ve ark (1996), Topgül (2006), Çolak (2006) ın bulmuş olduğu sonuçlar ile uyumludur [7, 8, 9, 12 ve 13]. Maksimum TTG değerinin elde edildiği durumlarda ölçülen HC emisyonu değerlerinde, etanol katkılı yakıtlar kullanılarak elde edilen HC emisyonlarının daha düşük olduğu görülmektedir. Bunun nedeni, etanoldaki oksijen bileşiğinin, hava/yakıt oranını artırarak karışımı bir miktar fakirleştirmesi ve silindirlere alınan yakıtın HC bileşiği oranının azalmasıdır. Buna ek olarak etanol katkılı yakıtların daha kolay buharlaşabilmesi ile yanmanın daha iyi olmasını sağlaması HC emisyonlarını düşürmüştür. Bu sonuçlar; Fanick ve ark (1996) ve Topgül (2006) ün çalışmaları ile uyumludur [8 ve 12]. Maksimum TTG değerinin elde edildiği durumlarda ölçülen CO 2 emisyonu değerlerinde, etanol katkılı yakıtlar kullanılarak elde edilen CO 2 emisyonlarının genelde daha fazla olduğu görülmektedir. CO 2 emisyonu eğrileri, C ve O atomlarının tepkimeye girme durumuna göre değişiklik göstermiştir. CO oranındaki düşüş CO 2 oranındaki artışın bir göstergesidir. Bu nedenle 2. vites durumunda E30 yakıtı ile elde edilen CO 2 emisyonu haricinde diğer tüm durumlarda CO 2 emisyonu E0 yakıtına göre artmıştır. Bu sonuçlar; Al-Hasan (2003) ın yapmış olduğu çalışma ile uyumludur [11]. 199

5. SONUÇLAR (CONCLUSION) Sonuç olarak; Etanolun benzinle karıştırılması sonucu ortaya çıkan taşıt performansı değerleri, buji ateşlemeli motorlarda özellikle E10 kullanımının uygun olabileceğini ortaya koymaktadır. Benzine etanol ilavesi, yakıtın oktan sayısını artırmaktadır. Motorun sıkıştırma oranının artırılması ile taşıt performansında artış sağlanacaktır. Emisyon değerleri göz önüne alındığında, en karalı sonuçların elde edildiği E20 yakıtının kullanımının uygun olabileceği önerilmektedir. Buji ateşlemeli motorlar için gelecekteki yakıt olarak düşünülen etanol, günümüzde petrolden elde edilen benzinin yerini kolaylıkla alabilir. E0 E10 E20 E30 ÖYT TTG WIP BİLİMSEL ADLANDIRMA (NOMENCLATURE) : %100 Kurşunsuz benzin : %90 Kurşunsuz benzin - %10 Etanol : %80 Kurşunsuz benzin - %20 Etanol : %70 Kurşunsuz benzin - %30 Etanol : Özgül Yakıt Tüketimi : Tekerlek Tahrik Gücü : Wheel Impulse Power TEŞEKKÜR (THANKS) Bu çalışmada İlker ÖRS ün Benzin-Etanol Karışımlarının Taşıt Performansına ve Egzoz Emisyonlarına Etkisi isimli yüksek lisans tezinden faydalanılmıştır. KAYNAKLAR (REFERENCES) 1. Koca, A. ve Gün, F., (2006). Değişken supap zamanlamasının motor performansına etkilerinin deneysel incelenmesi, Politeknik Dergisi, 9(4): 271-277. 2. İçingür, Y. ve Yamık, H., (2003). Metil ve etil esterlerin dizel yakıtı olarak kullanılma imkanlarının deneysel olarak araştırılması, Politeknik Dergisi, 6(2): 459-464. 3. Bayraktar, H. ve Durgun, O., (2004). Buji ateşlemeli motorlar için alternatif yakıtların teorik değerlendirilmesi ve pratik kullanılabilirliği, Mühendis ve Makine, 48(533): 48-56. 4. Karaosmanoğlu, F., (1990). Alkollü benzinlerin alternatif yakıt olarak değerlendirilmesi, Doktora tezi, İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. 5. Çolak, A., (2006) Buji ateşlemeli bir motorda farklı sıkıştırma oranlarında etanol kullanımının performans ve emisyonlara etkisinin incelenmesi, Yüksek lisans tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük. 6. Benson, J.D., Koehl, W.J., Burns, V.R., Hochhauser, A.M., Knepper, J.C., Leppard, W.R., Painter, L.J., Rapp, L.A., Reuter, R.M., Rippon, B., and Rutherford, J.A., (1995). Emissions with E85 and Gasolines in Flexible/Variable Fuel Vehicles The Auto/Oil Air Quality Improvement Research Program, SAE Paper No: 952508. 7. Guerrieri, D.A., Caffery, P.J., and Rao, V., (1995). Investigation into The Vehicle Exhaust Emissions of High Percentage Ethanol Blends, SAE Paper No: 950777. 8. Fanick, E.R. and Whitney, K.A., (1996). Bailey, B.K., Particulate Characterization Using Five Fuels, SAE Paper No: 961089. 200

9. Kelly, K.J., Bailey, B.K., and Coburn, T., (1996). Federal Test Procedure Emission Test Result from Ethanol Variable-Fuel Vehicle Chevrolet Luminas, SAE Paper No: 961092. 10. Al-Baghdadi, M.A.S., (2000). Performance Study of a Four-Stroke Spark Ignition Engine Working with Both of Hydrogen and Ethyl Alcohol as Supplementary Fuel, Hydrogen Energy, 25:1005-1009. 11. Al-Hasan, M., (2003). Effect of Ethanol-Unleaded Gasoline Blends on Engine Performance and Exhaust Emission, Energ Conversion and Management, 44:1547-1561. 12. Topgül, T., (2006). Buji ile Ateşlemeli Motorlarda Etil Alkol- Benzin Karışımı Kullanımında Optimum Çalışma Parametrelerinin Araştırılması, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara. 13. Çolak, A., (2006). Buji Ateşlemeli Bir Motorda Farklı Sıkıştırma Oranlarında Etanol Kullanımının Performans ve Emisyonlara Etkisinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük. 14. Sezer, K., (2004). Klasik Motorlara Saf Oksijen Verilmesinin İrdelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük. 201