Yakıt olarak doğalgaz ve doğalgaz hidrojen karışımı kullanan içten yanmalı bir motorda bor katkısı kullanımının motor performansına, egzoz emisyonlarına ve yağlama yağına etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of boron additive on engine performance, exhaust emissions and lubricant oil in an internal combustion engine using natural gas and natural gas hydrogen mixed as fuel
Yazar: TALİP AKBIYIK
Danışman: PROF. DR. NAFİZ KAHRAMAN ; DOÇ. DR. TOLGA TANER
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Benzin = Gasoline ; Bor katkı maddesi = Boron additive ; Doğal gaz = Natural gas ; Emisyon = Emission ; Motor performansı = Motor performance ; Yağlama = Lubrication

Özet:
Bu çalışmada motor yağına bor katkı maddesi ilave edilmiş buji ateşlemeli bir motorda, yakıt olarak benzin ve doğalgaz kullanımının motor performansına, emisyonlara ve yağlama yağına etkisi incelenmiştir. Motor deneyleri; 4 aşamadan oluşmaktadır. Her bir deney aşamasında motor yağı ve yağ filtresi değiştirilmiştir. 1. Aşamada benzin yakıtı için motor yağına bor katılmadan performans deneyleri tam kelebek açıklığında %100 yük durumunda 3000 d/d'dan başlanıp 500 d/d artırılarak 4 farklı devirde motor yağı değiştirildiği anda yapılmıştır. Sonra motor 3000 d/d'da üç farklı yük durumunda (%100, %50 ve %25) toplamda 50 saat çalıştırılmıştır. Motor yağından başlangıçta, 25 saat sonu ve 50 saat sonu olmak üzere 3 numune alınmıştır. 50 saat çalıştıktan sonra performans deneyleri tekrar edilmiştir. Daha sonra motor yağına bor katkı ilavesi yapılarak benzin deneyleri tekrar edilmiştir. Bu deneyler doğalgaz yakıtı içinde yapılıştır. Deney sonuçlarında çalışma süresine bağlı olarak bor katkısız motor yağı kullanılarak gerçekleştirilen deneylerde motor performansında düşüşün, bor katkılı motor yağı kullanılarak yapılan deneylere göre daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Yakıt olarak benzin kullanılanda CO, CO2 ve HC emisyonlarında azalma, NOX emisyonlarında artış olduğunu, yakıt olarak doğalgaz kullanımında CO, CO2 ve NOX emisyonlarında azalma, HC emisyonlarında atrış olduğu tespit edilmiştir. Farklı zamanlarda motor kartelinden alınan yağlama yağının fiziksel özelliklerinde meydana gelen kötüleşmenin ise bor katkılılarda bor katkısızlara oranla daha az olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the effects of using gasoline and natural gas as fuel on engine performance, emissions and lubricating oil in a spark ignition engine with boron additive added to engine oil were investigated. Engine tests; It consists of 4 stages. Engine oil and oil filter were changed at each test stage. In the 1st stage, the performance tests for gasoline fuel without adding boron to the engine oil were carried out at full throttle opening at 100% load condition, starting from 3000 rpm and increasing 500 rpm at 4 different revolutions when the engine oil was changed. Then the engine was operated at 3000 rpm in three different load conditions (100%, 50% and 25%) for a total of 50 hours. Three samples were taken from the engine oil at the beginning, at the end of 25 hours and at the end of 50 hours. Performance experiments were repeated after 50 hours of operation. Then, the gasoline experiments were repeated by adding boron additive to the engine oil. These experiments were carried out in natural gas fuel. In the test results, it was determined that the decrease in engine performance was higher in the experiments performed using non-boron additive engine oil, depending on the operating time, compared to the experiments using boron-added motor oil. It has been determined that there is a decrease in CO, CO2 and HC emissions, an increase in NOX emissions when gasoline is used as fuel, a decrease in CO, CO2 and NOX emissions when using natural gas as fuel, and an increase in HC emissions. It has been determined that the deterioration in the physical properties of the lubricating oil taken from the engine cartel at different times is less in boron additives than in boron additives.