Common raıl direkt enjeksiyonlu bir dizel motorda motorin - fuzel yağı karışımının motor karakteristiklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of diesel - fusel oil mixture on engine characteristics in a common rail direct injection diesel engine
Yazar: BİROL ÖZGÜN
Danışman: DOÇ. DR. ERTAN ALPTEKİN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Direkt püskürtmeli motorlar = Direct injection engines ; Dizel motorlar = Diesel engines ; Egzoz emisyonları = Exhaust emissions ; Fuzel yağı = Fusel oil ; Motor performansı = Motor performance

Özet:
Fuzel yağı, şeker pancarından şeker üretim prosesinde bir yan ürün olarak oluşan melastan etil alkol üretilmesi sırasında ortaya çıkan atık bir üründür ve dizel motorlarda kullanılabilecek alternatif yakıtlardan bir tanesidir. Yapılan bu çalışmada, ortak ray (common-rail, CRDI) direkt yakıt enjeksiyon sistemine sahip bir dizel motorda motorin ve fuzel yağı-motorin (%90 motorin - %10 fuzel yağı, F10) karışımı yakıt olarak kullanılmış ve bu yakıtların performans, enjeksiyon, yanma ve emisyon karakteristikleri analiz edilmiştir. Testler 1500, 1800 ve 2100 dev/dk motor hızlarında ve ortalama motor yükünde (125 Nm) gerçekleştirilmiştir. Tüm devir şartlarında, F10 yakıtının özgül yakıt tüketimi motorine kıyasla daha yüksekken, silindir içi basınç değerleri ise daha düşüktür. Motor devri artışı ile birlikte F10 yakıtının silindir içi basınç değerleri motorine yaklaşmıştır. Ana ve pilot enjeksiyon karakteristiği, tutuşma gecikmesi ve yanmış yakıt kesri değerleri özellikle 1500 ve 1800 dev/dk'da önemli ölçüde farklılıklar göstermiştir. Her iki yakıtın maksimum ısı dağılım oranlarının ve krank açısına göre konumlarının birbirine yakın olduğu gözlemlenmiştir. Emisyon sonuçlarına göre; tüm devir şartlarında F10 yakıtının kullanımı motorine kıyasla NOx ve CO emisyonlarında azalma sağlarken, THC emisyonlarında ise bir miktar artışa neden olmuştur.

Abstract:
Fusel oil is a waste product procured during the production of ethyl alcohol from molasses which is a by-product obtained during sugar production from sugar beet and it is one of the alternative fuels that can be used in diesel engines. In the presented study, diesel fuel and fusel oil-diesel fuel mixture (90% diesel - 10% fusel oil, F10) were used as the test fuels in a diesel engine with a common-rail fuel injection system (CRDI) and performance, injection, combustion, and emission characteristics of these fuels were analyzed. The tests were carried out at 1500, 1800, and 2100 rpm engine speeds and medium engine load (125 Nm). In all engine test conditions, specific fuel consumption values of F10 fuel were higher than those of diesel fuel whereas in-cylinder pressure values of diesel fuel were higher than those of F10 fuel. The in-cylinder pressure values of F10 fuel became closer to those of pure diesel fuel with an increase in engine speed. Main and pilot injection characteristics, ignition delay, and mass burned fraction values showed significant differences especially at 1500 and 1800 rpm engine speeds. It was observed that the maximum heat release rate values of both fuels and their corresponding crank angle positions were close to each other. According to the emission results, F10 fuel caused a decrease in NOx and CO emissions, while it caused an increase in THC emissions in all test conditions.