Aşırı doldurmalı kısmi yalıtımlı bir dizel motorunda biyodizel ve EGR kullanımının performans ve emisyonlara etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of biodiesel and EGR use on performance and emissions in an supercharging partial insulated diesel engine
Yazar: BURAK YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM ÖZSERT
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Dünyada fosil yakıtların kısıtlı oluşu insanları alternatif yakıtlara yönlendirmiştir. Biyodizel, çeşitli yağlardan üretilebilen dizel yakıt özellikleri gösteren alternatif bir yakıttır. Pamuk yağından üretilen pamuk yağı metil esteri ile dizel yakıtın farklı oranlarda karıştırılarak yakıt özelliklerinin iyileştirilmesi, alternatif yakıtın dizel yakıta harmanlanması ile petrol kullanımın azaltılması yönünde çalışma yapılmıştır.

Biyodizelin viskositesinin yüksek olması sebebiyle yüksek oranlarda kullanıdığında yanmada problemler açığa çıkarmaktadır. İçerdiği oksijen ile yanmayı iyileştirsede püskürtme sırasında tam atomize olamaması yamamış yakıt partiküllerini artırmaktadır. Motorun piston yüzeyi seramik ile kaplanarak soğutma suyuna geçen enerjinin azaltılması ve yanma odası sıcaklığının yükselmesi sağlanarak yanmanın iyileşmesi ile biyodizelin yanma kalitesinin artırılması amaçlanmıştır.

Seramik kaplama ile iyileşen yanma beraberinde yüksek NO emisyonlarını getirmektedir. NO emisyonlarını düşürmek için literatürde yanma öncesi ve sonrasında çeşitli yöntemler mevcuttur. Bu çalışmada farklı oranlarda EGR uygulayarak NO emisyonları düşürülmeye çalışılmıştır.

Varolan petrol kaynaklı dizel yakıta alternatif olan biyodizelin turbo doldurmalı bir dizel motorda iyi bir performans sergilemsi için uygulanan kısmi yalıtım ve beraberinde NO emisyonlarında yükselmeyi engellemek için tercih edilen %10 EGR ile performansta bir miktar artış sağlanmaya ve egzoz emisyonları düşürülmeye çalışılmıştır.

Anahtar kelimeler: Biyodizel, Alternatif yakıt, Seramik kaplama, Termal bariyer kaplama, Kısmi yalıtım, EGR, Aşırı doldurma

Abstract:
People have been directed to alternative fuels due to the limited amount of fossil fuels in the world. Biodiesel is an alternative fuel that shows diesel fuel characteristics that can be produced from various oils. Cotton oil methyl ester was produced from cotton oil and diesel fuel that were mixed in different ratios. Improving fuel properties and mixing alternative fuel to diesel fuel have been conducted to reduce oil use.

Because of the high viscosity of biodiesel, it causes problems in combustion when it was used at high rates. Biodiesel improves combustion with oxygen in its structure. However, the fact that it cannot be fully atomized during spraying increases the unburned fuel particles. It was aimed to decrease the loss of energy to the cooling water by covering the piston surface of the engine with ceramic and increase the combustion chamber temperature and improve the combustion quality of biodiesel by the improvement of combustion.

Burning with ceramic coating brings about high NO emissions. To reduce NO emissions, there are various methods at the before and after of combustion in literature. In this study, it has been tried to reduce NO emissions by applying EGR at different rates.

Biodiesel, which is an alternative to the existing oil-source diesel fuel, has been tried to achieve good performance and low exhaust emissions with 10% EGR preferred to prevent the increase of NO emissions and with partial insulation applied to a turbocharged diesel engine.

Keywords: Biodiesel, Alternative fuel, Ceramic coating, Thermal barrier coating, Partial insulation, EGR, Turbocharging