Biyoetanol-dizel yakıtı karışımlarının (e-dizel) motor performans ve emisyonlarına etkisinin araştırılması
Investigation of engine performance and exhaust emission effect using bioethanol-diesel fuel blends (e-diesel)
Yazar: HASAN AYDOĞAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ACAROĞLU
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Dizel motorlar = Diesel engines ; Motor performansı = Motor performance

Özet:
Bu çalışmada dört zamanlı, üç silindirli, su soğutmalı, turbo doldurmalı, pompalı enjektör tipi yakıt sistemine sahip bir diesel motorda biyoetanol ve dizel yakıtı karışımlarının motor performans ve emisyonlarına etkileri araştırılmıştır.Deneylerde düşük kükürtlü, Eurodiesel yakıtı, E1 (%1 biyoetanol - %99 euro diesel), E2, E3, E4, E5, E10 ve E15 yakıtları kullanılmıştır. Bu deneyler bitirildikten sonra aynı biyoetanol-diesel yakıtı karışımları Beraid ED10 katkılı olarak hazırlanmıştır. Motor performans ve emisyon değerlerindeki değişimler incelenmiştir. Deneyler sonucunda en yüksek motor momenti E10 yakıt karışımı kullanımında, 126,33 Nm olarak ölçülmüştür. Motor güçleri bakımından en yüksek değer E4 yakıt karışımı kullanımında 29 kW olmuştur.En düşük özgül yakıt tüketimi (be) E0 yakıtı kullanımında 178 gr/kWh olarak ölçülmüştür. En yüksek be değeri ise, 215 gr/kWh ile BE15 yakıtı kullanımında ölçülmüştür.Biyoetanol-diesel yakıtı karışımları kullanımında %CO değeri E0 yakıtında %0,07 iken, en yüksek değer BE1 yakıtında % 1,6 olarak ölçülmüştür.Biyoetanol ve diesel yakıtı karışımlarının kullanılmasıyla en yüksek CO2 değeri BE5 yakıtında, %12 olarak ölçülmüştür.En yüksek NOx değeri ise E15 yakıtı kullanımında 697 ppm olarak ölçülmüştür. Bu değer E0 yakıtından % 75 daha yüksektir.Biyoetanol-diesel yakıtı karışımları kullanımında değişik motor devirlerine göre HC değerlerinin değişimi incelendiğinde en yüksek HC değerinin BE2 yakıtında 3000 d/d'da 598 ppm olarak ölçüldüğü görülmektedir. Aynı devirde E0 yakıtının HC değeri ise 102 ppm olmuştur.Bu çalışma sonunda biyoetanol-diesel yakıtı karışımlarında uygun katkı maddesi kullanıldığı takdirde, E15 oranına kadar diesel motor üzerinde bir değişiklik yapılmadan kullanılabileceği görülmüştür.

Abstract:
In the present study, the effect of bioethanol-diesel fuel blends on engine performance and exhaust emissions was investigated on a diesel engine with four stroke, three cylinder, water-cooled, pump injector fuel system turbocharge.In the experiments, fuel is used with low-sulfur, Euro diesel, E1 (%1 bioethanol - 99% euro diesel), E2, E3, E4, E5, E10 and E15 fuels. After the experiments, blends of bioethanol-euro diesel are prepared with Beraid ED10 fuel blend. Engine performance and emissions are investigated. Highest engine torque is measured as 126,33 Nm on E10 fuel blend. Highest engine power is measured as 29 kW on E4 fuel blend.Minimum specific fuel consumption is measured as 178 gr/kWh on E0 fuel. Highest specific fuel consumption is measured as 215 gr/kWh on BE15 fuel blend.Maximum % CO value is measured 1.6% on BE1 fuel blend While minimum %CO value in exhaust gases is measured 0.07% on E0 fuel.Bioethanol-diesel fuel blends was used maximum CO2 amount on BE5 fuel blend, is measured highest 50% more than E0 fuelMaximum NOx amount is measured as 697 ppm on E15 fuel blend. This value highest 77% more than E0 fuel.The use of Bioethanol-diesel fuel blends is investigated HC value on engine speed. Highest HC amount is measured on BE2 fuel blend as 598 ppm While HC value is 102 ppm on E0 fuelThe results of the experimental study showed that towards 15% bioethanol-diesel blends can be used in diesel engines without performing any modifications on the engine and significant decreases were observed in the exhaust emissions.