Dizel-biyodizel-izobütanol üçlü karışımları kullanılan bir dizel motorda performans ve yanma karakteristiklerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of performance and combustion characteristics on a diesel engine using diesel-biodiesel-isobutanol ternary blends
Yazar: YUNUS EMRE ÖZTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. ALİ TÜRKCAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering
Dizin: Biyodizel = Biodiesel ; Dizel motorlar = Diesel engines ; Emisyon = Emission ; Performans = Performance ; İzobütanol = Isobutanol

Özet:
Birçok kaynaktan üretilebilir olmasından ve emisyon salınımının azaltılmasına yardımcı olduğundan dolayı biyodizel ve alkol gibi yakıtlar geniş kullanım alanına sahiptir. Bu araştırmada, dizel-biyodizel karışımlarına farklı miktarda izobütanol eklendiğinde meydana gelebilecek yanma, performans, emisyon karakteristikleri incelenmiştir. Common rail enjeksiyonlu dört silindirli dizel motoru sabit devir (1800 d/d) ve farklı (40,80,120 ve 160 Nm) motor yüklerinde test edilmiştir. Saf dizel de dahil olmak üzere altı farklı kütlesel yakıt karışımı kullanılmıştır. Sırasıyla %20 ve %15 oranlarındaki biyodizel ve izobütanol dizel ile karıştırılarak (B20 ve I15) test edilmiş ve artan izobütanol oranlarıyla elde edilen I15B20, I25B20, I35B20 üçlü karışımlar dizel ile kıyaslanmıştır. Düşük-orta yüklerde, biyodizel ve izobütanol eklenen karışımların özgül yakıt tüketiminde artış görülürken yüksek yüklerde is bu fark azalmıştır. Özgül yakıt tüketimi bakımından I15B20 ve I15 yakıtlarının 160 Nm yükteyken dizele benzer değerler verdiği gözlemlenmiştir. Fren termik verimi ve Pmaks değerleri üçlü karşımlar kullanılırken yüksek yüklerde arttığı tespit edilmiştir. Karışımların tutuşma gecikmesi değerlerinin dizel göre arttığı belirlenmiştir. 160 Nm test koşullarında, karışımdaki izobütanol oranın artmasıyla maksimum basınç artış oranı artmıştır. Orta ve yüksek yüklerde, tüm yakıt karışımlarında NOx emisyonları dizele kıyasla artarken I35B20 kullanımı ile NOx emisyonlarının azaldığı görülmüştür.

Abstract:
many sources and help reduce emissions. In this study, combustion, the performance and emission characteristics that can occur when different amounts of isobutanol are added to diesel-biodiesel mixtures were investigated. The four-cylinder diesel engine with common rail injection has been tested at constant speed (1800 rpm) and different (40,80,120 and 160 Nm) engine loads. Six different massively fuel mixtures were used, including pure diesel. Biodiesel and isobutanol were mixed with diesel at 20% and 15% respectively (B20 and I15) and tested, then I15B20, I25B20 and I35B20 teranry mixtures obtained with increasing isobutanol ratios were tested and compared with diesel. It was observed that an increase in specific fuel consumption of the biodiesel and isobutanol mixtures at low-medium loads while this difference is reduced at high loads. In terms of specific fuel consumption, it has been observed that I15B20 and I15 fuels give similar values to diesel at 160 Nm load. It has been observed that the brake thermal efficiency and Pmax values increase at high loads when using ternary mixtures. It was determined that ignition delay of the test blends increased as compared with diesel. Maximum pressure rise rate increased with increase in isobutanol fraction in the blends. At medium and high load test conditions, NOx emissions of the all test blends  increased as compared to diesel, while NOx emissions  reduced with the usage of I35B20 ternary blends.