Dizel motorda ön ısıtma uygulanmış biyodizel yakıtı kullanımının etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of using biodiesel fuel with preheating in diesel engine
Yazar: ORHAN İLHAN
Danışman: PROF. DR. HANBEY HAZAR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
ÖZET
İnsanların ulaşım sorunlarına yardımcı olmak amacıyla üretilen araçlar günümüzde kara ulaşımının yanında, hava ve deniz ulaşımında da kullanılmaktadır. Günümüzde ulaşım ile beraber motorlu araçların kullanılmadığı alan hemen hemen yok gibidir. Kullanılan bu araçların insan refah düzeyini artırdığı gibi insan ve çevreye zararlı yönleri mevcuttur. Bu zararlı etkilerin başında ekzoz emisyonları gelmektedir. Fosil yakıt kullanan bu motorlu araçların her geçen gün sayıları artmakta ve çevreye bıraktıkları emisyon miktarının artmasını da kaçınılmaz kılmaktadır. Bu çevre kirliliğini azaltmak ve insan sağlığına olan zararları minumuma indirmek amacıyla bu tez çalışması yapılmış ve emisyon değerlerinin iyileştirilmesine yönelik deneysel çalışmalar uygulanmıştır. Bu deneyler çok çeşitli olmakla beraber araçların ekzoz emisyonlarının azaltılması çalışmaları hız kazanmıştır. Fosil yakıtların yanması sonucunda meydana gelen zararlı gazların azaltılması ile beraber son yıllarda fosil yakıtlara alternatif yakıtların kullanılması da ön plana çıkmıştır.
Bu tez çalışmasında üç ham bitkisel yağ dizel motorda yakıt olarak kullanımştır. Siyah hardal yağı, Acı badem yağı ve biber çekirdeği yağlarından laboratuar ortamında trensesterifikasyon yöntemi ile elde edilmiş biyodizel kullanılmıştır. Biyodizel olarak kullanılan yakıt normal şartlarda %20, %60 ve %100 olarak dizel yakıt ile hacimsel olarak karıştırılmış tek silindirli, içten yanmalı bir dizel motorunda kullanılarak egzoz emisyon değerleri kaydedilmiştir. Aynı bitkilerden elde edilmiş biyodizel aynı oranlarda dizel yakıt ile karıştırılmış ve motorda kullanılmadan önce fırında ön ısıtmaya tabi tutulmuş akabinde motorda kullanılmış ve egzoz emisyon değerleri tekrar alınmıştır. Deneyler her karışım ve oran için tekrarlandığı gibi ön ısıtma uygulandıktan sonra da tekrarlanmıştır. Deneylerde, karışım yakıtlarının kullanımında ÖYT(Özgül Yakıt Tüketimi), EGS(Egzoz Gaz sıcaklığı), CO(Karbonmonoksit), CO₂(Karbondioksit), HC(Hidrokarbon) ve NOx(Azotoksit) emisyonlarının sonuçları bulunmuş ve normal şartlar ile ön ısıtma uygulanmış karışım sonuçlarından alınan değerler karşılaştırılmıştır. Deney sonuçlarına baktığımızda farklı yağlardan farklı değerler alındığı görülmüştür. Aynı zamanda ön ısıtma uygulanmış biyodizel yakıtların emisyon üzerindeki etkileri bazı değerlerde yaklaşık %10 bir düşüş görülse de bazı değerlerin yükseldiği tespit edilmiştir. Ön ısıtma uygulanmış biyodizel karışımlarının normal şartlarda kullanılan karşım sonuçlarını kıyasladığımızda belli bir oranda yükseliş göstermiştir.

Abstract:
SUMMARY
Investigation of The Effect of Using Biodiesel Fuel with 
Preheating in Diesel Engine
The vehicles produced to help people with transportation problems are used in land and air transportation as well as land transportation. Today, the area where motor vehicles are not used with transportation is almost absent. These tools increase human welfare and have harmful aspects to human and environment. Exhaust emissions are the most important of these harmful effects. The number of these motor vehicles that use fossil fuels is increasing day by day, making it inevitable to increase the amount of emissions they leave to the environment. In order to reduce this environmental pollution and minimize the harm to human health, this thesis has been conducted and experimental studies have been carried out to improve the emission values. Although these experiments are very diverse, the studies on reducing the exhaust emissions of the vehicles have accelerated. Along with the reduction of harmful gases resulting from the combustion of fossil fuels, the use of alternative fuels to fossil fuels has become prominent in recent years.
In this thesis, three crude vegetable oils were used as fuel in diesel engines. Black mustard oil, bitter almond oil and pepper seed oils were obtained by biodiesel obtained by trensesterification method in laboratory. Exhaust emission values were recorded in a single cylinder internal combustion diesel engine mixed with 20%, 60% and 100% diesel fuel under normal conditions. Biodiesel obtained from the same plants was mixed with diesel fuel in the same proportions and preheated in the oven before being used in the engine and then used in the engine and exhaust emission values were taken again. The experiments were repeated for each mixture and ratio as well as after preheating. In the experiments, the results of ÖYT (Specific Fuel Consumption), EGS (Exhaust Gas Temperature), CO (Carbon Monoxide), CO₂ (Carbon Dioxide), HC (Hydrocarbon) and NOx (Nitrogen Oxide) emissions in the use of mixture fuels were found and the results of the mixture were applied under normal conditions. When the results of the experiment were compared, it was seen that different values were taken from different oils. At the same time, the emission effects of preheated biodiesel fuels have been found to increase, although some values have decreased by approximately 10%. When we compare the mixture results of preheated biodiesel mixtures used under normal conditions, it has increased to a certain extent.