Motorlarda değişken oktan sayılı yakıt kullanımını sağlamak için çift yakıt sisteminin geliştirilmesi
Improving dual fuel system to provide use of variable octane numbers gasoline in SI engines
Yazar: TARKAN SANDALCI
Danışman: PROF. DR. ORHAN DENİZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Derece: Doktora, 2005
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
ÖZETOtto motorlarında vuruntusuz çalışma için gerekli olan oktan sayısı düzeyi yüke bağlı olarakgeniş bir aralıkta değişmektedir. Bu yüzden, tam yük çalışma koşulları hariç, kısmi yüklerdeyüksek oktan sayılı yakıt kullanımı gereksizdir. Oktan sayısı gereksinimindeki azalma,özellikle istenmeyen emisyonları üreten oktan sayısı arttırıcıların (kurşun tetra etil vearomatik hidrokarbonlar gibi) kullanımındaki azalmalar gibi benzin üretiminin maliyet veenerji giderlerindeki azalmaları da kapsamaktadır. Benzin üretiminin maliyet ve enerji giderioktan sayısının artmasıyla birlikte artar. Sürüş şartlarına göre, motorun anlık gereksinimlerinikarşılayabilecek farklı oktan sayılarına sahip iki yakıtın ayarlanabilir bir karışım oranısağlayabilecek bir çift yakıt sistemi, düşük oktan sayılı yakıtın etkili kullanımına izin verendüşük motor gücü talebiyle karakterize edilmiş şehir içi kullanımı için özellikle cazip olabilir.Yapılan çalışmada, özellikle şehir içi seyir koşullarında motorun vuruntusuz çalışması içinihtiyacı olan oktan sayısı gereksinimini karşılayabilecek, değişik oktan sayılı iki yakıtınuygun oranlarda kullanımına izin veren çift yakıt sistemi geliştirildi. Geliştirilen sisteminklasik bir sisteme göre üstünlükleri irdelendi.Sonuç olarak, çift yakıt sisteminin, motorun gereksinimi olan oktan sayısını sağlayacakşekilde yüksek ve düşük oktan sayılı yakıtı uygun oranlarda karıştırarak, yüksek oktan sayılıbenzin tüketimini en az seviyede tuttuğu gözlendi. Yüksek oktan sayılı benzin kullanımınınazalması sayesinde, oktan sayısı arttırım maliyetini de azaltacağı için Ülke ekonomisine ciddibir fayda sağlayacaktır.Ayrıca, bu tür bir sistemin kullanımıyla motor performansından ödün verilmediği gibi, egzozemisyonlarında da belirgin bir azalma sağlanacağı kesindir. Sistemin esnek olması sayesinde,yazılımda yapılacak ufak değişiklikler ile, alternatif yakıtlar da rahatlıkla kullanılabilir.Anahtar kelimeler: Vuruntu, Oktan sayısı, Motor yönetimi, Yakıt sistemi.ix

Abstract:
ABSTRACTThe fuel octane required for knock-free operation of a spark-ignition engine varies widelywith load. Therefore, the octane rating of the fuel used is under-utilized, except near fullloading operating conditions. Such reduction in octane requirements implies reductions in thecost and energy expenditure of producing gasoline, as well as reductions in the use of octaneenhancers which produce particularly undesirable emissions such as tetraethyl lead andaromatic hydrocarbons. The cost and energy expenditure of producing gasoline increases withoctane rating. This observation led us to the idea of a dual-fuel system to provide anadjustable mixture of two fuels of different octane ratings that would match the instantaneousrequirements of the engine. A dual-fuel system would be particularly attractive for citydriving characterized by how engine power demand allowing substantial use of low octanefuel.In this study, a dual-fuel system was developed in spark-ignition engine. It can provide theoctane rating which engine requires for knock free operation in urban traffic and enables touse two fuels having different octane ratings. It is investigated the advantages of developedsystem compared to conventional system.As a result, it is observed that dual fuel system keeps high octane fuel consumption minimumby blending high and low octane fuels to provide octane rating which engine requires.Because of decreasing high octane fuel consumption, octane improving cost decreases.Therefore, it will be significantly for national economy.Usage of this kind of system doesn?t effect the engine performance. In addition, it providessignificant reduction of exhaust emissions. Owing to flexibility of the system, after makingsmall changes in software, alternative fuels can be used easily.Keywords: knock, octane rating, engine management, fuel system,x