Alternatif yakıt olarak etanol kullanılan buji ile ateşlemeli bir motorda vuruntu sınırının deneysel olarak belirlenmesi
The experimental study of the determination of knocking limits in a spark ignition engine using ethanol as an alternative fuel
Yazar: MUSTAFA CEYHUN ERKOCA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. TOLGA TOPGÜL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
İçten yanmalı motorlardan kaynaklanan egzoz emisyonları her geçen gün çevre için daha tehlikeli bir hale gelmektedir. Her gün milyonlarca aracın egzozundan çevreye salınan gazlardan biri olan karbondioksit, küresel ısınma sorununun başlıca kaynağıdır. Bununla birlikte günümüzde kullanılan fosil kaynaklı yakıtların yakın bir gelecekte tükenecek olması da araştırmacıları alternatif yakıt arayışlarına yönlendirmektedir.Bu çalışmada buji ile ateşlemeli bir motorda kurşunsuz benzin (E0) ve kurşunsuz benzin-etanol karışımı (E85) kullanımının vuruntu olayına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Ayrıca motor momenti ve özgül yakıt tüketimi gibi motor performans değerleri ile egzoz emisyonlarına etkisi incelenmiştir.Deneyler dört zamanlı, tek silindirli, değişken sıkıştırma oranlı, enjeksiyonlu, buji ile ateşlemeli Hydra marka motorda; 1500 d/d ve 2000 d/d olmak üzere 2 farklı motor devri, 10/1 ve 11/1 olmak üzere 2 farklı sıkıştırma oranında ateşleme avansı ve HFK değiştirilerek yapılmıştır.Deneysel çalışma sonucunda E85 yakıtının vuruntu dayanımının E0 yakıtına oranla daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. 10/1 sıkıştırma oranında E85 yakıtının E0 yakıtına oranla daha yüksek motor momenti sağladığı görülürken; 11/1 sıkıştırma oranında ise E85 yakıtı E0 yakıtına çok yakın motor momenti sağlamıştır. Etanolün ısıl değerinin düşük olması nedeniyle fren özgül yakıt tüketimi bir miktar yüksek çıksa da, egzoz emisyonlarının daha düşük olduğu görülmüştür. Tüm bu sonuçlar E85 yakıtının buji ile ateşlemeli motorlarda alternatif yakıt olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Exhaust emissions cause of from internal combustion engine is getting more dangerous for environment with each passing day. Carbon dioxide, one of the gases every day released from exhaust of millions of vehicles to the environment, is the main reason of global warming. However, in recent time running out of fossil based fuels used in the present, guides researchers to search renewable energy.In this study, the effects of using unleaded gasoline (E0) and blend of unleaded gasoline-ethanol (E85) on knock were investigated experimentally. Also engine performance values such as engine torque and specific fuel consumption and exhaust emissions were researched.Experiments were performed in four-stroke, single cylinder, variable compression ratio, fuel injection with a spark ignition Hydra brand engine; at two different engine speeds as 1500 rpm and 2000 rpm, and at two different compression ratio in for 10/1 and 11/1, by changing ignition timing and excess air coefficient.The result of experimental study it is determined that knock strength of E85 fuel is higher relatively E0 fuel. When E85 fuel supply a higher engine torque relatively E0 fuel at 10/1 compression ratio; E85 fuel supply very near engine torque value of E0 fuel at 11/1 compression ratio. Brake specific fuel consumption is a bit higher because of being low calorific value of ethanol; its seen that exhaust emissions are lower. All these results show that E85 fuel will be able to be used at spark ignition engines as an alternative fuel.