Fosil yakıtlı araçlarda alternatif yakıtların kullanımlarının egzoz emisyon ve motor performanslarına olan etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of using fuels on fossil fuel vehicles to alternative environment exhaust emissions and engine performance
Yazar: KORCAN FIRAT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN ÜSTÜN
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, zeytinyağı üretimi esnasında arda kalan atık posadan elde edilen ham prina yağının motorin yakıtına çeşitli oranlarda (%5, %10, %15 ve %20) karıştırılması ile dizel bir motorda kullanımı etkilerinin incelenmesinin yanısıra benzin yakıtına çeşitli alkoller (etanol ve metanol) farklı oranlarda ( %5, %10, %15 ve %20) ilave edilerek motor performans ve egzoz emisyonları üzerinde olan etkileri incelenmiştir. Elde edilen yakıt karışımları dört zamanlı, tek silindirli, hava soğutmalı, elektrik dinamometresi ile yüklenebilen dizel ve benzinli motorlar üzerine test edilmiş ve sonuçlar ilgili referans yakıtlarla kıyaslanmıştır. 

Ham Prina Yağı-Motorin yakıtı karışımlarında saf motorin yakıtına göre maksimum tork devrinde  tork artışı elde edilirken,  maksimum güç devrinde motorine yakın değerler elde edilmiştir. Ortalama özgül yakıt tüketim değerlerinde saf motorine göre PRN10 yakıtında %9.4 düşüş gerçekleşirken diğer karışımlı yakıtlarda motorine yakın değerler elde edilmiştir. Ham prina yağı karışımlı yakıtın emisyon değerlerine bakıldığında genelde emisyon değerlerinde azalma eğiliminde olduğu görülmüştür.

Alkol-Benzin yakıtı karışımları ve motor hızına bağlı yapılan deney sonuçları incelendiğinde; Benzin-Etanol karışımlarında; benzinli yakıta göre maksimum tork ve güç devirlerinde  motor torkunda ve gücünde azalma görülürken, egzoz emisyon değerlerinde CO ve HC emisyonlarında azalma, O2 değerlerinde artış olduğu görülmüştür. NOx egzoz emisyon değerlerine bakıldığında ise ETNL05 ve ETNL15 yakıt karışımları benzinli yakıta benzer değerler elde edilirken, ETNL10 ve ETNL20 yakıtında artış görülmüştür.

Benzin-Metanol karışımlarında ise; maksimum tork devrinde benzinli yakıta göre motor torkunda, MTNL05 ve MTNL15 karışımlarında düşüş görülürken, MTNL10 ve MTNL20 karışımlarında tork artışı görülmüştür. Maksimum güç devrinde ise, benzin yakıtına göre MTNL05, MTNL15 ve MTNL20 yakıt karışımlarında güç düşüşü görülürken MTNL10 yakıtında güç artışı görülmüştür. Genel olarak emisyon değerlerinde metanol karışımlı yakıtlarda benzine göre azalma eğiliminde olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, the influence of adding different amount of the pomace oil, which is obtained from the residual waste pulp during the production of olive oil, to diesel oil and its use in a diesel engine was tested. Besides, the effects of adding alcohol to the gasoline fuel by various volumes (5%, 10%, 15% and 20% ethanol and methanol) on engine performance and exhaust emissions were tested. The obtained fuel mixtures were tested on diesel and gasoline engines that can be charged with a single-cylinder, four-stroke, air-cooled electric dynamometer, and the results were compared to the related reference fuels.

In crude pomace oil-diesel fuel mixtures, while torque increase was obtained at maximum torque speed compared to pure diesel fuel, values at near maximum diesel power were obtained. While average specific fuel consumption values decreased by 9.4% in PRN10 fuel compared to pure diesel, other blended fuels showed similar values to diesel. When the emission values of crude pomace oil mixed fuel are examined, it is observed that the emission values tend to decrease in general.

When alcohol-gasoline fuel mixture and engine speed test results are examined; In gasoline-ethanol mixtures; engine torque and power decreased at maximum torque and power cycles compared to gasoline fuel, while CO and HC emissions decreased and O2 values increased. When the NOx exhaust emission values were examined, ETNL05 and ETNL15 fuel mixtures were similar to gasoline fuel, while ETNL10 and ETNL20 fuel increased.

In gasoline-methanol mixtures; engine torque, MTNL05 and MTNL15 blends decreased while maximum torque speed was compared to gasoline fuel. At the maximum power cycle, there was a decrease in power in MTNL05, MTNL15 and MTNL20 fuel mixtures compared to gasoline fuel, while an increase in power was observed in MTNL10 fuel. In general, it is seen that emission values tend to decrease in methanol blended fuels compared to gasoline.