Alternatif yakıt kullanımının bir dizel motorunun performans ve egzoz emisyonuna etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of performance and exhaust emission of a diesel engine with use of alternative fuel
Yazar: ASLAN GÜR
Danışman: PROF. DR. NURİ YÜCEL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzün en önemli sorunlarından biri motorlu taşıtlarda kullanılan petrol yakıtının tükenir bir kaynak olması ve yaydığı emisyonlar ile havayı kirletmesidir. Bu sorunların giderilmesi için motorlu taşıtlarda kullanılabilinecek alternatif yakıtlar günümüzün en önemli araştırma konularındandır. Bu çalışmada, fındık ve ayçiçek yağı belirli oranlarda (%5, 10, 15, 20, 25 ve 30) dizel yakıtına karıştırılarak elde edilen yakıt karışımlarının performans ve emisyon davranışı deneysel olarak incelenmiştir.  Deneylerde, ANTOR marka 3 LD 510 model tek silindirli bir dizel motor kullanılmıştır. Motor yüklemesi hidrolik dinamometre ile sağlanmıştır. Referans olması açısından öncelikle dizel yakıtının motor performansı ve egzoz emisyonu testleri yapılmıştır. Daha sonra farklı oranlardaki biyodizel yakıtları ile deneyler tekrarlanmıştır. Yapılan deneyler neticesinde fındık ve ayçiçek yağının dizele karıştırılması ile motorun tork, güç ve mil veriminde azalma, mil özgül yakıt tüketiminde ise artma meydana geldiği gözlemlenmiştir. Egzoz emisyonu değerlerine bakıldığında, dizele fındık ve ayçiçek yağı karıştırılması ile HC emisyonları artmış, CO ve NOx emisyonları azalmıştır. Çalışmada, biyoyakıtların arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamamız açısından fındık yağı ile ayçiçek yağının %15 karışımlarının motor performansı ve egzoz emisyonu değerleri birbiri ile karşılaştırılıp grafik halinde gösterilmiştir. Çalışma neticesinde, maliyetinin uygun, ekim alanı potansiyelinin fazla olması ve bunun yanında fındık yağına oranla genel olarak daha iyi motor performansı ve emisyonu değerleri vermesi açısından ayçiçek yağının daha uygun bir alternatif yakıt olabileceği kanısına varılmıştır.

Abstract:
One of the most important problems of today is that, petroleum-derived fuels used in motor vehicles is an exhaustible resource and their pollutions of emissions to the environment.  The alternative fuels which can be used by motor vehicles in order to eliminate these problems are among the most important research areas at present. In this study, the performance and emission behavior of the fuel blends obtained by adding hazelnut oil and sunflower oil to the diesel fuel at specific ratios (% 5, 10,15, 20, 25 and 30) were investigate experimentally. For the experiments, ANTOR brand 3 LD 510 model, single-cylinder diesel engine was used. Engine load was provided by a hydraulic dynamometer. In order to get reference values, engine performance and exhaust emission tests were conducted for pure diesel fuel. Then, the experiments for the biofuels blends with different ratios were repeated again. The experiments showed that the torque, power and shaft efficiency of the engine decreased when diesel fuel was mixed with hazelnut oil and sunflower seed oil. It was observed that HC emissions increased, but CO and NOx emissions decreased with the mixing of hazelnut and sunflower oil to the diesel fuel. To see the effect of sunflower and hazelnut oil blends on the engine performance and exhaust emissions with %15 blends of hazelnut and sunflower oil were compared with each other and presented in graphics. As a result of the study, it is concluded that sunflower seed oil is a more feasible alternative fuel because it has a lower cost, it has a larger plantation area and in general it provides a better engine performance and lower emission values compared to hazelnut oil.