Pirolitik yakıt ve alkol katkılarının dizel bir motorda yanmaya ve emisyonlara olan etkileri
Effects of pyrolytic fuel and alcohol additives on combustion and emissions in a diesel engine
Yazar: EMRAH HANEDAR
Danışman: PROF. DR. SUAT SARIDEMİR
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alkol-etil = Alcohol-ethyl ; Alkol-metil = Alcohol-methyl ; Alkoller = Alcohols ; Dizel yakıtlar = Diesel fuels ; Egzoz emisyonları = Exhaust emissions ; Metanol = Methanol ; Motorin =   ; İçten yanmalı motorlar = Internal combustion engines

Özet:
Günümüzde fosil yakıtların miladını doldurmak üzere olması, insan sağlığını doğrudan olumsuz etkileyen petrol türevi ürünlerin yanma sonu ürünü olan emisyon değerleri ve gelişen teknoloji, bazı araştırmaları ve iyileştirmeleri ortaya çıkarmaya teşvik etmiştir. Çalışma kapsamında, söz konusu sorunların çözümü için alkollerin ve atıkların geri kullanımının etkileri incelenmiştir. Atıklardan elde edilen yakıtlar ve alkoller petrol yakıtlarına hacimsel olarak belirli oranlarda katılabileceği gibi direkt olarak da motorlarda kullanılabilmektedir. Bu çalışmada direkt enjeksiyonlu bir dizel motorda, petrol türevi olan motorine etanol, metanol, butanol ve pirolitik yakıt karışımlarının motor performansına, yanmaya ve emisyon değerlerine olan etkileri incelenmiştir. Deneyler tüm yakıt karışımları için sabit 2400 dev/dk'da 3, 6, 9 ve 12 Nm motor yüklerinde gerçekleştirilmiştir. Dizel ve pirolitik yakıta ilave edilen alkol karışımlarının deney yakıtlarının yoğunluğunu, setan sayısını, alt ısıl değerini, parlama noktasını, karbon içeriğini ve hidrojen içeriğini düşürdüğü, oksijen içeriğini ise arttırdığı tespit edilmiştir. 3 Nm haricindeki tüm motor yüklerinde, setan sayısı en küçük olan D80P10M10 yakıtı ile en büyük maksimum silindir basınç değerleri elde edilirken, setan sayısı en büyük olan D100 yakıtı ile genelde en küçük maksimum silindir basınç değerleri elde edilmiştir. Maksimum ısı salınım değerleri pirolitik ve alkol karışımlı yakıtlar ile D100'e göre daha yüksek değerde elde edilmiştir. Özgül yakıt tüketimini standart dizel yakıtına göre %3-15 oranında arttırdığı ve ısıl verimi %1-8 oranında düşürdüğü tespit edilmiştir. Ayrıca ilave olarak yakıtlardaki karbon, hidrojen ve oksijen içeriklerinden dolayı CO ve CO2 emisyon değerlerinin azaldığı NOx emisyonlarında ise yük şartlarına göre değişkenlik gösterdiği gözlenmiştir.

Abstract:
Today, the fact that fossil fuels are about to come to an end, the emission values of petroleum derivative products that directly adversely affect human health, and the developing technology have encouraged some researches and improvements. Within the scope of the study, the effects of the reuse of alcohols and wastes to solve these problems were examined. Fuels and alcohols obtained from wastes can be added to petroleum fuels in certain proportions by volume, or they can be used directly in engines. In this study, the effects of ethanol, methanol, butanol and pyrolytic fuel mixtures on diesel engine, which are petroleum derivatives, on engine performance, combustion and emission values were investigated in a direct injection diesel engine. The experiments were carried out for all fuel mixtures at constant 2400 rpm at 3, 6, 9 and 12 Nm engine loads. It was determined that alcohol mixtures added to diesel and pyrolytic fuels decrease the density, cetane number, lower calorific value, flash point, carbon content and hydrogen content of the test fuels and increase the oxygen content. At all engine loads except 3 Nm, the highest maximum cylinder pressure values were obtained with D80P10M10 fuel with the smallest cetane number, while the lowest maximum cylinder pressure values were obtained with D100 fuel with the highest cetane number. The maximum heat release values were obtained with pyrolytic and alcohol blended fuels at a higher value than D100. It was determined that it increases the specific fuel consumption by 3-15% compared to standard diesel fuel and decreases the thermal efficiency by 1-8%. In addition, it was observed that CO and CO2 emission values decreased due to carbon, hydrogen and oxygen contents in fuels, and NOx emissions varied according to load conditions.