Buji ile ateşlemeli motorlarda benzin, etanol ve fuzel yağı kullanılarak hazırlanan karışımların motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkilerinin incelenmesi
A study on effects of using gasoline, ethanol and fuel oil mixture at spark ignited engines on engine performance and exhaust emission
Yazar: MUSTAFA DEMİRKUL
Danışman: PROF. DR. YAKUP İÇİNGİR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde, modern toplumların ekonomilerin ve büyümelerinin temelini oluşturan sanayileşme sağladığı yararların yanı sıra çözüm bekleyen pek çok problemi de beraberinde getirmektedir. Hızla ilerleyen teknolojiyle birlikte artan çevre kirliliği ve oluşan sera etkisi tüm canlı hayatını tehdit etmeye başlamıştır. Çevre kirliliğine karşı yeni alınan önlemler ve petrol türevi yakıt kaynaklarının hızla tükenmesi, otomotiv alanındaki firmaları alternatif motor ve yakıt arayışına yönlendirmiştir. Üreticiler bu kapsamda yıllardır sürdürdükleri araştırmalarını artırarak, alternatif yakıtlara yönelmişler ve üretimlerini bu duruma göre planlamışlardır. Türkiye'nin petrol ihtiyacının yaklaşık %90'ını ithal ederek karşıladığı düşünüldüğünde konunun enerji güvenliği kısmı da ortaya çıkmaktadır. Petrole olan bu bağımlılığın azaltılması için gerçekçi, verimli ve sürdürülebilir enerji politikalarının oluşturulması gerekmektedir. Oktan sayısının yüksek olması ve biyokütle kaynaklarından üretilmesi nedeni ile alkoller alternatif yakıtlar arasında önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada etil alkol üretiminde yan ürün olarak ortaya çıkan ve Türkiye'de atıl olan fuzel yağı, yenilenebilir alternatif yakıt olarak kullanılabilen etanol ve kurşunsuz benzin karışımlarının ( B100E0F0, B50E0F50, B50E10F40, B50E20F30, B50E30F20, B50E40F10, B50E50F0 ) buji ile ateşlemeli bir motorda performansına ve egzoz emisyonlarına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler dört zamanlı, tek silindirli, enjeksiyonlu ve buji ile ateşlemeli Hydra marka motorda kısmi gaz kelebeği açıklığında ve farklı motor hızlarında gerçekleştirilmiştir. Bütün deneylerde hava fazlalık katsayısı (ƛ) 1,0 olarak ayarlanmıştır. Değişik motor devirlerinde ve maksimum motor momentini veren ateşleme zamanında yapılan deneylerde, elde edilen karışımlarda motor momenti ve efektif termik verimde sadece benzin kullanımına göre artış sağlandığı ve B50E50F0 karışımında en yüksek değerlerin elde edildiği gözlenmiştir. Aynı deney şartlarında edinilen karışımların özgül yakıt tüketiminde sadece benzin kullanımına göre düşüş meydana geldiği saptanmıştır. Etanol oranı düşen ve fuzel oranı artan karışımlarda HC emisyon miktarının arttığı, CO emisyonu motor devrine bağlı olarak değişkenlik gösterdiği ve maksimum değere B50E0F50 karışımda elde edildiği gözlenmiştir.

Abstract:
Industrialization, apart from being forming a basis to modern societies, economies and developments, brings along many problems expected to be solved. Pollution that increases together with rapidly developing technology and its greenhouse effect has started to threaten whole lively life. New measures taken against the pollution and rapid consumption of petroleum products have led the automotive companies to alternative engine and fuel search. Producers has increased their perennial studies and turned towards to alternative fuels and they planned their production according to it. When Turkey is thought to meet averagely 90% of its petroleum need through importing, energy safety aspect of issue comes out. It is necessary to form effective and sustainable energy policies in order to decrease the petroleum dependency.Alcohols are among the important alternative fuels as their octane number is high and they are produced from biomass sources. Appearing as by-product on ethyl alcohol production and useable as  sustainable alternative fuel with fusel oil inactive in Turkey, ethanol and unleaded gas mixture ( B100E0F0, B50E0F50, B50E10F40, B50E20F30, B50E30F20, B50E40F10, B50E50F0 ) effect on engine performance and emissions of a spark ignited engine has been empirically examined in this study.The studies have been performed on four-cycle, single cylinder, injecting and spark ignited Hydra engine on 50% load throttle distance and on different engine velocity. Excess air factor has been arranged as (ƛ) 1,0. It has been observed that on the experiments performed at the different engine cycles and at the ignition stroke that reaches maximum engine moment, at engine stroke and effective thermal efficiency, the mixture obtained increases only to the extent of fuel used and B50E50F0 mixture has been observed to obtain the highest values. At the specific fuel consumption of the mixtures obtained at the same experiment conditions, decrease has been detected only to the extent of fuel use. Emission rates has been observed to increase at the mixtures with decreasing ethanol rates and increasing fusel rates, CO omission has been observed to vary depending on the engine speed and maximum value has been observed to be obtained at B50E0F50 mixture.