Dizel-biyodizel karışımına metalik esaslı karbon nanotüp katkı maddesi ilavesinin motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of metallic based carbon nanotubeadditive on diesel-biodiesel blend on engine performance andexhaust emissions
Yazar: ELİF SÜRER
Danışman: DOÇ. DR. HAMİT SOLMAZ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada, tek silindirli dört zamanlı bir dizel motorunda B20 harman yakıtına 25, 50,
75 ve 100 ppm konsantrasyonlarında metalik esaslı karbon nanotüp ilavesinin motor
performansı ve egzoz emisyonları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Testlerin
gerçekleştirilmesi için hazırlanan B20 karışım yakıtına ait biyodizel Gazi Üniversitesi
Otomotiv Mühendisliği Biyodizel Laboratuvarında atık ayçiçeği kızartma yağları
kullanılarak transesterifikasyon yöntemi ile üretilmiştir. Standart dizel ve biyodizel ile
hazırlanan harmandan MWCNT (çok duvarlı karbon nanotüp) katkısının ilavesi ile
B20MWCNT25, B20MWCNT50, B20MWCNT75, B20MWCNT100 yakıtları elde
edilmiştir. Dizel motorunda karbon nanotüp ilaveli yeni yakıtların kullanılmasıyla tam gaz
konumunda 1.600, 1.800, 2.000, 2.200, 2400 ve 2.600 dev/dk hızlarında yapılan deneyler
sonucunda farklı devir hızları itibariyle tork, güç, özgül yakıt tüketimi,silindir içi basınç
egzoz emisyonlarına ait değerler B20 biyodizel harman yakıtı ile karşılaştırılmıştır. Sonuç
olarak karbon nanotüp ilaveli harman yakıtın dizel motorlarında kullanılabileceği
belirlenmiştir. MWCNT katkı miktarının artışı ile motor gücünde ve motor torkunda artış
gözlemlenirken daha iyi bir yanmanın gerçekleşmesi ile özgül yakıt tüketiminde azalmalar
görülmüştür. HC, CO ve partikül madde emisyonlarında katkı maddesi ihtivasındaki artışa
bağlı olarak azalma gözlenirken NOx emisyonlarında ise silindir içi basınç ve sıcaklığın
yükselmesi nedeniyle artış görülmüştür.

Abstract:
In this study, the effects of adding metallic based carbon nanotubes to B20 blend fuel at
25, 50, 75 and 100 ppm concentrations on engine performance and exhaust emissions were
investigated in a single cylinder four-stroke diesel engine. The biodiesel of the B20 mixed
fuel prepared to carry out the tests was produced by the transesterification method in Gazi
University Automotive Engineering Biodiesel Laboratory using waste sunflower frying
oils. B20MWCNT25, B20MWCNT50, B20MWCNT75, B20MWCNT100 fuels were
obtained from the blend prepared with standard diesel and biodiesel with the addition of
MWCNT (multi-walled carbon nanotube) additive. The results of torque, power and
specific fuel consumption results and different exhaust emission values at different engine
speeds as a result of testing new fuels with carbon nanotube additions in the diesel engine
at full throttle positions at 1,600, 1,800, 2,000, 2,200, 2400 and 2,600 rpm compared with
blended fuel. As a result, it has been determined that carbon nanotube added blend fuel can
be used in diesel engines. While an increase in the engine power and engine torque was
observed with the increase of MWCNT additive amount, a decrease in specific fuel
consumption was observed with a better combustion. While a decrease was observed in
HC, CO and particulate emissions due to the increase in additive content, NOx emissions
increased due to the increase in the cylinder pressure and temperature.