Buji ateşlemeli bir motorda farklı ateşleme avanslarında yakıt olarak doğalgaz ve doğalgaz- hidrojen karışımlarının kullanılmasının motor performansına etkisinin incelenmesi
Investigation of the engine performance effects of natural gas and natural gas-hydrogen mixtures usage as a fuel in a spark ignition engine at different ignition timings
Yazar: YUSUF MALKOÇ
Danışman: PROF. DR. NAFİZ KAHRAMAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Ulaşım sektörünün her geçen gün büyümesi ile petrol esaslı yakıtların tüketimi de hızla artmakta, buna bağlı olarak da petrol rezervleri günden güne azalmakta ve fiyatları da artmaktadır. Bu sebeplerden dolayı ve petrol esaslı yakıtların doğaya olan olumsuz etkilerinin azaltılması kapsamında içten yanmalı motorlar için alternatif yakıt çalışmaları yürütülmektedir. Bunlardan bir tanesi de petrol esaslı yakıtlara göre daha ekonomik ve daha düşük emisyon değerlerine sahip doğalgaz ve hidrojen karışımlarından oluşan HCNG yakıtıdır.
Bu tez çalışmasında, değişik oranlarda (% 100 CNG, % 95 CNG + % 5 H2, %  90 CNG + % 10 H2 ve % 80 CNG + % 20 H2) hidrojenle zenginleştirilmiş doğalgaz yakıtı 9.6 sıkıştırma oranına sahip içten yanmalı bir motorda alternatif yakıt olarak kullanılmıştır. 9.6 sıkıştırma oranı pistonlara uygulanan modifikasyonlar ile elde edilmiştir. Deneyler, 1150, 1500, 2000 ve 2500 d/d motor devirlerinde, 0.95-1.3 hava fazlalık katsayısı aralığında ve 5, 10, 15 ve 20 KMA ateşleme avanslarında gerçekleştirilmiştir. Yapılan bütün çalışmalar tam yük koşullarında yapılmış ve motor performansı ile emisyonları deneysel olarak incelenmiştir.
Deneylerden elde edilen performans verileri incelendiğinde, motor performansında önemli ölçüde azalma olmamakla birlikte elde edilen HC ve CO emisyonlarının Euro-6 standartlarından daha düşük olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
The consumption of petroleum-based fuels with the growth of the transport sector is increasing rapidly every day. Therefore, the oil reserves are decreasing and prices are increasing day by day. Because of these reasons and reducing negative effects on the nature of the petroleum-based fuel, alternative fuels for internal combustion engine studies are carried out. One of them is the hydrogen enriched compression natural gas (HCNG) fuel which consists of natural gas and hydrogen mixture, and offers a more economical and lower emissions compared to petroleum-based fuels.
In this thesis, with a different ratio (% 100 CNG, % 95 CNG + % 5 H2, %  90 CNG + % 10 H2 ve % 80 CNG + % 20 H2) HCNG used as an alternative fuel in an internal combustion engine with a compression ratio of 9.6. The compression ratio (9.6) was obtained by modifications applied to the piston. The experiments were carried out at 1150, 1500, 2000 and 2500 d/d engine speeds and they have been performed in the range of 0.90-1.3 excess air ratio and at 5, 10, 15 and 20 ignition advances.  All studies were performed in full load conditions and engine performance and emissions have been experimentally investigated.
Analyzing the performance data obtained from experiments, the engine performance is not significantly reduced. Furthermore, HC and CO emissions were found to be lower than the Euro-6 standard.