Biyodizel kullanılan bir dizel motorlu jeneratörde soğuk ve sıcakta ilk çalıştırma sırasında oluşan egzoz emisyonlarının incelenmesi
Investigation of exhaust emissions during cold and hot start in a diesel powered generator set fueled by biodiesel
Yazar: ZİYA ÇELİK
Danışman: PROF. DR. ŞEHMUS ALTUN
Batman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Dizel motorlar yüksek verimleri ve dayanıklı olmaları nedeniyle taşımacılık, inşaat, tarımsal ve endüstriyel faaliyetler gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bununla beraber jeneratör setlerinde de mekanik enerji kaynağı olarak tercih edilmektedir. Çoğunlukla yaşam alanlarına yakın ve atmosfere açık yerlerde konumlandırılan jeneratör setleri elektrik kesintilerinde çoğunlukla soğuk işletme şartlarında olmak üzere devreye girmektedirler. Jeneratör setlerinin kullanımın artması soğukta veya sıcakta ilk harekete geçiş durumunda oluşan egzoz emisyonlarının araştırılmasını önemli kılmaktadır. Bununla beraber biyodizel yakıtının bu çalışma şartlarında oluşan egzoz emisyonları üzerindeki etkisinin araştırılması da önem arz etmektedir.
Bu çalışmada, soya yağı esaslı biyodizel ile petrol kökenli dizel yakıtının bir dizel motorlu jeneratör setinde soğuk ve sıcakta ilk harekete geçiş şartlarında egzoz emisyonlarına etkileri araştırılmıştır. Çalışmalar sabit motor devir sayısında, yüklü (%50) ve yüksüz durumlarında gerçekleştirilmiştir. Deneyler her iki test yakıtı için benzer şartlarda gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, soğukta ilk harekete geçişte biyodizel kullanımının yakıt tüketimini arttırdığı; egzoz ve motor soğutma sıvısı sıcaklığında ise hafif bir düşme olduğu gözlemlenmiştir. Egzoz emisyonları değerlendirildiğinde, biyodizel yakıtının kullanıldığı yüklü durumda ve soğukta ilk harekete geçiş dışındaki tüm koşullarda yanmamış HC emisyonunun petrol dizel yakıtına göre önemli ölçüde azaldığı, NOx emisyonunun ise tüm koşullarda azaldığı belirlenmiştir. Buna karşın duman emisyonlarında artış olduğu görülmüştür.

Abstract:
Diesel engines are commonly used in the areas such as transportation, construction, agricultural and industrial facilities due to their high efficiency and durability. Besides they are preferred for generator sets as mechanical energy source. The generator sets, which are mostly located close to the public areas and the atmospheric places, are activated at mostly in cold operating conditions in the case of a power failure. The increased use of generator sets makes it important to investigate exhaust emissions in the case of cold or hot start-up. However, it is also important to investigate the effect of biodiesel fuel on exhaust emissions under these operating conditions.
In this study, the effects of soy-oil biodiesel and petroleum diesel on exhaust emissions of a diesel engine powered generator set during cold and hot start were investigated. The experiments were carried out at constant engine speed and 50% of load and no load conditions. Experiments were carried out under similar conditions for both test fuels. As a result of the experiments, it was observed that the increase in fuel consumption in the use of biodiesel in cold start condition while a slight decrease was observed in the exhaust and engine coolant temperature. When the exhaust emissions were evaluated, it was determined that the use of biodiesel fuel significantly decreased unburned HC emissions compared to petroleum diesel fuel in the case of loaded and except for cold start conditions, and NOx emission decreased under all conditions However, there was an increase in smoke emissions.