Biodiesel yakıtı ile çalıştırılan bir diesel motorunda hava fazlalık katsayısı kontrolü ile azot oksit emisyonunun azaltılması
Reduction of nitrogen oxide emissions of a diesel engine fuelled with biodiesel by controlling excess air factor
Yazar: BERK ÖZOĞUZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUAMMER ÖZKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Azot oksitler = Nitrogen oxides ; Biyodizel = Biodiesel ; Egzoz emisyonları = Exhaust emissions

Özet:
Dünyadaki enerji ihtiyacı sürekli bir artıs egilimindedir. Bununla beraber bu enerji ihtiyacınınbüyük bir kısmının karsılandıgı konvansiyonel enerji kaynakları (kömür, petrol, dogal gaz vb.)sınırlı rezervlere sahiptir. Bu rezervlerin hızlı bir sekilde azalıyor olması ülkeleri alternatifkaynaklar bulmaya yöneltmistir.Bu alternatiflerin bir tanesi de bitkisel ve hayvansal yaglardan üretilen biodieseldir. Bu yakıtkonvansiyonel enerji kaynaklarına olan bagımlılıgın azalmasını saglarken, aynı zamanda dasahip oldugu özellikler sayesinde çevreyle daha barısık bir enerji kaynagı olarakgörülmektedir.Bu çevresel avantajlarının basında dogada ~%99 oranında çözünebilmesi ve kükürt dioksit,hidro karbon ve karbon monoksit gibi emisyonlarda motorine göre çok daha düsük degerleresahip olması gösterilebilir. Bunun yanında bu yakıta kaynaklık eden bitkiler sayesindedogadaki karbon dioksit döngüsü de daha saglıklı gerçeklesebilmektedir.Tüm bu avantajlarının yanında biodiesel yüksek viskozite, düsük ısıl deger ve bazı malzemelerüzerinde asındırıcı/çözücü etkiye sahip olmak gibi bazı olumsuz özelliklere de sahiptir.Bunlarla birlikte azot oksit emisyonlarında artıslara neden oldugu da görülmektedir.Bu sorunun asılabilmesi amacıyla çok farklı teknolojiler gelistirilmis ve denemeler yapılmıstır.Hazırladıgımız bu çalısmada; azot oksit emisyonlarının artısına bir çözüm getirmeyiamaçlamıstır. Bu amaçla 4 silindirli turbo beslemeli bir Diesel motoru üzerinde denemeleryapılmıs; performans ve emisyon degerleri alınmıstır. Deney kapsamında hava fazlalıkkatsayısı üzerinde yapılacak ayarlamaların emisyon degerleri üzerindeki etkisi incelenmistir.Sonuç olarak hava fazlalık katsayısının bir miktar düsürülmesi ile özellikle yüksek motorhızlarında azot oksit azaltımında verimli sonuçlar alınmıstır. Hava fazlalık katsayısınınazaltılması ile tam yük sartında %2,3'lük bir güç kaybına karsılık azot oksit emisyonlarında%9,6'lık bir azalma saglanmıstır.Anahtar kelimeler: Biodiesel, egzoz emisyonu, azot oksit, hava fazlalık katsayısı

Abstract:
Energy demand of the world consistently shows an increase. Conventionel energy resources(coal, petrol, natural gas etc.) which are used as primary energy sources in the world, havelimited reserves. Reduction of these reserves forced all countries to do researches onalternative energy resources.One of these alternatives is biodiesel which produced from vegetable oils and animal fats.Biodiesel decreases the dependence on conventional energy resources. Biodiesel also havesome chemical specialities which make it cleaner than Diesel fuel.Most important advantages of biodiesel is to have %99 biodegrability at the nature and toreduce sulfur dioxide, hydrocarbon and carbon monoxide emissions . Furthermore, plantswhich are used as a raw material for biodiesel production make the carbon dioxide cycle betterin the nature.However biodiesel have some disadvantages like high viscosity, low heat capacity and it?salso not compatible with some materials. In addition to these disadvantages biodiesel increasesnitrogen oxide emissions.To solve this problem so many different researches have been done. Aim of our study is todevelop a solution for the increase in nitrogen oxide emissions. For this purpose someperformance and emission tests have been made using a 4 cylinder, turbo-charged Dieselengine. With in the context of this study, effects of excess air factor on nitrogen oxideemissions have been analysed. As a result of reduced excess air factor we could manage todecrease nitrogen oxide emissions by %9,6 with the power loss by %2,3.Keywords: Biodiesel, exhaust emission, nitrogen oxide, excess air factor.