Biyogaz yakıtlı dizel motorda pilot yakıt miktarının emisyonlar üzerine etkisi
Effect of pilot fuel amount on emissions of biogas fuelled diesel engine
Yazar: MUSTAFA YAVUZ
Danışman: PROF. DR. METİN GÜMÜŞ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER TURGUT YILMAZ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Son yıllarda umut verici bir enerji kaynağı olarak ön plana çıkan biyogaz, bilindiği gibi, biyokütleden anaerobik sindirim yoluyla, organik yakıtlardan elde edilmektedir.  Her ne kadar üretim sürecine, hammaddelerin türlerine ve bileşimlerine bağlı olarak değişen ana bileşimi söz konusu olsa da, genellikle metan (CH4) (%40-75), karbondioksit (CO2) (%25-55), az olarak da hidrojen (H2), hidrojen sülfür (H2S) ve diğer gazlardan oluşur. Araç yakıtları için petrole alternatif yakıt olabileceği görüldüğünden, birçok bilimsel çalışmanın konusu olmuştur. 
Bu tez çalışmasında, biyogazın çift yakıtlı bir motorda kullanılmasıyla meydana gelen zararlı emisyonların (CO, HC, NOX ve is) yansıra özgül yakıt tüketimi, özgül enerji tüketimi, hacimsel verim, ısıl verim ve egzoz gaz sıcaklıkları gibi parametreler incelenmiştir. %60'ı CH4, %40'ı ise CO2 gazlarından oluşturulan biyogaz, ana yakıt kaynağı olarak kullanılmış, pilot yakıt olarak dizel yakıtı, biyogaz/hava karışımının tutuşturulabilmesi için motora gönderilmiştir. Deneylerde, Common-rail püskürtme sistemli, dört zamanlı, dört silindirli ve turbo şarjlı bir dizel motor kullanılmıştır. Çalışma boyunca motor, maksimum motor yüküne ulaştığı devir olan 1750 d/d'de sabit tutularak, 20 Nm aralıklarla 40-80 Nm arasında değiştirilmiştir. Deney sonuçlarına göre çift yakıtlı çalışmada en uygun şartın pilot yakıt miktarının %50 olduğu görülmüştür.

Abstract:
Biogas, which has come to the forefront as a hopeful energy source in recent years, is derived from organic fuels through anaerobic digestion from biomass, as is known.
Although main composition varies depending on production process, types and compositions of raw materials, it is usually composed of methane (CH4) (40-75%), carbon dioxide (CO2) (25-55%), also a little bit hydrogen (H2), hydrogen sulphide (H2S) and other gases. Since it appears to be alternative fuel to oil for vehicle fuels, it has been the subject of many scientific studies.
In this thesis not only the harmful emissions CO, HC, NOX and Soot but also parameters as specific fuel consumption, specific energy consumption, volumetric efficiency, thermal efficiency and exhaust gas temperatures by using biogas in a dual fuel engine are investigated. Biogas, which has been consist of 60% CH4 and 40% CO2 gases, have been used as a main fuel source and the diesel fuel as pilot fuel has been sent to the engine to ignite the biogas/air mixture. A diesel engine with a common-rail injection system, four- stroke, four-cylinder and turbocharged has been used in tests, the engine has been kept constant at 1750 rpm, the speed at which the highest torque was generated, and the torque has been changed between 40-80 Nm at 20 Nm intervals. According to test results, the optimum conditions are provided when the pilot fuel amount is 50% in the dual fuel operation.