Bir dizel motoruna etanol fumigasyonunun termodinamik analizi
Thermodynamic analysis of ethanol fumigation in a diesel engine
Yazar: ÖMER FARUK YILDIZ
Danışman: PROF. DR. YUSUF ÇAY
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Enerji ihtiyacını karşılamak için ülkemizde olduğu gibi dünya genelinde de hâlihazırda petrol türevli yakıtlar kullanılmaktadır. Artan sanayileşme ve nüfus yoğunluğu ve buna bağlı olarak taşıt miktarı ile birlikte petrole olan eğilim daha da artmakta, bu durum kaynakların tükenmesine yol açmaktadır. Petrol rezervlerinin gün geçtikçe azalması ve petrolün çevreye olan olumsuz etkileri göz önüne alındığında alternatif yakıtlara olan yönelim artmaktadır.
Bu çalışmada su soğutmalı, tek silindirli direkt enjeksiyonlu bir dizel motorda farklı yakıt karışımları kullanılarak motorun enerji ve ekserji değişimleri incelenmiştir.  Motorun 1200 d/d ile 2400 d/d arasında 200'er d/d aralıklarla farklı devir sayıları için dört farklı yakıtla çalıştırıldığı durumdaki enerji ve ekserji analizleri yapılmıştır. Öncelikle yakıt olarak standart dizel (STD) kullanılmıştır. Sonra sırası ile hacimsel olarak %20 etanol (E20)-%80 dizel, %25 etanol (E25)-%75 dizel ve %30 etanol (E30)-%70 dizel olacak şekilde etanol emme manifoldundan elektronik kontrollü etanol enjeksiyon sistemi yardımıyla püskürtülmüştür. Dizel motorun bu yakıtlarla kullanılmasının termodinamik analiz parametrelerine etkisi araştırılmıştır. Motorun standart dizel yakıtıyla kullanılması durumunda elde edilen veriler referans alınarak tüm sonuçlar karşılaştırılmıştır. 
Bu çalışma sonucunda; emisyonlarda genel olarak iyileşmeler ve motor performansında düşüşler gözlemlenmiştir. Standart dizel, E25 ve E30 yakıtları için en verimli devir 1400 d/d iken, E20 yakıtı için 1600 d/d olarak tespit edilmiştir. 2000 d/d ve üst devirler için E30 yakıtının standart dizele alternatif olarak kullanılabileceği görülmektedir.

Abstract:
In order to meet the energy need, petroleum-derived fuels are already being used throughout the world as in our country. With increasing industrialization and population density and consequently the amount of vehicles, the tendency towards oil increases, which leads to depletion of resources. Considering the decrease in oil reserves and the negative effects of oil on the environment, the tendency towards alternative fuels increases.
In this experiment, thermodynamic analyzes were performed for a water-cooled, single-cylinder direct injection diesel engine. Energy and exergy analyzes were carried out when the engine was operated with four different fuels at different speeds between 1200 rpm and 2400 rpm by increasing 200 rpm. First, standard diesel (STD) was used. Then 20% ethanol (E20) - 80% diesel, 25% ethanol (E25) - 75% diesel and 30% ethanol (E30) - 70% diesel are sprayed from the ethanol intake manifold by means of electronical controlled ethanol injection system. The effect of diesel engine with these fuels on the thermodynamic analysis parameters was investigated. When the engine is used with standard diesel fuel, all the results are compared with the data obtained.
As a result of this study; overall improvements in emissions and reductions in engine performance were observed. While the most efficient speed for standard diesel, E25 and E30 fuels is 1400 rpm, it is determined as 1600 rpm for E20 fuel. It is seen that E30 fuel can be used as an alternative to standard diesel for 2000 rpm and higher cycles.