Hidrojen ve hidrojen-metan(hythane) karışımının içten yanmalı motorlarda kullanılması
Using hydrogen and hythane in internal combustion engines
Yazar: GÖNENÇ USTA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NURŞEN ÖNTÜRK
Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzün dünya enerji talebinin büyük bir kısmını fosil yakıtlar oluşturmaktadır. Fosil yakıtların yanmaları sonucu oluşan artık gazların atmosfere ve yaşayan canlı polülasyonuna zarar vermesi büyük sorunlar oluşturmaktadır. Ayrıca fosil yakıtlarının tükenmeye yüz tutmuş olması bilim adamlarını alternatif bir yakıt arayışı içine sokmuştur. Yapılan araştırmalar ve çalışmalar sonucu hidrojenin bu alternatif yakıt olabileceği konusunda birçok bilim insanı hemfikirdir. Hem mükemmel bir enerji taşıyıcı olması hem bir kirlilik yaratmaması kısacası verimli ve temiz bir yakıt olmasından dolayı hidrojen enerjisine geleceğin enerjisi gözü ile bakılmaktadır.Hidrojenin üstün özellikleri sebebi ile, motorlarda geleceğin yakıtı olarak kullanımı için AR-GE çalışmaları devam etmektedir. Hidrojen geniş tutuşabilirlik sınırı, sıkıştırma oranın artmasıyla yüksek verim ve düşük emisyon değerleri gibi özellikleri ile motorlar için oldukça uygun olduğunu kanıtlamaktadır.Bu çalışmada, önceden dizel olan bir motor, gerekli mekanik dönüşümler yapılarak Otto çevrimine göre hidrojenle çalıştırılmıştır. Gönderilen yakıt miktarı elektronik olarak kontrol edilebilen CNG-LNG enjektörü ile tek noktadan manifolda püskürtülerek ayarlanmıştır. Çalışmalar sırasında erken tutuşma veya darbeli yanma gibi herhangi bir sorunla karşılaşılmamıştır. Ancak, motor uzun süre yüksek yük altında çalıştırıldığında, silindir cidarındaki sıcaklık artışlarından dolayı alev tepmesi gözlenmiştir. Motorun hidrojenle çalıştırılmasında CO,CO2 ve HC değerlerinin sıfır olduğu; NOx değerlerinin ise benzine göre çok düşük olduğu gözlenmiştir. Ayrıca motorda hidrojen doğalgaz karışımı olan hythane kullanılmış, elde edilen veriler hidrojenle elde edilen verilerle karşılaştırılmıştır.Yapılan deneysel çalışma, uygun enjektör sistemi ve elektronik kontrol sistemi ile hidrojenin içten yanmalı motorlarda kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
A large amount of today's world demand for energy is comprised of fossil fuel. Burning of fossil fuels results of gases which damages alive population and atmosphere and that constitutes major problems. Moreover, fossil fuels are about to run out that's why scientists are searching for alternative energies. The result of researches and studies,most of the scientists are agree on the hydrogen might be the alternative energy. Also hydrogen is an excellent energy carrier and not create a pollution,briefly,hydrogen is an efficient and clean fuel and that makes it,energy of the future.Due to the superior properties of hydrogen, R&D workings which is about the hydroge as a fuel for engines are continuing. Hydrogen is a suitable fuel for engines due to its wide flammability limits,high efficiency and reduced emissions.In this practice, a diesel engine, has been managed to run with hydrogen according to Otto cycle, with necessary mechanical transformations. The amount of sent fuel is adjusted with spraying from one point to manifolt by CNG-LNG injector which can be electronically controllable.During the studies,there were not any problems such as ignition or combustion stroke.However,when the engine is operated in under high load a long time,the flashback was observed due to the rise of the temperature on the cylinder walls.When the engine is operated with hydrogen, it's observed that CO and HC values are zero and the values are very low if it's compared with gasoline.Moreoever hydrogen and gas mixture hythane is also used in the engine and obtained datas were compared with obtaned datas which is obtained with hydrogen.According to experimental studies, Hydrogen can be used in internal combustion engine with suitable injection system and electric control system.