Örnek dizel motorda motorin ve atık kızartma yağından elde edilmiş biyodizel için EGR stratejilerinin karşılaştırılması
Comparison of EGR strategies of between waste cooking oil biodiesel and diesel fuel in a diesel engine
Yazar: BURAK DURMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUAMMER ÖZKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Azot oksitler = Nitrogen oxides ; Biyodizel = Biodiesel ; Egzoz emisyonları = Exhaust emissions

Özet:
Dünyada artan enerji ihtiyacı ve bu artan enerji ihtiyacının karşılanması sırasında çevreyeverilen zarar son yıllarda çok önemli boyutlara gelmiştir. Bu ihtiyaçların karşılanması içinalternatif enerji kaynakları ortaya koymak ve bu kaynakların kullanımı sırasında çevreyeyayılan egzoz gazı emisyonlarının azaltılması bu deneysel çalışma için çıkış noktası olmuştur.Araştırma konusu olarak atık yemeklik yağ biyodizeli, hem ucuz hammadde olması, hem debu atık yağların tekrar kullanımı ile çevreye verilen zararın en aza indirilebilmesi açısından,NOx emisyonları azaltma yöntemlerinden EGR yöntemi ise Diesel motorlarda fazla birmodifikasyona gerek olmadan uygulanabilirliği açısından seçilmiştir. Yakıtların güç, yakıttüketimi, emisyonlar ve is yönünden EGR stratejilerinin karşılaştırmalı bir analizini yaparakbiyodizel için en uygun EGR oranını saptamak çalışmanın amacını oluşturmaktadır.Çalışmada bir Diesel motoruna %0, %5, %10, %15, %20 EGR oranları uygulanmış, 6 farklıdevir şartında, tam gaz pozisyonunda uygulanarak, moment, güç, soğutma suyu sıcaklığı,egzozdaki NOx, CO, HC, ?, CO2, O2 gaz emisyonlarının hacimsel değerleri, egzoz gazının kabsorplama katsayısı ve yakıt debisi parametreleri ölçülmüştür.Çalışmanın sonucunda, atık kızartma yağı biyodizeli yakıt olarak kullanıldığında %20 EGRoranıyla, NOx emisyonları %65,7'e kadar, motorinin yakıt olarak kullanılması durumunda ise%54,4'e kadar düşme gözlenmiştir. Motora EGR uygulandığında, aynı EGR oranında, atıkyağdan elde edilen biyodizelin yakıt olarak kullanılmasıyla motorine kıyasla daha fazlaoranda NOx emisyonunun düşürülebileceği anlaşılmış, NOx emisyonu düşürülmesi sırasındakötüleşen diğer gaz emisyon seviyelerinin kısıtlanması açısından %10 EGR oranı sınır şartıolarak kabul edilmiştir.Bu sınır şartında, atık kızartma yağından elde edilen biyodizelin örnek bir Diesel motordahiçbir ayar yapılmadan kullanılması durumunda, %10 EGR oranı uygulanarak diğeremisyonları ve performansı büyük miktarlarda kötüleştirmeden NOx emisyonlarının ortalama%27,08, maksimum ise %36,1 oranında düşürülebileceği sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: EGR, atık kızartma yağı, biyodizel, emisyonlar, is, NOx

Abstract:
Increasing energy demand around the world and the damages caused during meeting theseincreasing energy demands are now growned to a very important sizes. For the meetings ofthese demands, to offer a new alternative energy sources and reducing the exhaust gasemissions during the usage of these sources are the main ideas of this experimental study.Waste frying oil biodiesel was chosen for this research due to being a cheap raw material andby recycling of these waste frying oils it is possible to minimize the environmental damagesthat will be caused. EGR application was chosed as NOx emission reduction method due tothe possibility of application on a standart diessel engine without much modifications. Viacross-analyse of the fuels by power, fuel consumption, emissions and soot to determine theoptimum EGR ratio for the biodiesel fuel is the main purpose of this study.During the analyses, %0, %5, %10, %15, %20 EGR ratios were applied on a diesel enginewith full gas pedal position at 6 different engine speed, and torque, power, cooling watertemperature, volumetric values of NOx, CO, HC, ?, CO2, O2 emissions in exhaust gas, kabsorption values, fuel flow parameters were measured at each of these conditions.On the result of the study, while using the waste frying oil biodiesel with %20 EGR ratio,NOx emissions were reduced by %65,7, while using a standart diesel fuel emissions reducedby %54,4. It was understood that with the same EGR ratio it is possible to reduce more NOxby using waste frying oil biodiesel as a fuel and because of the other emissions getting worse%10 EGR ratio was set as an upper limit.At this limit EGR ratio it was concluded that, without optimizing the diessel engine for theusage of waste frying oil biodiesel as a fuel, by applying %10 EGR ratio, it is possible toreduce NOx emissions as an amount of average %27,08, and amount of maximum %36,1without increasing the other emissions too high and without reducing performance of theengine too low.Keywords: EGR, waste frying oil, biodiesel, emissions, soot, NOx