Pirolize atık lastik yağı-motorin karışımının common-rail direkt enjeksiyonlu bir dizel motorda kullanımı
Use of pyrolized waste tire oil-diesel fuel mixture in a common rail direct injection diesel engine
Yazar: EMRE İSMAİLOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ERTAN ALPTEKİN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Direkt püskürtmeli motorlar = Direct injection engines ; Dizel motorlar = Diesel engines ; Egzoz emisyonları = Exhaust emissions ; Yanma = Combustion

Özet:
Araçlarda kullanılan lastikler, zamanla aşınmakta ve atıl duruma gelmektedir. Bu nedenle, kullanılmış atık araç lastiklerinin bertarafı büyük önem arz etmektedir. Atık araç lastiklerinin geri dönüşümünde en çok kullanılan metotlardan bir tanesi piroliz yöntemidir. Atık araç lastiklerinin pirolizi sonucu, enerji üretimi veya doğrudan içten yanmalı motorlu araçlarda kullanılmak üzere sıvı lastik yağı elde edilebilmektedir. Bu tez çalışmasında da, atık lastiklerden üretilen lastik yağı alternatif dizel katkı maddesi olarak değerlendirilmiş ve common-rail direkt enjeksiyonlu bir dizel motorda performans, enjeksiyon, yanma ve emisyon karakteristikleri araştırılmıştır. Test yakıtı olarak saf motorin ve motorin-pirolize lastik yağı karışımı (%10 pirolize lastik yağı-%90 motorin, L10) seçilmiş ve motor testleri bu yakıtlar kullanılarak 1500, 1800 ve 2100 dev/dk olmak üzere üç farklı motor hızında ve maksimum motor torkunun yaklaşık yarısı olan 125 Nm motor yükünde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara bakıldığında, tüm test şartları için L10 yakıtının özgül yakıt tüketimi değerlerinin saf motorine kıyasla daha yüksek olduğu görülmektedir. Yanma analizi sonuçlarına göre, L10 yakıtının silindir içi basınç değerlerinin ve maksimum ısı dağılım oranlarının ortalama olarak motorine kıyasla daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Enjeksiyon sonuçları incelendiğinde, pilot ve ana ekjeksiyon sürelerinin ortalama olarak motorine kıyasla daha uzun olduğu, pilot ve ana enjeksiyon zamanlarının ise motorine kıyasla daha sonra başladığı anlaşılmaktadır. Atık lastik yağının motorine katkı olarak kullanılması ile birlikte CO, THC ve NOx emisyonları motorine kıyasla artış göstermiştir.

Abstract:
Tires used in vehicles wear with use and become wastes in the progress of time. For this reason, the disposal of used waste vehicle tires is of great importance. Pyrolysis is one of the most commonly used methods in the recycling of waste vehicle tires. As a result of the pyrolysis of waste vehicle tires, liquid tire oil can be obtained which can be used in energy production or directly in vehicles with internal combustion engines. Also in this study, tire oil produced from waste tires was assessed as an alternative diesel fuel additive, and its performance, injection, combustion and emission characteristics were investigated in a direct injection common rail diesel engine. Pure diesel fuel and diesel fuel-tire oil mixture (10% pyrolized tire oil-90% diesel fuel, L10) were selected as the test fuels and engine tests were performed by using these fuels at three different engine speeds (1500, 1800, and 2100 rpm) and 125 Nm engine load which is about the half value of maximum engine load. When looking at the obtained results, it was seen that the specific fuel consumption values of L10 fuel were higher than those of pure diesel fuel for all test conditions. According to the combustion analysis results, it was determined that in-cylinder pressure values and maximum heat release rates of the L10 fuel were higher compared to diesel fuel on average. When the injection results were examined, it was understood that the pilot and main injection durations were longer on average, and the pilot and main injection times started later compared to the standard diesel fuel. With the use of waste tire oil as an additive into diesel fuel, CO, THC, and NOx emissions increased compared to pure diesel fuel.