Tek silindirli bir dizel motorunda atık kızartma yağı metil esterinin, petrol dizeli ile karışımının ve ön ısıtmalı mısır yağı kullanımının etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the effects of waste frying oil methyl ester, blends with petroleum diesel and preheated corn oil usage in a single cylinder diesel engine
Yazar: KEREM ÇEVİK
Danışman: PROF. DR. NURİ YÜCEL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Bitkisel yağlar = Plant oils ; Biyodizel = Biodiesel ; Emisyon = Emission ; Performans = Performance

Özet:
Taşıt sayısındaki artışla birlikte yakıt ihtiyacı da artmış, yakıt rezervleri tükenmeye başlamış ve alternatif yakıt arayışları başlamıştır. Bu alternatif yakıtların başında maliyetinin düşük olması ve çevreye zararının yok denecek kadar az olması sebebiyle biyoyakıtlar gelmektedir. Buna rağmen bazı olumsuz yanları da vardır ve bunların başında yüksek viskozitesi sebebiyle soğuk günlerde ilk çalıştırmalarda problem çıkartması, atomizasyonun iyi olmaması sonucu performansta azalmalara sebep olması gelmektedir. Bu çalışmada tek silindirli dizel motoru, hidrolik dinamometre, dinamometre kontrol ünitesi, yakıt tankları, sıcaklık ölçüm cihazı ve ısı değiştiricisinden oluşan deney seti kullanılmıştır. Isı değiştiricisi yakıtı istenilen sıcaklığa getirecek şekilde tasarlanmış, tasarımın ardından imal edilmiş ve deney setine dâhil edilmiştir. Deneylerin ilk kısmında atık kızartma yağı metil esteri, petrol dizeli ve petrol dizeli ile karışımları kullanılmıştır. Farklı motor devirlerinde, motor performans ve egzoz emisyon deneyleri yapılmıştır. Deneyin ikinci kısmında mısır yağı ve petrol dizeli ile karışımları kullanılmıştır. Yakıt enjektörlere gitmeden önce imal edilen ısı değiştiricisinden geçirilerek, egzoz gazından atmosfere atılan yanmış gazın sahip olduğu ısı ile farklı sıcaklıklara ısıtılmış ve egzoz emisyon testleri yapılmıştır.Yapılan deneyler sonucunda atık kızartma yağı metil esteri kullanımı ile emisyonlarda azalma olurken, motor performansının da azaldığı görülmüştür. Mısır yağının kullanıldığı deneylerde, mısır yağının yüksek viskozitesi sebebiyle emisyonların artmasına sebep olduğu, ön ısıtma ile emisyonların bir miktar azalmasına rağmen petrol dizeline kıyasla yüksek olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler : Biyodizel, bitkisel yağ, ön ısıtma, performans, emisyon

Abstract:
As fuel demand increases, fuel reserves have started to deplete and alternative fuel researches have begun with the increase in amount of vehicles. Biofuels take a place on the top among these alternative fuels due to harming the environment as little as possible and their low-cost. On the other hand, these fuels have some negative effects. In cold days, these fuels may have starting problem because of their high viscosity and may cause a decrease on engine performance that is effected by poor atomization.In this study, a single cylinder diesel engine, hydraulic dynamometer, dynamometer control unit, fuel tanks, temperature measurement devices and a heat exchanger was used as the experimental setup. The heat exchanger was designed to obtain desired fuel temperatures, after the design studies, it was produced and was assembled to the experimental setup. In the first stage of experiments, waste frying oil methyl ester, petroleum diesel and their blends were used as fuel. Engine performance and emission tests were performed at different engine speeds. In the second stage of the experiments, the corn oil and its blends with petroleum diesel were used and sent to the heat exchanger just before the injector. Hence, the corn oil was heated to different temperatures by the waste heat of exhaust gas. The effects of different temperatures to the exhaust emissions were investigated.In conclusion, the usage of waste frying oil methyl ester caused a decrease on both exhaust emissions and engine performance. In the corn oil experiments, it was observed that exhaust emissions increased due to high viscosity of corn oil and by the preheating process, the exhaust emissions decreased in comparison with non-preheated corn oil. However, it was seen that exhaust emissions of preheated corn oil remain higher than petroleum diesel.Key Words : Biodiesel, vegetable oil, pre-heating, performance, emission