Otto motorlarında yüksek sıkıştırma oranlarında MTBE kullanılmasının motor performansına etkisi.
Effects of MTBE usage at high compration ratio on otto engine performance
Yazar: SEDAT BİÇERER
Danışman: DOÇ.DR. SERDAR YÜCESU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışmada, kurşunsuz benzine (% hacimsel olarak 10, 20 ve 30) Metil Tetra BütilEter (MTBE) eklenmesinin motor torku, özgül yakıt tüketimi ve termik verim üzerineetkileri deneysel olarak incelenmiştir. Hydra tek silindirli, buji ateşlemeli, yakıtenjeksiyonlu motor farklı sıkıştırma oranlarında(10/1 ve 12/1), tam yükte ve farklımotor hızlarında kullanılmıştır. Ateşleme avansı her bir motor hızı için maksimummotor torkuna göre ayarlanmıştır. MTBE katılmasının etkileri, farklı motor çalışmaparametrelerindeki değişimleri değerlendirebilmek için değişik gaz kelebek açıklıkları,motor hızları, ateşleme avansları (5-36Âº KMA), hava fazlalık katsayılarında (Î»=0,8-1,2)da test edilmiştir. Bununla birlikte, karşılaştırma yapabilmek amacıyla değişik motorhızlarında, 8,8/1 sıkıştırma oranına sahip dört silindirli Ford motorunda testleryapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda, 10/1 ve 8,8/1 sıkıştırma oranı için değişikmotor hızlarında yapılan deneylerde MTBE ilavesi ile motor momentinde artış olmuş,en yüksek artış MTBE10 karışımı ile elde edilmiştir. 12/1 sıkıştırma oranında ise düşükve yüksek motor hızlarında MTBE ilavesine bağlı olarak momentte artış sağlanmıştır.Bütün motor hızlarında MTBE ilavesine bağlı olarak termik verimde artış sağlanmıştır.10/1 ve 12/1 sıkıştırma oranında en yüksek termik verim değerleri MTBE20 karışımı ileelde edilmiştir. Yüke bağlı olarak yapılan deneylerde 10/1 sıkıştırma oranı için enyüksek motor momenti ve en düşük özgül yakıt tüketimi MTBE10 karışımı ile eldeedilmiştir. Ateşleme avansına bağlı olarak yapılan deneylerde her iki sıkıştırmaoranında da bütün MTBE karışımları kurşunsuz benzinden daha yüksek termik verimve daha düşük özgül yakıt tüketim değerleri vermiştir. 10/1 sıkıştırma oranında enyüksek termik verim ve en düşük özgül yakıt tüketim değerleri MTBE10 karışımı ileelde edilirken 12/1 sıkıştırma oranında MTBE20 karışımı ile elde edilmiştir. Ateşlemeavansına bağlı olarak yapılan deneylerde 10/1 sıkıştırma oranı için MTBE karışımlarıdaha yüksek moment değerleri verirken 12/1 sıkıştırma oranında kurşunsuz benzinleelde edilen moment değerleri daha yüksek çıkmıştır. Değişik hava fazlalık katsayısıylayapılan deneylerde en yüksek termik verim ve en düşük özgül yakıt tüketim değerleri10/1 sıkıştırma oranı için MTBE10 karışımı ile 12/1 sıkıştırma oranı içinse MTBE20karışımı ile elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler : Oksijenli benzin yakıtları, MTBE-benzin karışımları, Buji ileateşlemeli motorlar, Motor performansı

Abstract:
In this study, effects of Methyl Tertiary Butyl Ether (MTBE) addition (10, 20 and 30 %in volume) to unleaded gasoline fuel on engine torque, specific fuel consumption, andthermal efficiency have been experimentally investigated. A Hydra single cylinder,spark ignition, fuel injection engine was used in different compression ratio (10/1 and12/1) at full load and different engine speed. Ignition timing was set at maximum enginetorque for each engine speed. The effects of MTBE addition were also tested at differentvariable throttle positions, engine speed, advanced timing (5-36Âº CA), over wide relativeair/fuel ratio (Î»=0,8-1,2) in order to evaluate effects of engine operating parameterschanges. However, variable engine speed tests were made for comparison with fourcylinder Ford engine which has 8,8/1 compression ratio at different engine speed andfull throttle. Experiments show that, maximum increment for 10/1 and 8,8/1compression ratio on engine torque was obtained at whole engine speeds when theengine fueled with %10 MTBE blends. In 12/1 compression ratio, improvementsobserved on engine torque with MTBE addition running at low and high speeds.Improvement on thermal efficiency was provided in all engine speed by MTBE addition.The best value of the thermal efficiency obtained with 20% MTBE addition at 10/1 and12/1 compression ratios. In experiments which depend on different throttle positions,maximum engine torque and minimum specific fuel consumption achieved with 10%MTBE blends. In different ignition timings, all MTBE blends gave better thermalefficiency and low specific fuel consumption values than unleaded gasoline when bothcompression ratios. While maximum thermal efficiency and minimum specificconsumption values were observing with 10% MTBE blends in 10/1 compression ratio,it also achieved with 20% MTBE blends in 12/1 compression ratio. The torque valuewith unleaded gasoline in 12/1 compression ratio appeared higher than other, whileMTBE blends were giving high torque values for 10/1 compression ratio in differentignition timings. The highest thermal efficiency and lowest specific fuel consumptionvalues for 10/1 compression ratio achieved with 10% MTBE blends, and with MTBE20for 12/1 compression ratio.Key Words : Oxygenated gasoline fuels, MTBE-Gasoline blends, Spark ignitionengine, Engine performance