Hidrojenin içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanılması ve performansa etkileri
The usage of hydrogen as a fuel in internal combustion engines and effects on the performance
Yazar: KADİR ERCÜMENT GÜL
Danışman: PROF. İRFAN YAVAŞLIOL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Yenilenebilir enerji, "doğanın kendi evrimi içinde, bir sonraki gün aynen mevcut olabilenenerji kaynağı" olarak tanımlanabilir. Günümüzde fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkanartık gazların çevreye yaptığı olumsuz etki, hükümetleri ve bilim adamlarını alternatif enerjikaynakları arayışına yöneltmiştir. Özellikle büyük şehirlerde taşıtlardan kaynaklanan kirleticiemisyonlar tüm atmosferi kirleterek sera etkisi denilen ve gittikçe artan bir tehlikeyi deberaberinde getirmektedir.Ayrıca fosil yakıt kaynaklarının tükenmeye başlamasıyla patlak veren enerji krizi dealternatif enerji kaynaklarının kullanılma çabası üzerinde etkili olmuştur. Bu amaçla çeşitliaraştırmalar, laboratuar ortamlarında çeşitli deneyler yapılmış ve taşıtlarda yakıt olarakbenzine alternatif kaynaklar bulunmuştur. Yenilenebilir bir yakıt olan hidrojenin karayolutaşıtlarında enerji kaynağı olarak kullanımı günümüzde önem kazanmaktadır. Hidrojeninyakıt olarak kullanımında, fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak önemli avantajlarsağlamaktadır. Hidrojen-hava karışımlarının geniş tutuşma sınırlarına sahip olmasıözelliğinden yararlanılarak, motorun fakir karışım oranlarında çalıştırılması yüksek ısıl verimelde edilmesini ve özellikle azot oksit (NOx) emisyonlarının istenilen düzeye düşürülmesinisağlamaktadır. Diğer taraftan hidrojen motorlarında CO, CO2, HC ve is emisyonu yoktur.Üretimi henüz pahalı olmakla beraber, elektroliz yoluyla sudan üretilebilmesi ve sınırsız birkaynağa sahip olması önemli bir avantajdır.çten yanmalı motorlarda kullanımındaki zorluklar, araç üzerinde depolama, erken tutuşmave emme manifoldu geri tutuşması gibi sorunlar, sızdırmazlık ve gerekli güvenlikönlemlerinin alınabilmesi gibi sorunlardır. Ancak çevre koşulları ve tükenme yolunda olanfosil yakıtlar, hidrojenin biran önce kullanımının başlamasını zorunlu kılmaktadır. Bunedenle, tüm bu zorluklar teorik ve deneysel yöntemlerle aşılmalı, diğer taraftan hidrojenüretim maliyetleri düşürülerek bu konudaki çalışmalar hızlandırılmalıdır.Anahtar kelimeler: Hidrojen enerjisi, Alternatif yakıtlar, Hidrojen motoru.

Abstract:
Renewable energy can be described as the energy "that could exist in the next day withinthe own evolution of nature". The impacts of the waste gases caused by burning of fossil fuelstoday force governments and scientists to search alternative energy sources. Particularly inlarge cities, the pollutant emissions caused by motor vehicles pollute all atmosphere andcause a gradually increasing threat so-called "greenhouse effect".The energy crisis suffered due to ceasing fossil fuel resources also lead us to usealternative sources of energy. For that purpose, various researches and experiments werecarried out in laboratory environment, and the alternative fuels to gasoline have beendeveloped. Use of hydrogen, a renewable fuel, for the roadway vehicles as a source of energygains importance. In using the hydrogen as a fuel, significant advantages are availabledepending on its physical and chemical properties. Making use of the wide firing limits ofhydrogen - air mixtures, operating the engine at poor mixture ratios provide high heatefficiency and reducing particularly the nitrogen oxide (Nox) emissions to the required level.On the other part, there is no CO, CO2, HC or soot emissions in the hydrogen engines. Yetwith a high manufacturing cost, it can be produced from water by means of electrolysis andhas an unlimited source.The difficulties faced in using the internal combustion engines are storing on the vehicle,early combustion and back firing of the suction manifold, leaks or taking the necessary safetymeasures. But environmental requirements and the fossil fuels which are about to cease allforce us to replace such fuels with hydrogen as soon as possible. Because of that, thesedifficulties should be overcome using theoretical and experimental methods, while on theother hand, hydrogen production costs should be reduced and related studies should beaccelerated.Keywords: Hydrogen energy, Alternative fuels, Hydrogen engine.