Dizel-Metanol-Nanopartikül ile Çalışan Bir Dizel Motorda Titreşim ve Gürültü Değişimlerinin İncelenmesi

Yüksek tork çıkışı ve yakıt tasarrufu sebebiyle birçok araçta ve ekipmanda kullanılan dizel motorlar, sıkılaşan emisyon standartları sebebiyle üzerinde daha çok çalışması gereken konular arasında yerini almıştır. Bu nedenle dizel motorlardaki katkı maddeleri ile emisyonları azaltmak büyük önem taşımaktadır. Son zamanlarda dizel motorda kullanılan alternatif yakıtlara nanopartiküllerin ilavesi ile emisyon ve performans üzerindeki etkisini ortaya koyamaya çalışan birçok çalışma yapılmıştır. Bunun yanı sıra dizel motorların neden olduğu olumsuz etkilerin arasında yer alan titreşim ve gürültü konusu pek çalışılmamıştır. Bu çalışmada, hacimce %90 dizel yakıtına %10 metanol eklenerek oluşturulan test yakıtına 50 ppm, 100 ppm ve 200 ppm Al2O3 eklenerek 5 farklı test yakıtı oluşturulmuştur. Metal-oksit bazlı nanopartiküllerin eklenmesi ilk olarak biyodizelin setan sayısını ve ısıtma değerini arttırmıştır. Biyodizel-nanopartikül karışımlarındaki daha yüksek oksijen atomları yanma sürecinin kalitesini artırmıştır. Test motoru 2000 rpm sabit motor hızında 2.5, 5, 7.5 ve 10 Nm motor yüklerinde yüklenerek testler gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen testlerde metal-oksit bazlı nanopartiküllerin eklenmesi titreşim ve gürültü değerlerinin değişimleri incelenmiştir. Elde edilen çıktılar dizel motorlarda sürdürülebilirlik ve alternatif yakıtların gelişimine katkı sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler:

Nanopartikül, Alüminyum oksit, Titreşim, Gürültü, içten yanmalı motorlar

PDF

___

[1] Ü. Ağbulut, S. Sarıdemir and M, Karagöz, “Experimental İnvestigation of Fusel Oil (İsoamyl Alcohol) and Diesel Blends in a CI Engine,” Fuel, c. 267, s. 117042, 2020.
[2] Ü, Ağbulut, M, Karagöz, S, Sarıdemir ve A, Öztürk, “Impact of Various Metal-Oxide Based Nanoparticles and Biodiesel Blends on The Combustion, Performance, Emission, Vibration and Noise Characteristics of a CI Engine,” Fuel, c. 270, s. 117521, 2020.
[3] Ü, Ağbulut, M, Ayyıldız ve S, Sarıdemir, “Prediction of Performance, Combustion and Emission Characteristics for a CI Engine at Varying Injection Pressures,” Energy, c. 197, s. 117257, 2020.
[4] AK, Pandian, RBB, Ramakrishnan ve Y, Devarajan, “Emission Analysis on The Effect of Nanoparticles on Neat Biodiesel in Unmodified Diesel Engine,” Environmental Science and Pollution Research, c. 24, ss. 23273-23278, 2017.
[5] DK, Ramesh, JL, Dhananjaya Kumar, SGV, Hemanth Kumar, P, Namith Basappa Jambagi ve S, Sharath, “Study on Effects of Alumina Nanoparticles As Additive with Poultry Litter Biodiesel on Performance, Combustion and Emission Characteristic of Diesel Engine,” Materials Today: Proceedings, c. 5, s. 1, ss. 1114–1120, 2018.
[6] T, Shaafi ve R, Velraj, “Influence of Alumina Nanoparticles, Ethanol and İsopropanol Blend As Additive with Diesel–Soybean Biodiesel Blend Fuel: Combustion, Engine Performance and Emissions,” Renewable Energy, c. 80, ss. 655-663, 2015.
[7] S, Radhakrishnan, DB, Munuswamy, Y, Devarajan ve A, Mahalingam, “Effect of Nanoparticle on Emission and Performance Characteristics of a Diesel Engine Fueled With Cashew Nut Shell Biodiesel. Energy Sources,” Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, c. 40, s. 20, ss. 2485-2493, 2018.
[8] T, Özgür, M, Özcanli ve K, Aydin, “Investigation of Nanoparticle Additives to Biodiesel For İmprovement of The Performance and Exhaust Emissions in a Compression İgnition Engine,” International journal of green energy, c. 12, s. 1, ss. 51-56, 2015.
[9] I, Örs, S, Sarıkoç, AE, Atabani, S, Ünalan ve SO, Akansu, “The effects on Performance, Combustion and Emission Characteristics of DICI Engine Fuelled with TiO2 Nanoparticles Addition in Diesel/Biodiesel/n-Butanol Blends,” Fuel, c. 234, ss. 177-188, 2018.
[10] S, Sarıdemir, N, Alçelik ve İ, Uygur, “Biyodizel-Dizel Yakıt Karışımlarının Motor Titreşimine Olan Etkisinin İncelenmesi,” Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, c. 13, s. 4, ss. 103-110, 2016.
[11] M, Karagöz, S, Sarıdemir, E, Deniz ve B, Çiftçi, “The Effect of the CO2 Ratio in Biogas on The Vibration and Performance of a Spark İgnited Engine,” Fuel, s. 214, ss. 634-639, 2018
[12] M, Karagöz, Ü, Ağbulut ve S, Sarıdemir, “Waste to Energy: Production of Waste Tire Pyrolysis Oil and Comprehensive Analysis of İts Usability in Diesel Engines,” Fuel, c. 275, s. 117844, 2020.
[13] Nanografi, [Erişim tarihi: 14.03.2020], https://nanografi.com.tr/.
[14] MERCK. Product specification, [Erişim tarihi: 27.01.2019], www.merckgroup.com › tr-tr.
[15] A, Taghizadeh-Alisaraei, B, Ghobadian, T. Tavakoli-Hashjin ve S., Mohtasebi, “Vibration Analysis of a Diesel Engine Using Biodiesel and Petrodiesel Fuel Blends,” Fuel, c. 102, ss. 414–422, 2012.
[16] E, Uludamar, E, Tosun ve K, Aydın, “Experimental and Regression Analysis of Noise and Vibration of a Compression Ignition Engine Fuelled with Various Biodiesels,” Fuel, c. 177, ss. 326–333, 2016. [17] S. Sarıdemir, “The Effect of Dwell Angle on Vibration Characteristics of Camshaft Bearing Housings,” Journal of Mechanical Science and Technology, c. 27, ss. 3571-3577, 2013.
[18] C, Syed Aalam, CG, Saravanan ve M, Kannan, “Experimental İnvestigations on a CRDI System Assisted Diesel Engine Fuelled With Aluminium Oxide Nanoparticles Blended Biodiesel,” Alexandria Engineering Journal, c. 54, s. 3, ss. 351-358, 2015.
[19] J, Sadikbasha ve R., Anand, “Role of Nano-Additive Blended Biodiesel Emulsion Fuel on The Working Characteristics of a Diesel Engine,” J. Renew. Sust. Energy, c. 3, ss. 023106, 2011.
[20] C, Syed Aalam ve CG, Saravanan, “Effects of Nano Metal Oxide Blended Mahua Biodiesel on CRDI Diesel Engine,” Ain Shams Engineering Journal, c. 8, s. 4, ss. 689-696, 2017.
[21] T, Shaafi ve R, Velraj, “Influence of Alumina Nanoparticles, Ethanol and İsopropanol Blend As Additive with Diesel–Soybean Biodiesel Blend Fuel: Combustion, Engine Performance and Emissions,” Renewable Energy, c. 80, ss. 655–663, 2015.
[22] Ü, Ağbulut ve S, Sarıdemir, “A General View To Converting Fossil Fuels To Cleaner Energy Source By Adding Nanoparticles,” International Journal of Ambient Energy, ss. 1-6, 2019.
[23] S, Sarıdemir, F, Polat ve M, Kılınçel, “Motor Devir ve Yükünün Titreşim ve Gürültü Emisyonuna Olan Etkisinin İncelenmesi,” El-Cezeri Fen ve Mühendislik Dergisi, c. 3, s. 3, ss. 459-466, 2016.