Ahmet UYUMAZ, Şükrü Ayhan BAYDIR, Fahrettin BOZ

Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Atık Zeytinyağı Biyodizelinin Yanma, Performans ve Emisyon Karakteristikleri

Bu çalışmada tek silindirli, direkt enjeksiyonlu bir dizel motoru atık zeytinyağından elde edilen biyodizel ve dizel yakıt karışımları ile çalıştırılmış, yanma, motor performansı ve egzoz emisyonları üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneyler motorun maksimum tork devri olan 2200 d/d’da, 3.75, 7.5, 11.25, 15 ve 18.75 Nm motor yüklerinde sabit emme havası giriş sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Motor yükü arttıkça silindir basıncı ve ısı dağılımı atmıştır. Orta ve yüksek motor yüklerinde karışım yakıtlardaki biyodizel miktarı arttıkça maksimum silindir basıncının arttığı görülmüştür. Biyodizelin ısıl değerinin dizele göre düşük olmasından dolayı tüm motor yüklerinde karışım yakıtlar ile ısıl verim azalmıştır. Maksimum ısıl verim B10 ve B20 yakıtı ile tam yükte dizele göre sırasıyla % 7.1 ve %11.7 azalmıştır. Karışım yakıtlardaki biyodizel miktarı arttıkça CO ve is emisyonları azalmış, NOx emisyonu artmıştır. Tam yükte B10 ve B20 ile sırasıyla NOx %1.5 ve %7.5 artış göstermiştir. Sonuç olarak dizel motorunda hiçbir değişiklik yapılmadan dizel-atık zeytinyağı biyodizeli karışımlarının kullanılabileceği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Atık zeytinyağı biyodizeli, Yanma, Motor performansı

PDF

___

[1] Çelik, M., ‘’Combustion, performance and exhaust emission characteristics of organic based manganese addition to cotton methyl ester’’, Applied Thermal Engineering, Cilt 108, 1178-1189, 2016.
[2] Büyükkaya, E., ‘’Effects of biodiesel on a DI diesel engine performance, emission and combustion characteristics’’, Fuel, Cilt 89, 3099–3105, 2010.
[3] Verma, P., Sharma, M.P., ‘’Performance and Emission Characteristics of Biodiesel Fuelled Diesel Engines’’, International Journal Of Renewable Energy Research, Cil 5, No 1, 2015.
[4] Sugözü, İ., Aksoy, F., Baydır, Ş.A., ‘’Bir Dizel Motorunda Ayçiçeği Metil Esteri Kullanımının Motor Performans ve Emisyonlarına Etkisi’’, Makina Teknolojileri Elektronik Dergisi, Cilt 6, No 2, 49–56, 2009.
[5] Aksoy, F.,. Bayrakçeken, H., Baydır, Ş., A., Yavuz, H., ‘’Kanola YağıMetil Esterine Ön Isıtma Uygulamasının Motor Performans ve Emisyonlarına Etkisi’’, Taşıt Teknolojileri Elektronik Dergisi, Cilt 1 No 1, 25–33, 2009.
[6] Kaşifoğlu, S., Gümüş, M., Sayın, C., ‘’Palm Olein ve Soya Karışımı Bitkisel Yağın Metil Esterinin Dizel Motorlarında Alternatif Yakıt Olarak Kullanımı’’, 10. Uluslararası Yanma Sempozyumu, 504–511, 2008.
[7] Uyumaz, A., Solmaz, H., Yılmaz, E., Yamık, H., Polat, S., ‘’Experimental examination of the effects of military aviation fuel JP8 and biodiesel fuel blends on the engine performance, exhaust emissions and combustion in a direct injection engine’’, Fuel Processing Technology, Cilt 128, 158-165, 2014.
[8] Dobrucali, E., Ozcumalı, R.U., Ergin, S., ‘’The effect of biodiesel on exhaust emission characteristics of a diesel engine’’, Marit. Ind. Ocean Eng. Coast. Resour., Cilt 1, 345-350, 2008.
[9] Çelik, M., Solmaz, H., Yücesu, H.S., ‘’Examination of the effects of organic based manganese fuel additive on combustion and engine performance’’, Fuel Processing Technology, Cilt 139, 100-107, 2015.
[10] Yilmaz N, Sanchez TM., ‘’Analysis of operating a diesel engine on biodiesel–ethanol and biodiesel–methanol blends’’, Energy, Cilt 46, 126-9, 2012.
[11] Dixit, S., Kanakraj, S.,Rehman, A., ‘’Linseed oil as a potential resource for bio-diesel: A review’’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Cilt 16, 4415–4421, 2012.
[12] Agarwal, D., Kumarb, L., Agarwal, A.K., ‘’Performance evaluation of a vegetable oil fuelled compression ignition engine’’, Renewable Energy, Cilt 33, 1147–1156, 2008.
[13] Ashraful, A.M., Masjuki, H.H., Kalam, M.A., Fattah, I.M.R., Imtenan, S., Shahir, S.A., Mobarak, H.M., ‘’Production and comparison of fuel properties, engine performance, and emission characteristics of biodiesel from various non-edible vegetable oils: A review’’, Energy Conversion and Management, Cilt 80, 202–228, 2014.
[14] Demirbas, A., ‘’Production of biodiesel fuels from linseed oil using methanol and ethanol in non-catalytic SCF conditions’’, Biomass and Bioenergy, Cilt 33, 113-118, 2009.
[15] Ashri, D., Kumar, R., ‘’Effective Process Parameters of Mustard Oil Biodiesel - A Review and Analysis’’, International Journal on Emerging Technologies, Cilt 5 No 1, 99-106, 2014.
[16] Behçet, R., Aydın, S., İlkılıç, C., Aydın, H., Çakmak, A.V., ‘’Atık Kızartma Yağı Metil Esterinin Bir Dizel Motorunda, Motor Performansı ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin Araştırılması’’, 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 May 2011, Elazığ, Turkey.
[17] Can, Ö., ‘’Combustion characteristics, performance and exhaust emissions of a diesel engine fueled with a waste cooking oil biodiesel mixture’’, Energy Conversion and Management, Cilt 87, 676-686, 2014.
[18] Çelik, M., ‘’Combustion, performance and exhaust emission characteristics of organic based manganese addition to cotton methyl ester’’, Applied Thermal Engineering, Cilt 108, 1178–1189, 2016.
[19] Can, Ö., Öztürk, E., Solmaz, H., Aksoy, F., Çinar, C., Yücesu, H.S., ‘’Combined effects of soybean biodiesel fuel addition and EGR application on the combustion and exhaust emissions in a diesel engine’’, Applied Thermal Engineering, Cilt 95, 115–124, 2016.
[20] Agarwal, D., Kumarb, L., Agarwal, A.K., ‘’Performance evaluation of a vegetable oil fuelled compression ignition engine’’, Renewable Energy, Cilt 33, 1147–1156, 2008.
[21] Misra, RD. Murthy, MS. ‘’Straight vegetable oils usage in a compression ignition engine:a review’’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Cilt 14, 3005-13, 2010.
[22] Singh, SP. Singh, D., ‘’Biodiesel production through the use of different sources and characterization of oils and their esters as the substitute of diesel: a review’’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Cilt 14, 200-16, 2010.
[23] Karmakar, A., Karmakar, S., Mukherjee, S., ‘’Properties of various plants and animals feedstocks for biodiesel production’’, Bioresource Technology, Cilt 101:7201-10, 2010.
[24] Rakib Uddin M., Ferdous, K.,M. Uddin, R., Maksudur R. Khan, M. A. Islam, ‘’Synthesis of Biodiesel from Waste Cooking Oil’’, Chemical Engineering and Science, Cilt 1, No 2, 22-26,2013.
[25] Heywood, J.B.,’’ Internal Combustion Engines Fundamentals’’, McGraw-Hill, USA, 1988.
[26]Stone, R., ‘’Introduction to Internal Combustion Engines’’, 1999;Macmillan Press Ltd, ISBN 0-333-74013- 0,Tesseraux, I.; Toxicoll, Lett., 2004, 149, 295-300.