Bir Dizel Motora Metanol Fumigasyonunun Performans ve Emisyonlara

Bu çalışmada, direkt enjeksiyonlu bir dizel motoruna metanol fumigasyonunun performans ve emisyonlara etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Metanol elektronik kontrollü püskürtme sistemi yardımıyla motor emme manifolduna, emme periyodunda farklı yakıt tüketim oranlarında (%4 (M4), %8 (M8), %12 (M12)) püskürtülmüştür. Metanol fumigasyonu ile doğal emişli olan deney motorunun dolgu sıcaklığının düşürülmesine bağlı olarak volümetrik verimin iyileştirilmesi ve alkolün oksijen içeriğinin yüksek olmasından sağlanacak katkı ile motor yanma veriminin arttırılmasının yanında NOx emisyonlarının azaltılması hedeflenmiştir. Deneysel çalışmalar tam yük şartlarında 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200 ve 2400 d/d motor hızlarında gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar neticesinde motora farklı oranlarda metanol fumigasyonu yapıldığında standart motor verilerine göre motor momenti, efektif güç, efektif verim ve özgül yakıt tüketiminde tüm metanol püskürtme oranlarında artmaların olduğu tespit edilmiştir. Motora metanol fumigasyonu yapıldığında dizel motorları için büyük önem taşıyan NOx emisyonlarında dikkate değer oranda azalmaların olduğu saptanmıştır.

Effect Of Methanol Fumigation on Engine Performance and Emissions of a Diesel Engine

In this study, the effects of methanol fumigation on diesel engine performance parameters and emissions characteristics have been investigated, experimentally. Methanol was injected during the inlet period into the inlet manifold at different fuel consumption ratios (at 4%, 8%, and 12%, namely, M4, M8 and M12). With methanol fumigation, it is aimed to improve the naturally aspirated test engine volumetric efficiency, to increase combustion efficiency due to contribution of alcohol fuel of high oxygen content and to reduce NOx emissions depending on the reduction of the inlet temperature. Experimental studies were carried out under full load conditions at 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200 and 2400 rpm engine speeds. After the experimental studies, the engine torque, effective power, effective efficiency and specific fuel consumption have been observed to be increasing with methanol fumigations for full load conditionwith respect to standard engine data. Also, becoming important for the diesel engine, NOx emissions were decreased significantly.

PDF

___

Haşimoğlu, C.,2005, "Düşük Isı Kayıplı Bir Dizel Motorunda Biyodizel Kullanılmasının Performans ve Emisyon Parametrelerine Etkisi", Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
Şahin, Z., Durgun, O., Kurt, M., 2009, " Türboşarjlı Ön Yanma Odalı Bir Dizel Motorunda Etanol Fumigasyonunun Deneysel İncelenmesi", TÜBAV Bilim Dergisi, Cilt:2, Sayı:4, Sayfa:446-461.
Salman, M., Sümer, M., 1999, "Buji Ateşlemeli Motorlarda Etanol ve Etanol-Benzin Karışımlarının Motor Performansına Etkileri", Politeknik Dergisi, Cilt: 2, Sayı: 2, S. 27-35.
Pan, K., Guo, X., 1989, "Experimental Investigation On Application Of Methanol As Fuels For Spark Ignition Engine", Chinese Internal Conbustion Engine Engineering, Cilt 8, Sayı 8.
Çetinkaya, S., Çelik, M.B., 1997, "Buji Ateşlemeli Motorlarda Yakıt Olarak Metanol-Benzin Karışımlarının Kullanılması", 5. Yanma Sempozyumu.
Weidmann, K., Menard, H., 1984, "Fleet test, performance and emissions of diesel engine using different alcohol fuel blends", SAE Paper No. 841331.
Zhang, Z.H., Cheung, C.S., Chan, T.L., Yao, C.D.,2009, "Experimental Investigation Of Regulated And Unregulated Emissions From A Diesel Engine With Euro V Diesel Fuel And Fumigation Methanol", Atmospheric Enironment.
Zhang, Z.H., Cheung, C.S., Chan, T.L., Yao, C.D., 2009, "Emissions Reduction From Diesel Engine Using Fumigation Methanol And Diesel Oxidation Catalyst", Science Of The Total Environment.
Chao, R., Lin, Ta-Chang, C., How-Ran, C., Feng-Hsiang, C., 2001, "Efects Of Methanol Containing Additive On Emission Characteristics From A Heavy Duty Diesel Engine.
Sayın, C., Ilhan, M., Çanakcı, M., Gumus, M., 2009, "Effect Of Injection Timing An The Exhaust Emissions Of A Diesel Engine Using Diesel- Methanol Blends, Renewable Energy.
Hayes TK, Savage LD, White RA, Sorenson SC. The effect of fumigation of diEURerent ethanol proofs on a turbo-charged diesel engine, SAE Paper No. 880497, 1988.
M. Abu-Qudais, O. Haddad, M. Qudaisat, "The effect of alcohol fumigation on diesel engine performance and emissions", Energy Conversion and Manag3ment, Received 28 September 1998; accepted 16 May 1999
Ayhan, V., "Metanol-Benzin Karışımlarının MgO-ZrO2 Termal Bariyer Çemberli Bir Motorda Performans ve Emisyonlara Etkisi", Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
Balcı, M. K., Sayın, C., "Saf Metanolün Kullanıldığı Buji Ateşlemeli Bir Motorda Sıkıştırma Oranının Performans, Yanma Karakteristiği ve Emisyonlar Üzerine Etkisi", Teknolojik Araştırmalar, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, Cilt: 12, No: 3, 2015 (73-85).