Dietil Eter-Dizel Karışımlarının Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunun Performans ve Emisyonlarına Etkisi

Dietil eter (DEE) dizel motorlarında kullanılabilecek yenilenebilir, yüksek setan sayılı, makul seviyede enerji yoğunluğu, yüksek oksijen içeriği, düşük ateşleme sıcaklığı ve yüksek uçuculuğa sahip alternatif yakıtlardan biridir. Bu çalışmada tek silindirli, direkt enjeksiyonlu, su soğutmalı bir dizel motorunda DEEDizel karışımlarının motor performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi deneysel olarak incelenmiştir. DEE-dizel karımları, DEE3 (%3 DEE+%97 Dizel), DEE5 (%5 DEE) ve DEE7 (%7 DEE) şeklinde farklı kütlesel oranlarda hazırlanmıştır. Deneysel çalışmalar dizel yakıtı ve karışımlar motorda kullanılarak tam yük şartlarında 1000, 1300, 1600, 1900 ve 2000 d/d motor hızlarında gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar sonucunda, motorda yakıt olarak DEE karışımları kullanıldığında standart motor verilerine göre motor döndürme momenti ve efektif gücünde azalma, özgül yakıt sarfiyatı ve efektif verimde iyileşmelerin olduğu tespit edilmiştir. Dizel motorları için büyük problem olan NOx ve İs emisyonlarında ise kayda değer oranda azalmaların meydana geldiği saptanmıştır.

The Effect of Diethyl Ether-Diesel Blends a Direct Injection Diesel Engine on Performance and Emissions

Diethyl ether (DEE) is one of the alternative fuels that can be used in diesel engines with renewable, high cetane number, energy density at reasonable level, high oxygen content, low ignition temperature and high volatility. In this study, the effects of DEE-Diesel mixtures on engine performance and emissions characteristics in a single-cylinder, direct-injection, water-cooled diesel engine was investigated experimentally. DEE-diesel mixtures were prepared at different mass ratios as DEE3 (3% DEE + 97% Diesel), DEE5 (5% DEE) and DEE7 (7% DEE). Experimental studies were carried out under full load conditions using diesel fuel and DEE-diesel mixtures at 1000, 1300, 1600, 1900 and 2000 rpm engine speeds. As a result of the studies, it has been found that, when DEE blends are used as fuel, in engine torque and effective power decrease, the specific fuel consumption and the effective efficiency improvement compared to standard engine datas. It has been found that NOx and smoke emissions, which are major problems for diesel engines, decrease considerably.

PDF

___

Ayhan, V. “Bir dizel motoruna buhar enjeksiyonunun NOx ve is emisyonlarına etkisinin araştırılması”, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Eğitimi, Doktora Tezi, 2009.
http://www.tuik.gov.tr/PreHaberBultenleri.do? id=24595, Son erişim tarihi: 05.06.17.
Sezer İ. “Dietil Eter−Motorin Karışımlarının Motor Performansına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 27, No 1, 117-124, 2012.
Arcoumanis, C., Bae, C., Crookes, R., Kinoshita, E. “The potential of di-methyl ether (DME) as an alternative fuel for compression-ignition engines: a review”. Fuel 87:1014-30, 2008.
Cheng, A.S., Dibble, R.,W. “Emissions performance of oxygenate-in-diesel blends and Fischer-Tropsch diesel in a compression ignition engine”. SAE Paper no. 1999-01- 3606; 1999.
Lee, S., Kim, T.Y. “Performance and emission characteristics of a DI diesel engine operated with diesel/DEE blended fuel”, Applied Thermal Engineering 121; 454–461, 2017.
Rakopoulos, D.C., Rakopoulos, C. D., Giakoumis, E.G., Dimaratos, A. M. “Characteristics of performance and emissions in high-speed direct injection diesel engine fueled with diethyl ether/diesel fuel blends”, Energy, 43; 214-224, 2012.
Subramanian, K.A., Ramesh., A. “Operation of a compression ignition engine on dieseldiethyl ether blends”, In: Proceedings of 2002 ASME internal combustion engines division fall technical conference (ICEF2002), New Orleans, LA, vol. 39; Sept. 8-11, p. 353-60, 2012.
Mohanan, P., Kapilan, N., Reddy, R.P. “Effect of diethyl ether on the performance and emission of a 4-S DI diesel engine”, SAE Paper no. 2003-01-0760; 2003.
Ayhan, V. “Direkt enjeksiyonlu bir dizel motoruna buhar ve farklı yöntemlerle su gönderiminin performans ve NOx emisyonlarına etkilerinin incelenmesi”, SAÜ Fen Bil Der., 20. Cilt, 3. Sayı, s. 463-471, 2016.
Soruşbay, C. “İçten Yanmalı Motorlarda Egzoz gazları Emisyonu”, Ders Notları, İstanbul Teknik Üniversitesi, 1989.
Iranmanesh, M., Subrahmanyam, J.P., Babu, M.K.G. “Application of diethyl ether to reduce smoke and NOx emissions simultaneously with diesel and biodiesel fueled engines”. In: Proceedings of 2008 ASME international mechanical engineering congress and exposition (IMECE2008), Boston, MA; Oct. 31-Nov. 6, p. 77-83, 2008.
Tudu, K., Murugan, S., Patel, S.K., “Effect of diethyl ether in a DI diesel engine run on a tyre derived fuel-diesel blend”, Journal of the Energy Institute, 89, 525-535, 2016.
Heywood, J.B. “Internal combustion engine Fundamentals”, New York, USA: McGraw- Hill; 1988.