Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması

Ahmet UYUMAZ (Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Otomotiv Programı, Burdur, Türkiye)
Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik)
6 2
Yıl: 2016 Cilt: 13 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 65 - 78 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması

Öz:
Dizel motorlarından kaynaklanan NOx, CO ve duman emisyonlarının azaltılması ve ayrıca motor performansının iyileştirilmesi için düşük oranlarda biyodizel-dizel yakıt karışımlarının kullanılması olumlu sonuçlar vermektedir. Hem artan çevre kirliliğini azaltmak hemde küresel ısınmaya engel olmak amacıyla biyodizel-dizel yakıt karışımları alternatif enerji kaynağı olarak dizel motorlarda yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada sıkıştırma oranı 18:1, doğal emişli, tek silindirli, dört zamanlı, direkt enjeksiyonlu bir dizel motoru dizel ve hardal yağı-dizel yakıt karışımları ile çalıştırılarak yanma, motor performansı ve egzoz emisyonları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deneyler dizel yakıtı ve hardal yağı biyodizel-dizel yakıt karışımları (Dizel ve B20) ile maksimum tork devrinde (2200 1/min) ve beş farklı motor yükünde (3.75, 7.5, 11.25, 15 Nm ve Tam yük) gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları motor yükü arttıkça silindir basıncının arttığını ve yanmanın rötara alındığını göstermiştir. B20 ile maksimum silindir basıncının dizele göre daha geç elde edildiği görülmüştür. Test sonuçları aynı zamanda tam yükte B20 ile dizele göre CO emisyonunun %19.4, is emisyonunun % 69 azaldığını fakat NOx emisyonlarının % 16.8 arttığını göstermiştir. Özgül yakıt tüketimi tam yükte B20 ile yapılan çalışmada dizele göre yaklaşık % 28.9 artmıştır
Anahtar Kelime:

EXPERIMENTAL COMPARISON OF COMBUSTION, PERFORMANCE AND EMISSION CHARACTERISTICS IN A DI DIESEL ENGINE FUELED WITH DIESEL AND MUSTARD OIL BIODIESEL BLEND

Öz:
The usage of low level biodiesel-diesel fuel blends gives positive results in order to reduce NOx, CO and soot emissions produced from compression ignition engines while improving engine performance. Biodiesel-diesel fuel blends have been used widely in compression ignition engines as an alternative energy source not only reduces air pollution but also prevents global warming. In this study, a single cylinder, four-stroke, naturally aspirated and compression ratio of 18:1 direct injection diesel engine was run with mustard oil biodiesel-diesel fuel blends. The effects of diesel and biodiesel-diesel fuel blend were investigated experimentally on combustion, performance and exhaust emissions. Experiments were conducted with standard diesel fuel and mustard oil biodiesel-diesel fuel blend (B20) at maximum brake torque speed of 2200 rpm and five different engine load including 3.75, 7.5, 11.25, 15 Nm and full load. Test results showed that in-cylinder pressure increased and combustion was retarded with the increase of engine load. Maximum in-cylinder pressure was obtained later according to diesel fuel. Test results also showed that CO and soot emissions reduced by about 19.4 % and 69 % respectively with B20 compared to diesel fuel at full load. However, NOx emissions increased by 16.8 % at full load. Specific fuel consumption increased by 28.9 % with B20 according to diesel at full load condition
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Solmaz, H., 2015, ''Combustion, performance and emission characteristics of fusel oil in a spark ignition engine, Fuel Processing Technology, 133 (20-28).
  • Polat, S.,2016, "An Experimental Study on Combustion, Performance and Exhaust Emissions in a HCCI Gasoline Engine Fueled with Diethyl Ether/ Ethanol Fuel Blends",Fuel Processing Technology, 143, 140-150.
  • Sivakumar, P., Anbarasu, K., Renganathan, S., 2011, ''Bio-diesel production by alkali catalyzed transesterification of dairy waste scum'', Fuel, 90, 147-151.
  • Banapurmath, N.R., Tewari, P.G., Hosmath, R.S., 2008, ''Performance and emission characteristics of a DI compression ignition engine operated on Honge, Jatropha and sesame oil methyl esters'', Renewable Energy, 33, 1982-1988.
  • Aysal, F.E., Aksoy, F., Şahin, A., Aksoy, L., Yıldırım, H., 2014, ''Hardal Yağından Biyodizel Üretiminin Optimizasyonu ve Motor Performans Testleri'', Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14,2, 1-9.
  • Sarala, R., Rajendran, M., Sutharson, B., 2012, ''Exhaust emission analysis using Nakthamala oil biodiesel fuel in a C.I.engine with ANN'', International Journal of Research in Environmental Science and Technology, 2(2), 48-53.
  • Sarala, R., Rajendran, M., Devdasan, S.R., 2012, ''Emission characteristics of mustard oil methyl ester (MOME)-diesel fuel blends on a C.I. engine'', International Journal of Green Chemistry and Bioprocess, 2(1), 6-10.
  • Zhang, J., He, K., Shi, X., Zhao, Y., 2011, ''Comparison of particle emissions from an engine operating on biodiesel and petroleum diesel'', Fuel, 90, 2089-2097.
  • McCarthy, P., Rasul, M.G., Moazzem, S., 2011, ''Analysis and comparison of performance and emissions of an internal combustion engine fuelled with petroleum diesel and different bio-diesels'', Fuel, 90, 2147-2157.
  • Knothe, G., Hanna, M.A., 1999, ''The effect of mixing on transesterication of beef tallow" Bioresource Technol, 69, 289-293.
  • Demirbas, A., 2009, ''Biodiesel production from vegetabe oils via catalytic and non-catalytic supercritical methanol transesterification methods'', Progres in Energy and Combustion Science, 31: 466-87.
  • Gürü, M., Koca, A., Can, Ö., Çınar, C., Şahin, F., 2010, "Biodiesel production from waste chicken fat based sources and evaluation with Mg based additive in a diesel engine'', Renewable Energy, 35 : 637-643.
  • Kalam, M.A., Masjuki ,H.H., 2002, ''Biodiesel from palmoil-an analysis of its properties and potential'', Biomass and Bioenergy, 23, 6, 471-479, 21-29.
  • Bhatti, H. N., A. Hanif M., M. Qasim, Ata-ur- Rehman. 2008, ''Biodiesel production from waste tallow'', Fuel, 87: 2961-2966.
  • Özsezen, A.N., Çanakcı, M., 2009, ''Atık Palmiye ve Kanola Yağı Metil Esterlerinin Kullanıldığı Direkt Püskürtmeli Bir Dizel Motorda Performans ve Yanma'', Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der.,24: 275-84.
  • Rattan, ER., R., Kumar, M., 2009, ''Biodiesel (a renewable alternative fuel) production from mustard oil and its performance on domestic small diesel engines'', International Referred Research Journal, 30097;Vol.III-29.
  • Sharma, G., Dandotiya, D., Agrawal, S.K., 2013, ''Experimental Investigation of Performance Parameters of Single Cylinder IC Engine Using Mustard Oil'',International Journal of Modern Engineering Research, 3, 2, 832-838.
  • Tashtoush, G.M., M.I. Al-Widyan, M.M. Al- Jarrah., 2004, ''Experimental Study on Evaluation and Optimisation of Conversion of Waste Animal Fats into Biodiesel'', Energy Conversion and Management,45: 2697-2711.
  • Yucesu, H.S., Altın, R., Çetinkaya, S., 2001, ''Experimental investigation of vegetable oil usage as alternative fuel in idesel engines'', Turk J Eng Environ Sci, 25: 39-49.
  • Gürü, M., Karakaya, U., Altıparmak, D., Alıcılar, A., 2002, ''Improvement of diesel fuel properties by using additives'', Energy Conversion and Management, 43:1021-1025.
  • Tulip, A., R., E., Radha, K.V., 2013, ''Production of biodiesel from mustard oil its performance and emission characterization on internal combustion engine'', Advanced Engineering and Applied Sciences: An International Journal, 3(3): 37-42.
  • Uddin, S.M.A., Azad, A. K., Alamc, M. M., Ahamed, J. U., 2015, ''Performance of a Diesel Engine run with Mustard-Kerosene blends'', Procedia Engineering 105, 698-704.
  • Koli, C.S., Bansal, R., Agrawal, A., Agrawal, A., 2014, ''Experimental Investigation of Performanec of Single Cylinder 4s Diesel Engine Using Dual Vegetable Oil Blended'', Int. Journal of Engineering Research and Applications, 4,3, 78-85.
  • Prajapati, D.R., Singh, G., 2013, ''Effect of Blended Fuels on Specific Fuel Consumption at Varying Engine Loads Using CVCRM Engine Test Rig'', Int. J. of Thermal & Environmental Engineering 6,2, 69-74.
  • Hasib, Z.M., Hossain, J., Biswas, S., Islam, A., 2011, ''Bio-Diesel from Mustard Oil: A Renewable Alternative Fuel for Small Diesel Engines, Modern Mechanical Engineering,1, 77-83.
  • Eswaran, M., 2014, ''Performance Analysis Of Single Cylinder Diesel Engine By Varying Injection Timing Using Mustard Oil Methyl Ester'', Global Journal Of Engineering Science And Researches, 1, 8.
  • Fadhil, A.B., Abdulahad, W.S., 2011, ''Transesterification of mustard (Brassica nigra) seed oil with ethanol: Purification of the crude ethyl ester with activated carbon produced from de-oiled cake'', Energy Conversion and Management,77, 495-503.
  • Ahmed, S., Hassan, M. Hj., Kalam, Md. A., Rahman, S.M. A., Abedin, Md. J., Shahir, A., 2014, ''An experimental investigation of biodiesel production, characterization, engine performance, emission and noise of Brassica juncea methyl ester and its blends'', Journal of Cleaner Production, 79, 74-81.
  • Winfried, R., Roland, M-P., Alexander, D., Jürgen, L-K., 2008, ''Usability of food industry waste oils as fuel for diesel engines'', Journal of Environmental Management, 86, 427-434.
  • Heywood, J.B., 1988, ''Internal Combustion Engines Fundamentals'', McGraw-Hill, USA.
  • Zhao, H., 2007, ''HCCI and CAI Engines for the Automotive Industry'', Woodhead Publishing Limited, England.
  • Stone, R., 1999, ''Introduction to Internal Combustion Engines'', Macmillan Press Ltd, ISBN 0-333- 74013- 0,Tesseraux, I.; Toxicoll, Lett., 2004, 149, 295-300.
  • ASTM Standard D93-85, " Standard Test Method for Flash Point by Pensky-Martens Closed Tester".
  • ASTM Standard D240-87, "Standard Test Method for Heat of combustion of Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter".
  • ASTM Standard D88-56, " Standard Test Method for Saybolt Viscosity".
  • J. A. Eng, 2002, "Characterization of Pressure Wave Oscillation in HCCI Combustion," SAE Paper 2002-01-2859.
  • M.M. Andreae, W.K. Cheng, T.Kenney, J. Yang, 2007, "On HCCI Knock," SAE Paper 2007-01-1858.
  • Wildman, C., Scaringe, R.J., Cheng, W., 2009, ''On the Maximum Pressure Rise Rate in Boosted HCCI Operation'', SAE.
  • Eng J., 2002, ''Characterization of pressure waves in HCCI combustion''. SAE paper 2002-01-2859.
  • Tsurushima, T., 2009, "A new skeletal PRF kinetic model for HCCI combustion", Proceedings of the Combustion Institute, 32, 2835-2841.
  • Jia, M., Xie, M., Wang, T., Peng, Z., 2011, ''The effect of injection timing and intake valve close timing on performance and emissions of diesel PCCI engine with a full engine cycle CFD simulation'', Applied Energy, 88, 2967-2975.
APA UYUMAZ A (2016). Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. , 65 - 78.
Chicago UYUMAZ AHMET Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. (2016): 65 - 78.
MLA UYUMAZ AHMET Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. , 2016, ss.65 - 78.
AMA UYUMAZ A Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. . 2016; 65 - 78.
Vancouver UYUMAZ A Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. . 2016; 65 - 78.
IEEE UYUMAZ A "Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması." , ss.65 - 78, 2016.
ISNAD UYUMAZ, AHMET. "Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması". (2016), 65-78.
APA UYUMAZ A (2016). Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik), 13(2), 65 - 78.
Chicago UYUMAZ AHMET Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik) 13, no.2 (2016): 65 - 78.
MLA UYUMAZ AHMET Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik), vol.13, no.2, 2016, ss.65 - 78.
AMA UYUMAZ A Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik). 2016; 13(2): 65 - 78.
Vancouver UYUMAZ A Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik). 2016; 13(2): 65 - 78.
IEEE UYUMAZ A "Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması." Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik), 13, ss.65 - 78, 2016.
ISNAD UYUMAZ, AHMET. "Dizel ve Hardal Yağı Biyodizeli Karışımı İle Çalışan Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunda Yanma Performans ve Emisyon Karakteristiklerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması". Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik) 13/2 (2016), 65-78.
Sayfa Oluşturulma Tarihi
23-04-2024 0:5

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları