Benzine Metanol ve Mtbe Katılmasının Motor Performansına, CO Emisyonuna ve Yakıt Fiyatına Etkilerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi

Year 2013, Volume: 33 Issue: 2 - Volume: 33 Issue: 2, 35 - 44, 01.06.2013

İsmet Sezer Atilla Bilgin

Abstract

Bu çalışmada, metanolün ve metil tersiyer bütil eterin (MTBE) benzine katılmasının buji ateşlemeli motorun performansına, karbon monoksit (CO) emisyonuna ve yakıt fiyatına etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Yakıt karışımları metanol ve MTBE’nin farklı hacimsel oranlarda (%5, 10, 15, 20) belirli bir hacimdeki benzine katılmasıyla hazırlanmıştır. Böylece metanol-benzin karışımları M5, M10, M15, M20 ve MTBE-benzin karışımları MTBE5, MTBE10, MTBE15, MTBE20 şeklinde adlandırılmıştır. Deneyler, tam gaz durumunda, değişken devir sayılarında, farklı sıkıştırma oranı ve farklı ateşleme avansı değerlerinde gerçekleştirilmiştir. M5 ve MTBE10 karışımları en iyi ortalama efektif basınç değerlerini (dolayısıyla en yüksek güç ve moment değerlerini) verirken M20 ve MTBE15 karışımları en iyi efektif verim değerlerini (dolayısıyla en düşük özgül yakıt tüketimi değerlerini) vermiştir. Aynı zamanda M20 ve MTBE10 karışımları ile en düşük CO emisyonu değerleri elde edilmiştir. Sunulan çalışmada Türkiye’deki güncel fiyatlara ve yakıt karışımlarının özgül yakıt tüketimi değerlerine dayalı bir maliyet analizi yapılmış olup metanol ve MTBE karışımlarının fiyatları Türkiye’de metanol ve MTBE fiyatlarının yüksek olması sebebiyle benzine göre yüksek çıkmıştır. Ayrıca, deneysel sonuçların güvenirliğini göstermek için çalışmada belirsizlik analizi uygulanmış ve ölçüm cihazlarından kaynaklanan belirsizliklerin motor karakteristiklerini öenmli ölçüde etkilemediği görülmüştür

Keywords

Oksijenatlar, Yakıt katkıları, Metanol karışımları, MTBE karışımları, Buji ateşlemeli motor performansı, CO emisyonu

Comparative Investigation the Use of Methanol and Methyl Tertiary Butyl Ether in Gasoline on Engine Performance, CO Emissions and Fuel Cost

Abstract

This study is concerned with investigating experimentally the effects of methanol and Methyl tert-Butyl Ether (MTBE) blending to base gasoline on the performance CO emissions and fuel cost of a spark ignition (SI) engine. The fuel blends were prepared by addition 5, 10, 15, and 20 vol % of methanol and MTBE with a specified amount of base gasoline. The methanol- and MTBE-gasoline blends were designated as M5, M10, M15, M20, and MTBE5, MTBE10, MTBE15, MTBE20, respectively. Experiments were conducted under various engine speeds, spark timings (STs), and compression ratios (CRs). The engine was operated under wide-open throttle conditions. The results of the study showed that the M5 and MTBE10 blends yield the best engine performance in terms of the brake mean effective pressure (bmep), while the M20 and MTBE15 blends are the best performers in terms of brake thermal efficiency (bte). Moreover, M20 and MTBE10 blends give the minimum CO emission values. The economical analysis performed in the study is based on both the current blending fuel prices in Turkey and brake specific fuel consumption (bsfc) of the engine while using gasoline, methanol-gasoline, and MTBE-gasoline blends. It was obtained that, in contrast to the improvement of engine performance, efficiency and CO emissions, methanol and MTBE blends caused increases in fuel costs because of the expensive methanol and MTBE prices in Turkey. Uncertainty analysis was also performed in this study, and it was found that; the uncertainties in the measurement devices do not have noticeable influences on the variations of engine characteristics

Keywords

Oxygenates, Fuel additives, Methanol blends, MTBE blends, SI engine performance, CO emissions