Dizel-Biyogaz çift yakıtla çalışan bir motorda dizel yakıt miktarının emisyonlara etkisi

İlker Turgut Yılmaz; Mustafa Yavuz; Metin Gümüş

Dizel-Biyogaz çift yakıtla çalışan bir motorda dizel yakıt miktarının emisyonlara etkisi

Abstract

İçten yanmalı motorların enerji ihtiyaçları genellikle fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Fosil yakıtların gün geçtikçe tükenmelerine bağlı olarak yenilenebilir enerji kaynakları araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Biyogaz organik atıklardan üretilen alternatif bir yakıttır. Bu çalışmada dizel-biyogaz çift yakıtlı bir motorda dizel yakıt miktarının egzoz emisyonlarına etkisi incelenmiştir. Deneyler 1.6 l dört zamanlı, su soğutmalı, aşırı doldurmalı, ortak hatlı yakıt püskürtme sistemine sahip dört silindirli bir dizel motorda gerçekleştirilmiştir. Motorun elektronik kontrol ünitesinin orijinal ayarlarında herhangi bir değişiklik yapılmamıştır. Çift yakıtlı çalışmalarda motorun enerji ihtiyacının %20’si, %30’u, %40’ı ve %50’si dizel yakıt ile karşılanmıştır. Deneylerde motor momenti 40 Nm, 60 Nm ve 80 Nm arasında değiştirilmiş ve motor devri 1750 d/d’da sabit tutulmuştur. HC, CO2 ve NOx emisyonları dizel yakıt miktarının artışına bağlı olarak azalırken is emisyonu artmıştır. Silindire gönderilen biyogaz miktarının artması hem ön karışımlı yanma fazında yanan yakıt miktarını hem de NOx emisyonlarını arttırmıştır. Biyogazın içeriğinde bulunan CO2 ise yakıt hava karışımını seyrelterek HC ve is emisyonlarını yükseltmiştir.

Keywords

References

Kozarac D, Vuilleumier D, Saxena S, Dibble RW. "Analysis of benefits of using internal exhaust gas recirculation in biogas-fueled HCCI engines". Energy Conversion and Management, 87, 1186-1194, 2014.
Sudheesh K, Mallikarjuna JM. "Diethyl ether as an ignition improver for biogas homogeneous charge compression ignition (HCCI) operation-an experimental investigation". Energy, 35(9), 3614-3622, 2010.
Feroskhan M, Ismail S. "A review on the purification and use of biogas in compression ignition engines". International Journal of Automotive and Mechanical Engineering, 14(3), 4383-4400, 2017.
Jiang CQ, Liu TW, Zhong JL. "A study on compressed biogas and ıts application to the compression ıgnition dual-fuel engine". Biomass, 20(1-2), 53-59, 1989.
Sahoo BB, Saha UK, Sahoo N. "Diagnosing the effects of pilot fuel quality on exergy terms in a biogas run dual fuel diesel engine". International Journal of Exergy, 10(1), 77-93, 2012.
Kim Y, Kawahara N, Tsuboi K, Tomita E. "Combustion characteristics and NOx emissions of biogas fuels with various CO2 contents in a micro co-generation spark-ignition engine". Applied Energy, 182, 539-547, 2016.
Sathyamurthy R, Krishnan SAH. "Krishnan, investigation on LPG-Biogas blends in spark ignition engine". International Journal of Engineering Research in Africa, 14, 58-62, 2015.
Porpatham E, Ramesh A, Nagalingam B. "Investigation on the effect of concentration of methane in biogas when used as a fuel for a spark ignition engine". Fuel, 87(8-9), 1651-1659, 2008.

Crookes RJ, "Comparative bio-fuel performance in internal combustion engines". Biomass & Bioenergy, 30(5), 461-468, 2006.
Polk AC, Gibson CM, Shoemaker NT, Srinivasan KK, Krishnan SR. "Analysis of ignition behavior in a turbocharged direct injection dual fuel engine using propane and methane as primary fuels". Journal of Energy Resources Technology-Transactions of the ASME, 135(3), 1-10, 2013.
Mustafi NN, Raine RR, Verhelst S. "Combustion and emissions characteristics of a dual fuel engine operated on alternative gaseous fuels". Fuel, 109, 669-678, 2013.
Yamasaki Y, Kanno M, Suzuki Y, Kaneko S. "Development of an engine control system using city gas and biogas fuel mixture". Applied Energy, 101, 465-474, 2013.
Verma S, Das LM, Kaushik SC, Tyagi SK. "An experimental investigation of exergetic performance and emission characteristics of hydrogen supplemented biogas-diesel dual fuel engine". International Journal of Hydrogen Energy, 43(4), 2452-2468, 2018.
Cheolwoong P, Seunghyun P, Yonggyu L, Changgi K, Sunyoup L, Yasuo M. "Performance and emission characteristics of a SI engine fueled by low calorific biogas blended with hydrogen". International Journal of Hydrogen Energy, 36(16), 10080-10088, 2011.
Yilmaz IT. Effect of Using Dual Fuel (Biogas-Diesel) on the Performance and Emissions of a low Heat Rejection Diesel Engine. PhD Thesis, Marmara University, Istanbul, Turkey, 2015.
Subramaniana KA, Mathad VC, Vijay VK, Subbarao PMV. "Comparative evaluation of emission and fuel economy of an automotive spark ignition vehicle fuelled with methane enriched biogas and CNG using chassis dynamometer". Applied Energy, 105, 17-29, 2013.
Talibi M, Hellier P, Ladommatos N. "Combustion and exhaust emission characteristics, and in-cylinder gas composition of hydrogen enriched biogas mixtures in a diesel engine". Energy, 124, 397-412, 2017.
Golimowski W, Krzaczek P, Marcinkowski D, Gracz W, Wałowski G. "Impact of biogas and waste fats methyl esters on NO, NO2, CO, and PM emission by dual fuel diesel engine". Sustainability, 11(6), 1-16, 2019.
Makareviciene V, Sendzikiene E, Pukalskas S, Rimkus A, Vegneris R. "Performance and emission characteristics of biogas used in diesel engine operation". Energy Conversion and Management, 75, 224-233, 2013.
Van Ga B, Tu BTM. "Soot emission analysis in combustion of biogas diesel dual fuel engine". International Journal of Environmental Science & Sustainable Development, 1(2), 67-79, 2017.
Gomaa M, Alimin A, Kamarudin K. "Trade-off between NOx, soot and EGR rates for an IDI diesel engine fuelled with JB5". Journal of Applied Sciences, 11(11), 1987-1993, 2011.
Verma S, Das LM, Kaushik SC, Bhatti SS. "The effects of compression ratio and EGR on the performance and emission characteristics of diesel-biogas dual fuel engine". Applied Thermal Engineering, 150, 1090-1103, 2019.
Barik D, Murugan S. "Effects of diethyl ether (DEE) injection on combustion performance and emission characteristics of Karanja methyl ester (KME)-biogas fueled dual fuel diesel engine". Fuel, 164, 286-296, 2016.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

İlker Turgut Yılmaz This is me
Türkiye

Mustafa Yavuz This is me
Türkiye

Metin Gümüş This is me
Türkiye

Publication Date

August 20, 2020

Submission Date

December 7, 2018

Acceptance Date

-

Published in Issue

Year 2020 Volume: 26 Number: 4

IZ

https://izlik.org/JA92DY77LG

Cite

RIS / Bibtex

APA

Yılmaz, İ. T., Yavuz, M., & Gümüş, M. (2020). Dizel-Biyogaz çift yakıtla çalışan bir motorda dizel yakıt miktarının emisyonlara etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(4), 683-688. https://izlik.org/JA92DY77LG

AMA

1.Yılmaz İT, Yavuz M, Gümüş M. Dizel-Biyogaz çift yakıtla çalışan bir motorda dizel yakıt miktarının emisyonlara etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020;26(4):683-688. https://izlik.org/JA92DY77LG

Chicago

Yılmaz, İlker Turgut, Mustafa Yavuz, and Metin Gümüş. 2020. “Dizel-Biyogaz çift Yakıtla çalışan Bir Motorda Dizel Yakıt Miktarının Emisyonlara Etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26 (4): 683-88. https://izlik.org/JA92DY77LG.

EndNote

Yılmaz İT, Yavuz M, Gümüş M (August 1, 2020) Dizel-Biyogaz çift yakıtla çalışan bir motorda dizel yakıt miktarının emisyonlara etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26 4 683–688.

IEEE

[1]İ. T. Yılmaz, M. Yavuz, and M. Gümüş, “Dizel-Biyogaz çift yakıtla çalışan bir motorda dizel yakıt miktarının emisyonlara etkisi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 26, no. 4, pp. 683–688, Aug. 2020, [Online]. Available: https://izlik.org/JA92DY77LG

ISNAD

Yılmaz, İlker Turgut - Yavuz, Mustafa - Gümüş, Metin. “Dizel-Biyogaz çift Yakıtla çalışan Bir Motorda Dizel Yakıt Miktarının Emisyonlara Etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26/4 (August 1, 2020): 683-688. https://izlik.org/JA92DY77LG.

JAMA

1.Yılmaz İT, Yavuz M, Gümüş M. Dizel-Biyogaz çift yakıtla çalışan bir motorda dizel yakıt miktarının emisyonlara etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020;26:683–688.

MLA

Yılmaz, İlker Turgut, et al. “Dizel-Biyogaz çift Yakıtla çalışan Bir Motorda Dizel Yakıt Miktarının Emisyonlara Etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 26, no. 4, Aug. 2020, pp. 683-8, https://izlik.org/JA92DY77LG.

Vancouver

1.İlker Turgut Yılmaz, Mustafa Yavuz, Metin Gümüş. Dizel-Biyogaz çift yakıtla çalışan bir motorda dizel yakıt miktarının emisyonlara etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 2020 Aug. 1;26(4):683-8. Available from: https://izlik.org/JA92DY77LG