ATIK PALMİYE VE KANOLA YAĞI METİL ESTERLERİNİN KULLANILDIĞI DİREKT PÜSKÜRTMELİ BİR DİZEL MOTORDA PERFORMANS VE YANMA

Öz

Bu çalışmada, atık palmiye metil esteri (APYME) ve kanola yağı metil esterinin (KYME) performans, yanma ve püskürtme karakteristikleri petrol kökenli dizel yakıtı (PKDY) referans alınarak incelenmiştir. Performans, yanma ve püskürtme karakteristiklerini belirlemek için, 6 silindirli, doğal emişli ve direkt püskürtmeli bir dizel motorda, 1000, 1500, 2000 d/d sabit motor hızlarında tam yük testleri gerçekleştirilmiştir. Test motorunda, APYME ve KYME kullanımı ile PKDY’a göre motor gücünde ve ısıl verimde ortalama %2 oranında azalma meydana gelirken, özgül yakıt tüketiminde (ÖYT) ortalama %6 oranında artış olmuştur. Metil esterlerin ve PKDY’nin silindir gaz basıncı, ısı dağılımı ve yakıt hattı basınç grafikleri incelendiğinde, motorda meydana gelen mekanik yüklemeler açısından, yakıtların yanma grafiklerinin birbirlerine benzer olduğu görülmüştür. Bununla beraber, metil ester kullanımı ile PKDY’a göre ön yanma safhasının daha erken başladığı, tutuşma gecikmesinin daha kısaldığı ve maksimum silindir gaz basıncı bölgesinin üst ölü noktaya (ÜÖN) biraz daha yaklaştığı belirlenmiştir. Ayrıca metil esterlerin kullanımı ile PKDY’a göre yakıt sevk başlangıcının daha erken başladığı da tespit edilmiştir. Metil esterlerin kullanımı ile değişen püskürtme ve yanma karakterleri ve metil esterin yakıt özellikleri, hidrokarbon (HC), karbon monoksit (CO) ve duman koyuluğu emisyonlarında azalma meydana getirirken, NOx emisyonlarında ise kısmen artışa neden olmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Atık palmiye yağı, kanola yağı, metil ester, dizel motor, performans, yanma, püskürtme.

Kaynakça

1. Özsezen, A.N., Çanakçı, M., “Türkiye'de ve
2. Dünyada Enerji Tüketimi-Biyodizel”, 5. GAP
3. Mühendislik Kongresi, Cilt 1, 415-422, 2006.
4. Özsezen, A.N., Atık Palmiye Yağından
5. Üretilen Biyodizelin Motor Performans ve
6. Emisyon Karakterleri Üzerine Etkisinin
7. İncelenmesi, Doktora Tezi, Kocaeli Üniversitesi
8. Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007.

9. Knothe, G., Dunn, R.O., Bagby, M.O.,
10. “Biodiesel: The Use of Vegetable Oils and Their
11. Derivatives as Alternative Diesel Fuels, In ACS
12. Symp. Ser. 666 (Fuels and Chemicals from
13. Biomass), ACS, Washington DC, 172–208, 1997.
14. Canakci, M., “Performance and Emissions
15. Characteristics of Biodiesel from Soybean Oil”,
16. Proc. IMechE Part D: Journal of Automobile
17. Engineering, 219, 7, 915-922, 2005.
18. Çanakçı, M., Özsezen, A.N., “Atık Mutfak
19. Yağlarının Alternatif Dizel Yakıtı Olarak
20. Değerlendirilmesi”, G.Ü. Fen Bilimleri Dergisi,
21. Cilt 18, No.1, 81-91, 2005.
22. Ozsezen, A.N., Canakci, M., Sayin, C., “Effects
23. of Biodiesel from Used Frying Palm Oil on the
24. Exhaust Emissions of an Indirect Injection (IDI)
25. Diesel Engine”, Energy and Fuels, 22, 4, 2796-
26. , 2008.
27. Ozsezen, A.N., Çanakçı, M., Sayin, C. “Effects
28. of Biodiesel from Used Frying Palm Oil on The
29. Performance, Injection and Combustion
30. Characteristics of an IDI Diesel Engine”, Energy
31. and Fuels, 22, 2, 1297-1305, 2008.
32. Canakci, M., Van Gerpen, J.H. “Comparison of
33. Engine Performance and Emissions for Petroleum
34. Diesel Fuel, Yellow Grease Biodiesel, and
35. Soybean Oil Biodiesel”, Trans. of the ASAE,
36. , 4, 937-944, 2003.
37. Sharp, C.A., Howell, S., Jobe, J., “The Effect of
38. Biodiesel Fuels on Transient Emissions from
39. Modern Diesel Engines-Part I: Regulated Emissions and Performance”, SAE Paper,
40. No.2000-01-1967, 2000.
41. Schumacher, L.G., Marshall, W., Krahl, J.,
42. Wetherell, W.B., Grabowski, M.S. “Biodiesel
43. Emissions Data from Series 60 DDC Engines”,
44. Trans. of the ASAE, 44, 6, 1465-1468, 2001.
45. Haas, J.M., Scott, K.M., Alleman, T.L.,
46. McCormick, R.L., “Engine Performance of
47. Biodiesel Fuel Prepared From Soybean
48. Soapstock: A High Quality Renewable Fuel
49. Produced from a Waste Feedstock”, Energy and
50. Fuels, 15, 5, 1207-1212, 2001.
51. Ulusoy, Y., Tekin, Y., Cetinkaya, M.,
52. Karaosmanoğlu, F., “The Engine Tests of
53. Biodiesel from Used Frying Oils”, Energy
54. Sources, 26, 927-932, 2004.
55. Yoshimoto, Y., Onodera, M., Tamaki, H.,
56. “Reduction of NOx, Smoke, and bsfc in a Diesel
57. Engine Fueled by Biodiesel Emulsion with Used
58. Frying Oil”, SAE Paper, No.1999-01-3598, 1999.
59. Lee, C.S., Park, S.W., Kwon, S.I., “An
60. Experimental Study on the Atomization and
61. Combustion Characteristics of Biodiesel-Blended
62. Fuels”, Energy and Fuels, 19, 2201-2208, 2005.
63. Krieger, R.B., Borman, G.L., “The Computation of
64. Applied Heat Release for Internal Combustion
65. Engines”, ASME Paper, No.66–WA/DGP–4, 1966.
66. Kegl, B., “Numerical Analysis of Injection
67. Characteristics Using Biodiesel Fuel”, Fuel, 85,
68. -18, 2377-2387, 2006.
69. Yamane, K., Ueta, A., Shimamoto, Y., “Influence
70. of Physical and Chemical Properties of Biodiesel
71. Fuels on Injection, Combustion and Exhaust
72. Emission Characteristics in a Direct Injection
73. Compression Ignition Engine”, International
74. Journal of Engine Research, 2, 4, 249-261,
75. -
76. Tat, M.E., Van Gerpen, J.H., Soylu, S., Canakci,
77. M., Monyem, A., Wormley, S., “The Speed of
78. Sound and Isentropic Bulk Modulus of Biodiesel
79. at 21°C from Atmospheric Pressure to 35 MPa”,
80. Journal of the American Oil Chemists’
81. Society, 77, 3, 285-289, 2000.
82. Rodriguez-Anton, L.M., Casanova-Kindelan, J.,
83. Tardajos, G., “High Pressure Physical Properties
84. of Fluids Used in Diesel Injection Systems”, SAE
85. Paper, No.2000-01-2046, 2000.
86. Morgan, W.K.C., Reger, R.B., Tucker, D.M.,
87. “Health Effects of Diesel Emissions”, Ann.
88. Occup. Hyg., 41, 6, 643-658, 1997.
89. Steenland, K., Deddens, J., Leslie Stayner, L.,
90. “Diesel Exhaust and Lung Cancer in The
91. Trucking Industry: Exposure-Response Analyses
92. and Risk Assessment”, American Journal of
93. Industrial Medicine, 34, 3, 220-228, 1998.
94. Challen, B., Baranescu, R., Diesel Engine
95. Reference Book, Second Edition, Butterworth
96. Heinemann, 1999.
97. Abdel-Rahman, A.A., “On the Emissions from
98. Internal-Combustion Engines: A Review”, Int. J.
99. of Energy Res., Vol.22, 483-513, 1998.
100. Schmidt, K., Van Gerpen, J., “The Effect of
101. Biodiesel Fuel Composition on Diesel
102. Combustion and Emissions”, SAE Paper,
103. No.961086, 1996.
104. Borman, G.L. and Ragland, K.W., Combustion
105. Engineering, McGraw-Hill, New York, 1998.
106. Society of Automotive Engineers, SAE Handbook,
107. Inc., Warrendale, MI, Vol.1, 1304-1306, 2001.