BUJİ ATEŞLEMELİ MOTORLARDA YAKITA HİDROJEN İLAVESİNİN MOTOR PERFORMANSINA VE EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİNİN DENEYSEL ANALİZİ

Öz

Hidrojen, buji ile ateşlemeli motorlarda kendi başına veya karışım içerisine belirli miktarlarda karıştırılarakkullanılabilen alternatif bir yakıttır. Buji ile ateşlemeli motorlarda hidrojen kullanımı, yanma sürecini iyileştirmekteve egzoz emisyonlarını azaltmaktadır. Bu deneysel çalışmada, tek silindirli 4 zamanlı buji ile ateşlemelimotorda herhangi bir tasarım değişikliğine gidilmeden ek yakıt olarak hidrojen kullanılmış ve egzoz emisyonlarıile motor performansına etkileri incelenmiştir. Stokiyometrik oran değiştirilmeden emme manifoldundaki havayakıtkarışımına % 4, % 8, % 12 oranlarında hidrojen eklenmiştir. Deneyler tam gaz kelebek açıklığı şartlarındayapılmıştır. Motorda ek yakıt olarak hidrojen kullanılması karbon monoksit (CO) ve hidrokarbon (HC) emisyonlarıile özgül yakıt tüketimini azaltmış, buna karşın volümetrik verim, motor momenti ve çıkış gücü azalmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Hidrojen, motor performansı, alternatif yakıt.

Kaynakça

1. Ültanır, M.Ö., “21. Yüzyıla Girerken Türkiye’nin
2. Enerji Stratejisinin Değerlendirilmesi”, TÜSİAD
3. Parlamento İşleri Komisyonu Raporu, İstanbul
4. : 201-213, 1998.
5. İder, S.K., “Hidrojen Enerji Sistemi”, TMMOB
6. Metalürji Mühendisler Odası Metalürji Dergisi,
7. : 1-8,2003.
8. “Hidrojen Enerjisi Teknolojisinin Dünyadaki

9. Gelişimi”,
10. www.youthforhab.org.tr/tr/yayinlar/enerji/hidrojen/
11. hidteknolojisi.html, 2003.
12. Dipioğlu İ. Hidrojenin Taşıt Üzerinde Üretimi
13. ve Petrol Kökenli Yakıtlarla Birlikte İçten
14. Yanmalı Motorlarda Kullanımının İncelenmesi,
15. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen
16. Bilimleri Enstitüsü, Konya, 5–7,1988.
17. Arsan, E.,Soruşbay, C., “Hidrojenin İçten Yanmalı
18. Motorlarda Yanma Performansı”, Mühendis ve
19. Makine Dergisi, 29(339): 23-28,1988.
20. Ciniviz, M., Haşimoğlu C., Uçar G., “Günümüzde
21. İçten Yanmalı Motorlarda Hidrojen Yakıtının Kullanılması”,
22. Selçuk Üniv. On-Line Dergisi, 1-2, 2002.
23. Homan, H. S., deBoer P.C.T., Mclean W. J., “The
24. Effect of Fuel Injection on NOx Emissions and
25. Undesirable Combustion for Hydrogen – Fueld
26. Piston Engines”, SAE 780945, 1-17, 1978.
27. Atılgan İ., “Türkiye’nin Enerji Potansiyeline Bakış”,
28. Gazi Üniversitesi, Müh. Mim. Fak. Dergisi, 14:
29. -30, 2000.
30. Temelci F.E., Taşıtlarda Alternatif Yakıt Olarak
31. Hidrojen Kullanımı, Yüksek lisans tezi, Yıldız
32. Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
33. İstanbul, 10-20, 2000.
34. ÜN.Ü.T, “21. Yüzyılın Enerjisi: Hidrojen”
35. E.M.O. YEKSEM 2003, II. Yenilenebilir Enerji
36. Kaynakları Sempozyumu, İzmir, 3-4, 2003.
37. Murcak,A., Dizel Motorlarında Hidrojenin Yakıt
38. Olarak Kullanılmasının Motor Performansına
39. Ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin Deneysel
40. Analizi, Yüksek Lisans Tezi Gazi Üniversitesi
41. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 8, 2004.
42. Ateş, A., İçten Yanmalı Motorlarda Hidrojenin
43. Yakıt Olarak Kullanılması ve Depolama Problemleri,
44. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi
45. Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya,1-35, 1985.
46. Dincer, I., “Technical, Environmental and
47. Exergetic Aspects of Hydrogen Energy Systems”,
48. International Journal of Hydrogen Energy, 27:
49. -285, 2002.
50. Petkov T., Veziroğlu, T.N., Sheffield, J.W., “An
51. Outlook of Hydrogen as an Automotive Fuel”,
52. International Journal of Hydrogen Energy, 14:
53. -474, 1989.
54. Safgönül, B,. Soruşbay,C,. Ergeneman M,. Arslan
55. E., Özaktaş T,. “Motorlu Taşıtlarda Doğal Kullanımı
56. ve Hidrojen Kullanımı”, DPT Proje No:
57. K12 0670/17, 21–40, 1994.
58. Bayhan.M., Jankowski A. “İçten Yanmalı Motorlarda
59. Egzoz Emisyonlarının Kontrolü” İstanbul
60. Teknik Üniversitesi-Uludağ Üniversitesi III
61. Yanma Sempozyumu, Bursa, 405, 1993.
62. Bayındır, H., Etanol-Benzin Karışımlarının
63. Benzinli Motorlarda Motor Karakteristikleri
64. Ve Hava Kirliliğine Etkileri, Doktora Tezi,
65. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ,
66. -51, 1998.
67. Kim..Y.T., Kim J.M., Lee J.T, Lee S.Y “A Study
68. on Developing the Hydrogen Fueled Engine of
69. the Direct injection Method.”, KHES, 1-15, 1992.
70. Moon K.J., Kim..Y.T, Lee J.T., Lee S.Y.,
71. “Performance Characteristics of Hydrogen-Fueled
72. Engine: With Direct Injection and Spark Ignition
73. System” SAE Paper 952498, 1995.
74. Jorach, R., Enderle, C., Decker, R., “Development
75. of Low – NOx Truck Hydrogen Engine with High
76. Specific Power Output”, Int. J. of Hydrogen
77. Energy, 22(4) : 423–427, 1997.
78. Y.Jamal and M.L. Wyszynski “Onboard Generation
79. of Hydrogen-Rich Gaseous Fuels - A Review”,
80. International Journal of Hydrogen Energy
81. Vol. 19(7): 557–572, 1994.
82. Kondo, T., Lio,S., Hiruma, M., A Study on the
83. Mechanism of Backfire in Extarnal Mixture
84. Formation Hydrogen Engines”, SAE Paper No:
85. , 1997.
86. Apostolescu, N., Chiriac, R., “A Study of
87. Combustion of Hydrogen Enriched Gasoline in A
88. Spark Ignition Engine”, SAE Paper No: 9606603,
89. -
90. Glasson, N., Lumsden,G., Dingli,R., Watson,H.,
91. “Development of the Haji System for A Multi-
92. Cylinder Spark Ignition Engine”, SAE Paper
93. No: 961104, 1996.
94. Çeviköz, B.M., Alternatif Motor Yakıtları ve
95. LPG’nin Motor Yakıtı Olarak Benzinle Deneysel
96. Olarak Karşılaştırılması, Yüksek Lisans Tezi,
97. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri
98. Enstitüsü, İstanbul, 19-26, 1996.
99. Baker, R.E., Macpherson, I., “Future Transportation
100. Fuels and the Environment,” Automotive Engineering,
101. (1), 27-29, 1981.
102. Bohacik, T., Maria, S.D., “Travbridge,C., Saman,
103. W., “Combustion Characteristic Of Electrolycally
104. Produced Hydrogen-Oxygen Mixture”, SAE Paper
105. No: 971703, 1997.
106. Bresheas R., Cotrill H., Rupe, J., “Partial Hydrogen
107. Injection into Internal Combustion Engines
108. Effect on Emissions and Fuel Economy” Presented
109. at the First Symposium on Low Pollution Power
110. Systems Development, Ann Arbor, Michigan,
111. October 14-19, 1973.
112. Murray, R.G. ve Schoeppel R.J., “Emission and
113. performance Characteristics of an Air-Breathing
114. Hydrogen- Fuelled Internal Combustion Engine”,
115. Proc. 6th. Intersociety Energy Coversion Engrg
116. Conf (IECEC), Paper No:719009, 1971.
117. Stebar,R.F. ve Parks, F.B., “Emission Control with
118. Lean Operation Using Hydrogen- Supplemented
119. Fuel”, SAE Paper No. 740187, 1974.
120. Furuhama, S., “Hydrogen Engine Systems for
121. Land Vehicles”, Int. J. of Hydrogen Energy,
122. (12 ): 907-913, 1989.
123. Rauckis M. J., McLean, W. J. “The Effect of
124. Hydrogen Addition on Ignition Delays and Flame
125. Propagation in Spark Ignition Engines”, Combustion
126. Science and Technology, 19: 207-216, 1979.
127. Abdul, M., Al-Baghdadi, R.S., “Performance
128. Study of A Four-Stroke Spark Ignition Engine
129. Working Both of Hydrogen and Ethyl Alcohol as
130. Supplementary Fuel”, International Journal of
131. Hydrogen Energy 25:1005-1009, 2000.
132. Al-Janabi, H.A.S., Al-Baghdadi M.A.S., “A Prediction
133. Study of the Effect of Hydrogen Blending
134. on the Performance and Pollutants Emission of A
135. Four Stroke Spark Ignition Engine”, Int. J. of
136. Hydrogen Energy 363-375, 1999.
137. Al-Baghdadi, M.A.S., Al-Janabi, H.A.S., “Improvement
138. of Performance and Reduction of Pollutant
139. Emission of A Four Stroke Spark Ignition
140. Engine Fueled with Hydrogen-Gasoline Fuel
141. Mixture”, Int. J. of Hydrogen Energy 76-91, 1999.
142. Al-Baghdadi, M.A.S. “Hydrogen-Ethanol Blending
143. As An Alternative Fuel of Spark Ignition Engines”,
144. International Journal of Hydrogen Energy,
145. -1477, 2001.
146. Sher, E., Hacohen, Y., “The Modeling of a SI 4-
147. Stroke Cycle Engine Fueled with Hydrogen-
148. Enriched Gasoline”, International Journal of
149. Hydrogen Energy, 773-781, 1987.
150. Lucas, G. G., Richards, W. L., “The Hydrogen/
151. Petrol Engine S The means to Give Good Part
152. Load Thermal Efficiency”, SAE Paper No:
153. (1982).
154. Yi, H. S., Min, K., Kim, E. S., “The Optimised
155. Mixture Formation for Hydrogen Fuelled Engines”,
156. Int. J. Of Hydrogen Energ, 25: 685-690, 2000.
157. Hoehn F. W., Dowdy, M. W., “Feasibility Demonstration
158. of a Road Vehicle Fueled with
159. Hydrogen Enriched Gasoline”, SAE Paper No:
160. , 1974.