BUJİ ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA ALTERNATİF YAKIT OLARAK SAF ETANOLUN KULLANILMASI

Öz

Artan enerji ihtiyacı ve çevre kirliliği nedeniyle, buji ateşlemeli motorlarda etanol, metanol, doğal gaz, hidrojen ve LPG gibi alternatif yakıtlar kullanılmaktadır. Etanol; oktan sayısının yüksek olması, egzoz emisyonlarının düşük olması ve biokütle kaynaklarından üretilebilmesi nedeniyle alternatif yakıtlar arasında önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada değişken sıkıştırma oranlı bir motorda saf etanol kullanılmasının motor performansı ve emisyonları üzerindeki etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde tek silindirli, dört zamanlı, buji ateşlemeli, sıkıştırma oranı değiştirilebilen bir araştırma motoru kullanılmıştır. Deneyler motorun 6/1 sıkıştırma oranında benzin ve etanol ile; 8/1 ve 10/1 sıkıştırma oranında etanol ile çalıştırılmasıyla gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda 6/1 sıkıştırma oranında etanol kullanılmasıyla benzine göre önemli bir güç kaybı olmadan CO, CO2 ve NOx emisyonlarında azalma olduğu belirlenmiştir. Sıkıştırma oranının 10/1’e kadar artırılmasıyla, etanol benzine göre %25 güç artışı sağlamıştır. Ayrıca CO, CO2 ve NOx emisyonlarında sırayla %41, %21 ve %26 azalma elde edilirken, HC emisyonunda %40 artış gözlenmiştir. Sonuçlar; motorlarda yüksek sıkıştırma oranında etanol kullanımının, motor performansını önemli ölçüde artırdığını ve emisyonları azalttığını göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Etanol, motor performansı, egzoz emisyonları.

Kaynakça

1. Sürmen, A., Karamangil, M. İ. ve Arslan, R.,
2. “Motor Termodinamiği, 240 s. Aktüel yay.,
3. İstanbul, 2004.
4. McCallum, P. W., Timbario, T. J., Bechtold, R.
5. L. ve Ecklund, E. E., “Alcohol Fuels for Highway
6. Vehicles”, Chemical Engineering Progress 78,
7. , 52-59, 1982.
8. Hsieh, W., Chen, R., Wu, T. ve Lin, T., “Engine

9. Permormance and Pollutant Emissions of an SI
10. Engine Using Ethanol-Gasoline Blended Fuels”,
11. Atmospheric Environment 36, 403-410, 2002.
12. Al-Baghdadi, M. A.-R. S., “Hydrogen-Ethanol
13. Blending as an Alternative Fuel of Spark Ignition
14. Engines”, Renewable Energy 28, 1471-1478,
15. -
16. Wu, C.W., Chen, R.H., Qu, J.Y.ve Lin, T.H.,
17. “The Influence of Air-Fuel Ratio on Engine
18. Performance And Pollutant Emission of an SI
19. Engine Using Ethanol-Gasoline Blended Fuels”,
20. Atmospheric Environment 38, 7093-7100,
21. -
22. Bayraktar, H., “Experimental and Thereotical
23. Investigation of Using Gasoline Ethanol Blends
24. in Spark Ignition Engines”, Renewable Energy
25. , 1733-1747, 2005.
26. Abdel-Rahman, A.A. ve Osman, M.M.,
27. “Experimantal Investigation on Varying The
28. Compression Ratio of SI Engine Working Under
29. Different Ethanol-Gasoline Fuel Blends”,
30. International Journal of Energy Research, 21,
31. -40, 1997.
32. Yücesu, H. S., Topgül, T., Çinar, C. ve Okur, M.,
33. “Effect of Ethanol–Gasoline Blends on Engine
34. Performance and Exhaust Emissions in Different
35. Compression Ratios”, Applied Thermal
36. Engineering 26, 2272-2278, 2006.
37. Charalampos, A. I., Anastasios, K. N. ve
38. Panagiotis, S. D., “Gasoline-Ethanol, Methanol
39. Mixtures and A Small Four-Stroke Engine”, Heat
40. and Technology, 22, 2, 69-73, 2004.
41. Magnusson, R. ve Nilson, C., “Emissions of
42. Aldehydes And Ketones From A Two- Stroke
43. Engine Using Ethanol and Ethanol-Blended
44. Gasoline As Fuel”, Environmental Science And
45. Technology, 36, 8, 1656-1664, 2002.
46. Bardaie, M. Z. ve Rimfiel, J., “Conversion of
47. Spark-Ignition Engine For Alcohol Usage-
48. Comparative Performance”, Agricultural
49. Mechanization in Asia –Africa and Latin
50. Amerika, 15, 2, 31-34, 1984.
51. El-Emam, S. H. ve Desoky, A. A., “A Study On
52. The Combustion of Alternative Fuels in Spark-
53. Ignition Engines”, Int. J. Hydrogen Energy, 10,
54. , 497-504, 1985.
55. Gautam, M. ve Martin, D.W., “Combustion
56. Characteristics Of Higher-Alcohol/Gasoline
57. Blends”, Proceedings of the Institution of
58. Mechanical Engineers, 214, 5, 497-511, 2000.
59. Popuri, S.S. ve Bata, R.M., “A Performance
60. Study of Iso-Butanol, Methanol, Ethanol-
61. Gasoline Blends Using a Single Cylinder
62. Engine”, SAE Transactions 2, 932953, 1993.
63. Sümer, M., “Buji Ateşlemeli Motorlarda Etanol
64. Kullanımı, Performans ve Maliyet Analizi”,
65. Yüksek Lisans Tezi, G.Ü. Fen Bilimleri
66. Enstitüsü, 1999.
67. Yüksel, F. ve Yüksel, B., “The Use of Ethanol-
68. Gasoline Blends as a Fuel in an SI Engine”,
69. Renewable Energy 29, 1181-1191, 2004.
70. Al-Hasan, M., “The Effect of Ethanol-Unleaded
71. Gasoline Blends on Engine Performance and
72. Exhaust Emission”, Energy Conversion and
73. Management 44, 1547-1561, 2003.
74. Topgül, T., Yücesu, H. S., Çinar, C. ve Koca, A.,
75. “The Effects of Ethanol-Unleaded Gasoline
76. Blends and Ignition Timing on Performance and
77. Exhaust Emissions”, Renewable Energy 31, 15,
78. -2542, 2006.
79. Çelik, M. B., “Buji İle Ateşlemeli Bir Motorun
80. Sıkıştırma Oranının Değişken Hale
81. Dönüştürülmesi Ve Performansa Etkisinin
82. Araştırılması”. Doktora Tezi, G.Ü. Fen Bilimleri
83. Enstitüsü, Ankara, 1999.
84. Çolak, A., “Buji Ateşlemeli Bir Motorda Farklı
85. Sıkıştırma Oranlarında Etanol Kullanımının
86. Performans Ve Emisyonlara Etkisinin
87. İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Z.K.Ü. Fen
88. Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak, 2006.
89. Borat, O., Balcı. M. ve Sürmen, A., “İçten
90. Yanmalı Motorlar”, s.145, GÜ Tek. Eğt. Fak.
91. Yay., Ankara,1994.