BUJİ ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA ALTERNATİF YAKIT OLARAK SAF ETANOLUN KULLANILMASI

Yıl 2008, Cilt: 23 Sayı: 3, 0 - , 18.02.2013

M. Bahattin Çelik Alim Çolak

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

• Sürmen, A., Karamangil, M. İ. ve Arslan, R.,
• “Motor Termodinamiği, 240 s. Aktüel yay.,
• İstanbul, 2004.
• McCallum, P. W., Timbario, T. J., Bechtold, R.
• L. ve Ecklund, E. E., “Alcohol Fuels for Highway
• Vehicles”, Chemical Engineering Progress 78,
• , 52-59, 1982.
• Hsieh, W., Chen, R., Wu, T. ve Lin, T., “Engine
• Permormance and Pollutant Emissions of an SI
• Engine Using Ethanol-Gasoline Blended Fuels”,
• Atmospheric Environment 36, 403-410, 2002.
• Al-Baghdadi, M. A.-R. S., “Hydrogen-Ethanol
• Blending as an Alternative Fuel of Spark Ignition
• Engines”, Renewable Energy 28, 1471-1478,
• -
• Wu, C.W., Chen, R.H., Qu, J.Y.ve Lin, T.H.,
• “The Influence of Air-Fuel Ratio on Engine
• Performance And Pollutant Emission of an SI
• Engine Using Ethanol-Gasoline Blended Fuels”,
• Atmospheric Environment 38, 7093-7100,
• -
• Bayraktar, H., “Experimental and Thereotical
• Investigation of Using Gasoline Ethanol Blends
• in Spark Ignition Engines”, Renewable Energy
• , 1733-1747, 2005.
• Abdel-Rahman, A.A. ve Osman, M.M.,
• “Experimantal Investigation on Varying The
• Compression Ratio of SI Engine Working Under
• Different Ethanol-Gasoline Fuel Blends”,
• International Journal of Energy Research, 21,
• -40, 1997.
• Yücesu, H. S., Topgül, T., Çinar, C. ve Okur, M.,
• “Effect of Ethanol–Gasoline Blends on Engine
• Performance and Exhaust Emissions in Different
• Compression Ratios”, Applied Thermal
• Engineering 26, 2272-2278, 2006.
• Charalampos, A. I., Anastasios, K. N. ve
• Panagiotis, S. D., “Gasoline-Ethanol, Methanol
• Mixtures and A Small Four-Stroke Engine”, Heat
• and Technology, 22, 2, 69-73, 2004.
• Magnusson, R. ve Nilson, C., “Emissions of
• Aldehydes And Ketones From A Two- Stroke
• Engine Using Ethanol and Ethanol-Blended
• Gasoline As Fuel”, Environmental Science And
• Technology, 36, 8, 1656-1664, 2002.
• Bardaie, M. Z. ve Rimfiel, J., “Conversion of
• Spark-Ignition Engine For Alcohol Usage-
• Comparative Performance”, Agricultural
• Mechanization in Asia –Africa and Latin
• Amerika, 15, 2, 31-34, 1984.
• El-Emam, S. H. ve Desoky, A. A., “A Study On
• The Combustion of Alternative Fuels in Spark-
• Ignition Engines”, Int. J. Hydrogen Energy, 10,
• , 497-504, 1985.
• Gautam, M. ve Martin, D.W., “Combustion
• Characteristics Of Higher-Alcohol/Gasoline
• Blends”, Proceedings of the Institution of
• Mechanical Engineers, 214, 5, 497-511, 2000.
• Popuri, S.S. ve Bata, R.M., “A Performance
• Study of Iso-Butanol, Methanol, Ethanol-
• Gasoline Blends Using a Single Cylinder
• Engine”, SAE Transactions 2, 932953, 1993.
• Sümer, M., “Buji Ateşlemeli Motorlarda Etanol
• Kullanımı, Performans ve Maliyet Analizi”,
• Yüksek Lisans Tezi, G.Ü. Fen Bilimleri
• Enstitüsü, 1999.
• Yüksel, F. ve Yüksel, B., “The Use of Ethanol-
• Gasoline Blends as a Fuel in an SI Engine”,
• Renewable Energy 29, 1181-1191, 2004.
• Al-Hasan, M., “The Effect of Ethanol-Unleaded
• Gasoline Blends on Engine Performance and
• Exhaust Emission”, Energy Conversion and
• Management 44, 1547-1561, 2003.
• Topgül, T., Yücesu, H. S., Çinar, C. ve Koca, A.,
• “The Effects of Ethanol-Unleaded Gasoline
• Blends and Ignition Timing on Performance and
• Exhaust Emissions”, Renewable Energy 31, 15,
• -2542, 2006.
• Çelik, M. B., “Buji İle Ateşlemeli Bir Motorun
• Sıkıştırma Oranının Değişken Hale
• Dönüştürülmesi Ve Performansa Etkisinin
• Araştırılması”. Doktora Tezi, G.Ü. Fen Bilimleri
• Enstitüsü, Ankara, 1999.
• Çolak, A., “Buji Ateşlemeli Bir Motorda Farklı
• Sıkıştırma Oranlarında Etanol Kullanımının
• Performans Ve Emisyonlara Etkisinin
• İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Z.K.Ü. Fen
• Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak, 2006.
• Borat, O., Balcı. M. ve Sürmen, A., “İçten
• Yanmalı Motorlar”, s.145, GÜ Tek. Eğt. Fak.
• Yay., Ankara,1994.