4.1.2. CO2 emisyonu
ekil 4.4’de 2. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için CO2 emisyonu de i imi gösterilmi tir. 2. vites durumunda
ekil 4.4. kinci vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde CO2
yapılan ölçümlerde elde edilen CO2 emisyonu de erleri B0 yakıtına göre
kar ıla tırıldı ında CO2 emisyonundaki maksimum artı B10 yakıtında, yakla ık
olarak %6.98 oranında elde edilmi tir. B20 yakıtında elde edilen CO2 emisyonu
de eri B0 yakıtına göre %20 oranında azalmı tır.
ekil 4.5’de 3. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için CO2 emisyonu de i imi gösterilmi tir. 3. vites durumunda
yapılan ölçümlerde elde edilen CO2 emisyonu de erleri B0 yakıtına göre
kar ıla tırıldı ında tüm biyodizel karı ımı yakıtlarda daha dü üktür. B20 yakıtında elde edilen CO2 emisyonu de eri B0 yakıtına göre %31.7 oranında azalmı tır.
ekil 4.5. Üçüncü vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde CO2
emisyonu grafi i
ekil 4.6’de 4. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için CO2 emisyonu de i imi gösterilmi tir. 4. vites durumunda
yapılan ölçümlerde elde edilen CO2 emisyonu de erleri B0 yakıtına göre
kar ıla tırıldı ında CO2 emisyonundaki maksimum artı B5 yakıtında, yakla ık
olarak %15.28 oranında elde edilmi tir. B20 yakıtında elde edilen CO2 emisyonu
ekil 4.6. Dördüncü vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde CO2
emisyonu grafi i
4.1.3. NOx emisyonu
ekil 4.7’de 2. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için NOx emisyonu de i imi gösterilmi tir. 2. vites durumunda
ekil 4.7. kinci vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde NOx
yapılan ölçümlerde elde edilen NOx emisyonu de erleri B0 yakıtına göre
kar ıla tırıldı ında NOx emisyonundaki maksimum artı B2 yakıtında, yakla ık
olarak %24.29 oranında elde edilmi tir. B20 yakıtında elde edilen NOx emisyonu
de eri B0 yakıtına göre %42.86 oranında azalmı tır.
ekil 4.8’de 3. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için NOx emisyonu de i imi gösterilmi tir. 3. vites durumunda
yapılan ölçümlerde elde edilen NOx emisyonu de erleri B0 yakıtına göre
kar ıla tırıldı ında tüm biyodizel karı ımı yakıtlarda e it yada daha dü üktür. B20 yakıtında elde edilen NOx emisyonu de eri B0 yakıtına göre %47.96 oranında
azalmı tır.
ekil 4.8. Üçüncü vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde NOx
emisyonu grafi i
ekil 4.9’da 4. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için NOx emisyonu de i imi gösterilmi tir. 4. vites durumunda
yapılan ölçümlerde elde edilen NOx emisyonu de erleri B0 yakıtına göre
kar ıla tırıldı ında NOx emisyonundaki maksimum artı B5 yakıtında, yakla ık
olarak %47.20 oranında elde edilmi tir. B20 yakıtında elde edilen NOx emisyonu
ekil 4.9. Dördüncü vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde NOx
emisyonu grafi i
4.1.4. HC emisyonu
ekil 4.10’da 2. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için HC emisyonu de i imi gösterilmi tir. 2. vites durumunda
ekil 4.10. kinci vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde HC emisyonu grafi i
yapılan ölçümlerde elde edilen HC emisyonu de erleri B0 yakıtına göre kar ıla tırıldı ında HC emisyonundaki maksimum artı B10 yakıtında, yakla ık olarak %22.39 oranında elde edilmi tir. B2 yakıtında elde edilen HC emisyonu de eri B0 yakıtına göre %8.96 oranında azalmı tır.
ekil 4.11’de 3. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için HC emisyonu de i imi gösterilmi tir. 3. vites durumunda yapılan ölçümlerde elde edilen HC emisyonu de erleri B0 yakıtına göre kar ıla tırıldı ında HC emisyonundaki maksimum artı B20 yakıtında, yakla ık olarak %32.35 oranında elde edilmi tir. B2 yakıtında elde edilen HC emisyonu de eri B0 yakıtına göre %10.30 oranında azalmı tır.
ekil 4.11. Üçüncü vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde HC emisyonu grafi i
ekil 4.12’de 4. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için HC emisyonu de i imi gösterilmi tir. 4. vites durumunda yapılan ölçümlerde elde edilen HC emisyonu de erleri B0 yakıtına göre kar ıla tırıldı ında HC emisyonundaki maksimum artı B10 yakıtında, yakla ık olarak %18.31 oranında elde edilmi tir. B2 yakıtında elde edilen HC emisyonu de eri B0 yakıtına göre %14.10 oranında azalmı tır.
ekil 4.12. Dördüncü vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde HC emisyonu grafi i
4.2. Yakıt Tüketimi
ekil 4.13’de 2. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için yakıt tüketimi de i imi gösterilmi tir. 2. vites durumunda yapılan ölçümlerde elde edilen yakıt tüketimi de erleri B0 yakıtına göre
ekil 4.13. kinci vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde yakıt tüketimi grafi i
kar ıla tırıldı ında yakıt tüketimindeki maksimum artı B5 yakıtında, yakla ık olarak %41.75 oranında elde edilmi tir.
ekil 4.14’de 3. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için yakıt tüketimi de i imi gösterilmi tir. 3. vites durumunda yapılan ölçümlerde elde edilen yakıt tüketimi de erleri B0 yakıtına göre kar ıla tırıldı ında yakıt tüketimindeki maksimum artı B20 yakıtında, yakla ık olarak %60.73 oranında elde edilmi tir.
ekil 4.14. Üçüncü vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde yakıt tüketimi grafi i
ekil 4.15’de 4. vites durumunda, de i ik ta ıt hızlarında yapılan deneylerde her bir deney yakıtı için yakıt tüketimi de i imi gösterilmi tir. 4. vites durumunda yapılan ölçümlerde elde edilen yakıt tüketimi de erleri B0 yakıtına göre kar ıla tırıldı ında yakıt tüketimindeki maksimum artı B10 yakıtında, yakla ık olarak %68.68 oranında elde edilmi tir.
ekil 4.15. Dördüncü vites durumunda maksimum tekerlek tahrik gücünde yakıt tüketimi grafi i
5.SONUÇ ve ÖNER LER
Bu çalı mada Common Rail yakıt sistemine, turbo arjlı dizel motoruna sahip bir ta ıtta, motorda yada enjeksiyon sisteminde herhangi bir modifikasyona gidilmeden alternatif dizel motor yakıtı olarak pamuk ya ı metil esterinin egzoz emisyon de erleri ve yakıt tüketimi ölçülmü tür. Deneylerden elde edilen verilere göre a a ıdaki sonuçlar çıkarılabilir.
• Ara tırmalara göre ülkemizde en çok üretim potansiyeline sahip olan pamuk ya ının biyodizele dönü türülerek dizel motorlarda kullanılabilir.
• Pamuk ya ından elde edilen biyodizel yakıtının fiziksel ve kimyasal özelikleri benzerlik göstermi tir.
• Biyodizel yakıtı kullanılarak elde edilen CO emisyon de erleri dizel yakıtı ile kar ıla tırıldı ında ortalama %33.33’e varan bir artı göstermi tir. CO2
emisyonlarında ise ortalama %21.6 oranında bir azalma vardır.
• Biyodizelin ısıl de erinin dü ük olması, viskozite ve yo unlu unun yüksek olması hacimce yüksek biyodizel içeren biyodizel-dizel yakıtı karı ımlarından elde edilen HC emisyonlarının ortalama olarak %30.78 oranında artmasına neden olmu tur. Bu nedenle ta ıt motoru hacimce daha yüksek biyodizel içeren biyodizel-dizel yakıtı karı ımlarını yakmakta zorlanmı ve silindir içerisindeki yanma sonu sıcaklı ının dü mesi hacimce yüksek biyodizel içeren yakıtların NOx emisyonlarının ortalama %40
oranında azalmasına sebep olmu tur.
• Pamuk ya ı metil esterinin dizel yakıtına göre ısıl de erinin dü ük olması, yo unlu unun ve viskozitesinin yüksek olmasından dolayı elde edilen yakıt tüketimi sonuçlarında biyodizel yakıtlarının yakıt tüketimi de erleri dizel yakıtına göre 2. viteste %41.75, 3. viteste %60.73, 4. viteste %68.68 oranında artmı tır.
Bunların yanı sıra pamuk ya ı metil esterini uzun çalı ma periyotlarında motorun piston, segman, supap ve silindir cidarları ile manifoldlara etkileri incelenebilir.
6. KAYNAKLAR
(http://tr.wikisource.org/wiki/Kyoto_Protokol %C3%BC)
Ölçüm T., “Biyodizel Teknolojisi.” YTÜ FBE Yüksek Lisans Tezi ST;2006
Yücesu H.S., Altın R., Çetinkaya S. “Dizel motorlarında Alternatif Yakıt Olarak Bitkisel Ya Kullanımının Deneysel ncelenmesi” Turkısh Journal of Engineering Environmental Scıences. Vol 25 39-49 ,2001
Saltık Ö. “Biyodizelin Oksitlenmesinin Yakıt Özelliklerine ve Motor Performansına Etkisinin ncelenmesi”.Sakarya Ün. FBE. Yüksek Lisans Tezi 2006, Sakarya
Kann, J., Rang, H. and Kriis, J. “Advances in biodiesel fuel research”, Proceedings of the Estonian Academy of Sciences: Chemistry, Vol.51, Issue 2, 75-117, (2002).]
[Ma, F., Hanna, A. M., “Biodiesel production: A Review”, Bioresource Technology, Vol.70, 1-15, (1999).
Karaosmano lu, F., “Vegetable oil fuels: A Review”, Energy Sources, Vol.21, 221- 231, (1999).].
Özsezen A.N. ”Atık Palmiye Ya ından Üretilen Biyodizelin Motor Performans Ve Emisyon Karakterleri Üzerine Etkisinin ncelenmesi” Doktora Tezi Kocaeli,2007
Kesse D. G. “Global warming—facts, assessment, countermeasures” J. Pet. Sci. Eng.,vol. 26, pp.157–68, 2000.
O uz H. “Tarım Kesiminde Yaygın Olarak Kullanılan Dizel Motorlarında Fındık Ya ı Biyodizelinin Yakıt Olarak Kullanım mkanlarının ncelenmesi”, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları ABD, Doktora Tezi, Konya, 2004
Vita, D. A., And Alaggio, “Effects Of Biodiesel Performance, Emissions, Injection And Combustion Characteristic Of A Diesel Engine” 1st World conference and Exhibition on Biomass for Energy and Industry. 5-9 June Sevilla, Spain 2000
Blumberg, P.N., ve Fort. E.F., “Performance and durabiiity of a Turbocharged diesel fueled with cotton seed oil blends, Vegetable Oils Fuels”, Procedings of The International Conference on Plant And Vegetable Oils as Fuels, ASAE August 1982.
Pryor, R.W., Hanna,M,A., Schinstosk, J, E., “Soybeam oil fuel in a small diesel engine”, ASAE Trans., 1983.
Mazzed, M.A., “Test of vegetable oil as fuel indirect and direct injection diesel engine”, Ph.D. Thesis, Oklohoma State University, USA, 1984.
Tadashi, Young, “Low carbon build up, low smoke and efficient diesel operation with vegetable oil by conversion to monoesters and blending with diesel oil or alcohols”, SAE 841161, 1984.
Hemmerlein, M., Korte V., and Richter. H.S. “Performance, exhaust emission and durability of modern diesel engines running on rapeseed oil”, SAE Tech. Paper, 910848, 1991.
Peterson, C.L., Perkins, L.A., and Auld, R. “Durability testing of transesterified
winter rape oif as fuel in smal bore, multi-cylinder, DI, Cl Engines”, SAE, 911764,1991.
Rakopolulos, C.D. “Comparative performance and emission studies when using olive oil as a fuel supplement in DI and IDI diesel engines”, Renewable Energy, Vol. 2, No: 33,1992.
Scholl, K. W., Sepencer, S. C., “Combuction of oil metil ester in DI engine”, SAE Special Publ., 920934, 950, pp. 211-223, Detroit, USA, 1992.
Czerwinski J. “Performance of D.I. Diesel engine with addition of ethanol and rapeseed oil”, SAE 940545, 1994.
Çetinkaya, S., “Ayciçek ya ının diesel motoru yakıtı olarak kullanılabilme potansiyeli”, G.Ü. Tek. E t. Fak., Doçentlik Tez Takdimi, Ankara, 1994,
Hohl G.H. “Rape oil methyl ester and used cooking oil methyl ester as alternative fuels”, SAE 952755,1995.
Montague X. “Introduction ofrapeseed methyl ester in Diesel fuel—the French National Program”,SAE 962065, 1996.
Choi C.Y. “Effect ofbio-diesel blended fuels and multiple injections on D.I. diesel engines”, SAE 970218, 1997.
Jose M. Desantes, Jean Arregle, Santiago Ruiz, “Characterization ofthe injection— combustion process in a DI Diesel engine running with Rape seed oil methyl ester”, SAE 1999-01-1497, 1999.
Senatore A. “A comparative analysis ofcombust ion process in D. I. diesel engine fueled with Biodiesel and diesel fuel”, SAE 2000-01-0691, 2000.
Altın R., Cetinkaya S. ve Yücesu H. S. “The potential of using vegetable oil fuels as fuel for diesel engines, Energy Conversion and Management, vol. 42, pp.529-538, 2001.
Ghormade T.K., Deshpande N.V. “Soyabean oil as an alternative fuels for I. C. Engines”, Proceedings of Recent Trends in Automotive Fuels, Nagpur, India, 2002.
Pangavhane D.R. and Kushare P.B. “Bio-diesel need of India”, Proceedings of Recent Trends in Automotive Fuels, Nagpur, India, 2002.
Agarwal, A., K. “Biofuels (Alcohols And Biodiesel) Applications As Fuels For Internal Combustion Engines”, Progress In Energy And Combustion Science , vol.33, pp.233-271, 2007.
EKLER
Yakıtlara Göre Belirli Vites Durumlarındaki Egzoz Emisyon De erleri
B0 Yakıtı 2. V - 35 km/h 3. V-60 km/h 4. V-90 km/h CO 0,05 0,05 0,05 CO2 2,15 2,46 2,29 HC 67 68 71 NOx 70 98 89 B2 Yakıtı 2. V - 35 km/h 3. V-50 km/h 4. V-80 km/h CO 0,05 0,05 0,05 CO2 2,25 2,15 2,38 HC 61 61 61 NOx 87 98 115 B5 Yakıtı 2. V - 40 km/h 3. V-50 km/h 4. V-90 km/h CO 0,04 0,06 0,06 CO2 2,13 2,19 2,64 HC 65 69 75 NOx 82 90 131 B10 Yakıtı 2. V - 35 km/h 3. V-60 km/h 4. V-90 km/h CO 0,07 0,07 0,05 CO2 2,3 2,43 2,52 HC 82 87 84 NOx 80 89 113 B20 Yakıtı 2. V - 35 km/h 3. V-60 km/h 4. V-90 km/h CO 0,05 0,04 0,05 CO2 1,72 1,68 1,72 HC 77 90 80 NOx 40 51 63 B100 Yakıtı 2. V - 40 km/h 3. V-50 km/h 4. V-90 km/h CO 0,05 0,04 0,06 CO2 1,83 1,83 1,99 HC 69 69 77 NOx 49 56 70
Yakıtlara Göre Belirli Vites Durumlarındaki Yakıt Tüketimi De erleri
B0
2.V Y.T. 3.V Y.T. 4.V Y.T. 20 2,176 30 1,876 70 3,854 30 4,995 40 3,439 80 4,997 35 6,141 50 4,475 90 6,166 40 7,133 60 5,706 100 7,369 50 8,1 70 6,786 110 8,212 60 8,52 80 7,281 120 8,905 B2
2.V Y.T. 3.V Y.T. 4.V Y.T. 20 2,523 30 2,794 70 5,065 30 5,327 40 5,132 80 6,681 35 6,707 50 6,634 90 7,953 40 7,81 60 7,905 100 9,171 50 8,703 70 8,913 110 10,161 60 9,757 80 9,825 120 10,962 B5
2.V Y.T. 3.V Y.T. 4.V Y.T. 20 2,2 30 2,152 70 6,155 30 5,571 40 5,093 80 8,058 35 6,869 50 6,779 90 10,1 40 8,705 60 7,451 100 11,08 50 9,246 70 8,515 110 12,647 60 9,815 80 9,049 120 13,609 B10
2.V Y.T. 3.V Y.T. 4.V Y.T. 20 2,6 30 2,526 70 6,495 30 5,488 40 4,361 80 8,626 35 7,052 50 6,373 90 10,401 40 8,401 60 7,115 100 12,038 50 9,482 70 8,376 110 13,173 60 9,45 80 9,423 120 13,971 B20
2.V Y.T. 3.V Y.T. 4.V Y.T. 20 2,47 30 2,397 70 6,002 30 5,317 40 4,191 80 7,561 35 6,971 50 5,905 90 9,838 40 8,1 60 7,193 100 11,381 50 9,091 70 8,281 110 12,594 60 9,594 80 9,21 120 13,852 B100
2.V Y.T. 3.V Y.T. 4.V Y.T. 20 2,5 30 2,047 70 5,154 30 5,336 40 3,851 80 7,207 35 6,39 50 5,128 90 8,692 40 7,84 60 6,185 100 9,957 50 8,524 70 6,972 110 11,012 60 9,773 80 7,543 120 11,746