Yakıt Tüketimi (YT) ve Fren Özgül Yakıt Tüketimi (FÖYT)

Deney motorumuzun yakıt tüketimi miktarları belirlenirken iki tip tüketim şeklinden faydalanılmıştır. Bunlardan biri motorun yük miktarından bağımsız sadece birim zamanda tüketilen ağırlık esaslı tüketim değeri olan yakıt tüketimi YT ( gr/s), diğeri ise motorun yük miktarına bağlı birim zamanda tüketilen yakıt değeri yani fren özgül yakıt tüketimi FÖYT (Kg/kW.h) şeklindedir.

YT= Tüketilen yakıt miktarı = gr/s veya kg/h Zaman

FÖYT = Yakıt Tüketimi = (Kg/kW.h) Fren gücü

119

Motor yakıt tüketim değerlerini ölçmek için özel bir düzenek kurulmuş ve 100 ml büret vasıtasıyla ölçümler gerçekleştirilmiştir. Bu ölçümler için motorun her 10 ml’lik yakıt tüketim miktarı süreölçer vasıtasıyla saniye bazlı kayıt altına alınmıştır. Her bir deney 3 kez tekrarlanmış ve elde edilen sonuçların aritmetik ortalaması alınmıştır.

Bilindiği gibi YT değerleri hesaplanırken tüketilen yakıtın ağırlığı üzerinden hesaplama yapılmaktadır. Bu nedenle daha yüksek yoğunluk değerlerine sahip yakıtlar daha fazla yakıt tüketim değerlerine sahip olacaklardır. Örnek olarak 0,830 gr/ml yoğunluğa sahip dizel yakıt 1000 ml hacme sahip bir silindir içerisinde ki ağırlığı 830 gr olurken, aynı hacim içerisinde 0,885 gr/ml yoğunluğa sahip %100 FYME 885 gr, 0,883 gr/ml yoğunluktaki %100 KYME ise 883 gr gelecektir. Yani aynı enjeksiyon basıncı altında ve aynı hacme sahip silindir için daha yüksek yoğunluğa sahip biyodizel ve karışımları ağırlık olarak daha fazla yakıt tüketimi sergileyecektir. (URL-9-1999; Alam vd.,2004; Turrio vd., 2004; Hansen ve Jensen, 1997; Last vd., 1995).

120

Şekil 4.2. Normal/Kaplanmış motor (TYM) için KYME/D-2 YT değerleri (gr/s)

Şekil 4.1-2.’de D-2 yakıtı, FYME, KYME yakıt ve karışımlarına ait YT değerlerini gösteren grafikler görülmektedir. Grafiklerden de anlaşılacağı üzere motorun fren yük miktarı arttıkça YT değerleri genel olarak artış eğilimindedir.

Tüm FYME karışımları için 3. yük değeri referans alınarak, YT ortalaması hesaplandığında FYME karışımlarının D-2 yakıttan ortalama olarak %12,5 daha yüksek YT değeri sergilediği görülmektedir. Aynı yük değeri altında sadece %100 FYME yakıt D-2 yakıtla kıyaslandığında ise %100 FYME yakıtın, D-2 yakıta göre %22,5 daha yüksek YT değeri sergilediği görülmüştür.

Aynı Şekilde tüm KYME karışımları için 3. yük değeri referans alınarak YT ortalaması hesaplanırsa KYME karışımlarının D-2 yakıttan ortalama olarak % 6,5 daha yüksek YT değeri sergilediği ve % 100 KYME yakıtın ise tek başına D-2 yakıta göre % 10 daha yüksek YT değeri sergilediği görülmektedir.

Grafikler kaplanmış motor açısından değerlendirilirse; genel olarak kaplanmış motora ait YT değerleri tüm yük değerleri altında ve tüm yakıt türleri için normal motora

121

göre düşüş sergilemiştir. Biyodizel yakıt ve karışımlarının kaplanmış motordaki YT değerleri D-2 yakıttan yüksek çıkmıştır. Kaplanmış motorda da normal motorda olduğu gibi yükün artışıyla birlikte YT değerleri tüm yakıt türleri için artış eğilimindedir. En düşük YT değerleri D-2 yakıt için ortaya çıkarken, en yüksek YT değeri saf biyodizel yakıtlar için ortaya çıkmıştır.

YT değerlerini kaplanmış motor için ve yakıt türleri açısından normal motor ile kıyaslarsak; kaplanmış motorda D-2 yakıt tüketim değerleri motor boşta, 1.yük, 2.yük, 3.yük değerleri için sırasıyla 0,28 - 0,36 - 0,47 - 0,78 gr/s olup yine aynı yük değerleri için normal motora göre YT değerlerindeki düşüş oranları sırasıyla % 3,5 - 8- 10 - 2,5 olarak gerçekleşmiştir.

Kaplanmış motorda FYME-20 yakıt tüketim değerleri motor boşta, 1.yük, 2.yük, 3.yük değerleri için sırasıyla 0,3 - 0,39 - 0,57 - 0,80 gr/s olup yine aynı yük değerleri için normal motora göre YT değerlerindeki düşüş oranları sırasıyla % 0 – 10 - 7 - 2,5 olarak gerçekleşmiştir.

Kaplanmış motorda FYME-50 yakıt tüketim değerleri motor boşta, 1.yük, 2.yük, 3.yük değerleri için sırasıyla 0,3 - 0,40 - 0,63 - 0,80 gr/s olup yine aynı yük değerleri için normal motora göre YT değerlerindeki düşüş oranları sırasıyla % 6,5 – 13 – 7 - 2,5 olarak gerçekleşmiştir.

Kaplanmış motorda FYME-100 yakıt tüketim değerleri motor boşta, 1.yük, 2.yük, 3.yük değerleri için sırasıyla 0,32- 0,48- 0,63- 0,76 gr/s olup yine aynı yük değerleri için normal motora göre YT değerlerindeki düşüş oranları sırasıyla % 6 – 6 – 10 - 22 olarak gerçekleşmiştir.

Kaplanmış motorda KYME-20 yakıt tüketim değerleri motor boşta, 1.yük, 2.yük, 3.yük değerleri için sırasıyla 0,28- 0,41- 0,54- 0,73 gr/s olup yine aynı yük değerleri için normal motora göre YT değerlerindeki düşüş oranları sırasıyla % 10 -9- 17 -10 olarak gerçekleşmiştir.

Kaplanmış motorda KYME-50 yakıt tüketim değerleri motor boşta, 1.yük, 2.yük, 3.yük değerleri için sırasıyla 0,32- 0,42- 0,53- 0,75 gr/s olup yine aynı yük değerleri için normal motora göre YT değerlerindeki düşüş oranları sırasıyla % 0-11-13-13 olarak gerçekleşmiştir.

122

Kaplanmış motorda KYME-100 yakıt tüketim değerleri motor boşta, 1.yük, 2.yük, 3.yük değerleri için sırasıyla 0,32- 0,43- 0,58- 0,73 gr/s olup yine aynı yük değerleri için normal motora göre YT değerlerindeki düşüş oranları sırasıyla % 6-%16-%8-%17 olarak gerçekleşmiştir.

Yukarıda da anlatıldığı gibi biyodizel ve karışımları normal dizel yakıta nazaran daha yüksek yoğunluk değerlerine sahip olduklarından dolayı daha yüksek özgül yakıt tüketim değerleri sergilemiştir. Bununla birlikte genel olarak biyodizel ve karışım yakıtları normal dizel yakıta nazaran daha düşük kalori değerine sahiptirler. Sabit herhangi bir yük altında ve şartlarda herhangi bir değişiklik olmaksızın, kütle esaslı kalorifik değer (kJ/kg) baz alındığında biyodizel yakıt tüketiminin normal yakıta göre %14 artması beklenir.

Diğer bir deyişle biyodizelin düşük kalorifik değerini dengelemek için daha fazla yakıt tüketilmesi gerekir,(Magin Lapuerta vd., 2008) Bu durumda motorun çıkış milinde aynı gücü üretmek için daha fazla yakıt tüketilmesi gerekecektir. Benzer sonuçlar ilgili literatür kaynaklarında da doğrulanmaktadır (Agarwal ve Garg, 2003; Raheman ve Ghade, 2007; Raheman, 2004; Hickman ve Graham, 1993; Çanakçı vd., 2006).