Egzoz emisyonları
55 theses under this subject heading
Gemi kaynaklı emisyonların farklı yöntemlerle incelenmesi
Dünyadaki yük taşımacılığının büyük bir çoğunluğu deniz yoluyla yapılmaktadır. Diğer taşımacılık türleri olan havayolu, demiryolu ve karayolu taşımacılıklarına kıyasla çevre dostu olarak kabul edilir. Ancak uluslararası ticaret hacminin artması, gemi sayısının artışına neden olmuştur ve bunun sonucunda da gemi kaynaklı emisyon miktarları artmıştır. Deniz taşımacılığından kaynaklanan emisyonların küresel iklim ve hava kalitesine etkisi yadsınamaz bir gerçektir. Bu gelişmeler ışığında, Avupa Birliği ve Uluslararası Denizcilik Örgütü' nün özellikle SOx, NOx, PM ve CO2 emisyonlarında yaptığı büyük sınırlandırmalar, denizcilik sektörünün yeni makine teknolojileri ile tanışmasına neden olmuştur. Gemi kaynaklı emisyonların uluslararası standartlar ile sınırlandırılması, ayrıca bu emisyonların ölçülmesi, raporlanması ve doğrulanmasının zorunlu hale getirilmesi, gemilerin emisyon takibi ve değerlendirilmesi açısından denizcilik sektörünün büyük bir revizyona gitmesini zorunlu hale getirmiştir. Gemi ve liman kaynaklı emisyonların özellikle kıyı kentlerinde yaşayan insanların sağlığını olumsuz yönde etkilediği bilinmektedir. Bu hava kirliliğinin neden olduğu hastalıklarla ilgili yapılan araştırmalar gösteriyor ki; dünya genelinde yılda yaklaşık 20 bin kişi sadece gemi ve liman kaynaklı emisyonlar nedeniyle akciğer kanserine ve yaklaşık 60 bin kişi de yine bu emisyonlar nedeniyle çeşitli hastalıklara yakalanarak hayatını kaybetmektedir. Marmara Denizi ve özellikle İstanbul ve çevresindeki limanlar, Türkiye için gemi trafiğinin en yoğun olarak yaşandığı bölgelerdir. Bundan dolayı, bu tez çalışmasında Marmara bölgesinde bulunan ve yoğun bir deniz ticaretinin yaşandığı Ambarlı Limanı seçilerek; SO2, CO, NO, NO2, NOx, PM10 ve PM2.5 emisyonlarının 3 aylık süre ile gerçek zamanlı hava kalitesi ölçümleri Türkiye limanları için ilk defa yapılmıştır. 2017 yılı Haziran, Temmuz ve Ağustos aylarından alınan emisyon verilerinin günlük ortalama değerleri ve ölçüm alınan aylardaki ilgili emisyona ait en yüksek değerler gösterilmiştir. Aynı zamanda, 3 ay süre ile Ambarlı limanına gelen gemilerin; tipi (türü), inşa yılı, gros tonajı (GRT), ana makine güçleri, devirleri ve yardımcı makine güçleri, limana geliş sayıları ve seyir, manevra ile limanda kalış süreleri dikkate alınarak literatürde yer alan emisyon tahmin yöntemleri kullanılarak, geliştirilen web tabanlı veri toplama yazılımı ile NOx, CO2, SO2, VOC, CO ve PM emisyonları seyir, manevra ve liman şartlarında teorik olarak hesaplanmıştır. Daha sonra, hesaplamalı akışkanlar dinamiği Star CCM+ V10.02 ile farklı açılarda konumlandırılmış tek bir gemi ve farklı işletme modundaki iki gemi modelleri kullanılarak, farklı rüzgar hızları için atmosfere yayılan SO2, NO, CO ve CO2 emisyon yayılımları incelenmiştir. Ayrıca, emisyon değerlerinin karşılaştırılması amacıyla İstabul ilinin Esenler, Kadıköy ve Avcılar ilçelerinde yer alan ölçüm istasyonlarından 2017 yılının Haziran, Temmuz ve Ağustos aylarında alınan gerçek zamanlı hava kalitesi ölçümleri ile Ambarlı liman bölgesinden aynı tarihlerde alınan ölçümler karşılaştırılmıştır. Son olarak ise; 1 Ocak 2019/2024 tarihleri itibariyle SO2, NO2, PM10 ve CO emisyonları için AB Hava Limit değerlerine geçileceğinden, İstanbul ili ilçeleri ve Ambarlı Limanı için bir durum değerlendirmesi yapılmıştır.
Gemilerde kullanılan soğutma sistemlerinin değişken çevre şartlarına göre performans analizi
Kyoto Protokolü, hidrokarbon yakıt ile çalışan enerji sistemlerinde karbon salımını azaltmayı öngörmektedir. Mevcut teknolojiler incelendiğinde, içten yanmalı motorlar, kazanlar gibi hidrokarbon esaslı yakıt tüketen sistemlerde karbon salımını doğrudan azaltacak bir yöntem hali hazırda bulunmamaktadır. Günümüzde, karbon salımını azaltmanın en etkin yolu, yakıt tüketen sistemlerde verimliliği artırıcı yöntemler geliştirmektir. Enerji tüketen kara tesisleri ve ulaştırma vasıtalarında olduğu gibi son yıllarda gemilerden kaynaklanan karbon salımının da azaltılması hedeflenmektedir. 1 Ocak 2013 tarihi itibariyle IMO'nun (International Maritime Organization – Uluslararası Denizcilik Örgütü) MARPOL (International Convention For The Prevention Of Marine Pollution From Ships - Gemilerden Kaynaklanan Kirliliğin Önlenmesi Uluslararası Sözleşmesi) EK VI MEPC-63 (Marine Environment Protection Committee – Deniz Çevresini Koruma Komitesi) düzenlemesine göre 400 GRT ve üstü tüm gemilerde düşük karbon salımı ve gemilerin verimli işletilmesi amacıyla Gemi Enerji Verimliliği Yönetim Planı'nın (SEEMP - Ship Energy Efficiency Management Plan) hazırlanması zorunludur. MARPOL EK VI MEPC.1/Circ.684 yönergesine göre de gemilerin verimli işletilmesinin izlenmesi amacıyla Gemi Enerji Verimliliği Operasyon Indeksi' nin (EEOI – Energy Efficiency Operation Index) hesaplanması zorunlu hale gelmiştir. Gemilerde enerji tüketen bileşenlerden bir tanesi de soğutma ve iklimlendirme sistemleridir. Mevcut gemilerde soğutma sistemleri ekstrem şartlara göre ve sabit devirde çalışacak şekilde tasarlanmaktadır. Bu sistemlerde kondanserde yoğuşma için soğutucu akışkan olarak deniz suyu kullanılmaktadır. Deniz suyu sıcaklığı arttıkça soğutucu akışkanın kondanser çıkışında yoğuşmayı temin edebilmek için kompresör çıkış basıncını arttırmak gerekmektedir. Bu durumda, kompresörün çektiği güç de artmaktadır. Deniz suyu sıcaklığı düştüğünde ise soğutucu akışkanın yoğuşmasını temin edecek kompresör çıkış basıncı da düşmektedir. Böylelikle kompresörün güç ihtiyacı azalmaktadır. Mevcut sistemlerde düşük deniz suyu sıcaklıklarında kompresör sabit devir ve sabit çıkış basıncında çalıştığından sistemdeki enerji tasarruf potansiyelinden faydalanılamamaktadır. Bu tez çalışmasında, gerçek bir gemiye ait soğutma sistemi verileri ele alınarak sabit soğutma yükünde, değişken buharlaşma ve değişken yoğunlaşma sıcaklıkları için 5 farklı soğutucu akışkan ile soğutma çevrim analizleri yapılmıştır. Bu kapsamda, değişken devirli kompresör kullanılması durumunda ortaya çıkabilecek enerji tasarruf potansiyelinin parasal karşılığı, bu tasarrufun değişken yakıt fiyatları için karşılığı ve değişken devirli soğutma sistemi için yapılacak yatırım maliyetinin geri ödeme süreleri ile tasarruf edilen yakıt sebebiyle atmosfere salınan emisyon miktarlarındaki azalma da hesaplanmıştır. Ayrıca, soğutma sisteminin farklı çevre şartlarına göre çalışması durumunda sistemdeki ekserji kayıpları hesaplanarak ekserji kaybına neden olan faktörler analiz edilmiştir.
Biodiesel yakıtı ile çalıştırılan bir diesel motorunda hava fazlalık katsayısı kontrolü ile azot oksit emisyonunun azaltılması
Dünyadaki enerji ihtiyacı sürekli bir artıs egilimindedir. Bununla beraber bu enerji ihtiyacının büyük bir kısmının karsılandıgı konvansiyonel enerji kaynakları (kömür, petrol, dogal gaz vb.) sınırlı rezervlere sahiptir. Bu rezervlerin hızlı bir sekilde azalıyor olması ülkeleri alternatif kaynaklar bulmaya yöneltmistir. Bu alternatiflerin bir tanesi de bitkisel ve hayvansal yaglardan üretilen biodieseldir. Bu yakıt konvansiyonel enerji kaynaklarına olan bagımlılıgın azalmasını saglarken, aynı zamanda da sahip oldugu özellikler sayesinde çevreyle daha barısık bir enerji kaynagı olarak görülmektedir. Bu çevresel avantajlarının basında dogada ~%99 oranında çözünebilmesi ve kükürt dioksit, hidro karbon ve karbon monoksit gibi emisyonlarda motorine göre çok daha düsük degerlere sahip olması gösterilebilir. Bunun yanında bu yakıta kaynaklık eden bitkiler sayesinde dogadaki karbon dioksit döngüsü de daha saglıklı gerçeklesebilmektedir. Tüm bu avantajlarının yanında biodiesel yüksek viskozite, düsük ısıl deger ve bazı malzemeler üzerinde asındırıcı/çözücü etkiye sahip olmak gibi bazı olumsuz özelliklere de sahiptir. Bunlarla birlikte azot oksit emisyonlarında artıslara neden oldugu da görülmektedir. Bu sorunun asılabilmesi amacıyla çok farklı teknolojiler gelistirilmis ve denemeler yapılmıstır. Hazırladıgımız bu çalısmada; azot oksit emisyonlarının artısına bir çözüm getirmeyi amaçlamıstır. Bu amaçla 4 silindirli turbo beslemeli bir Diesel motoru üzerinde denemeler yapılmıs; performans ve emisyon degerleri alınmıstır. Deney kapsamında hava fazlalık katsayısı üzerinde yapılacak ayarlamaların emisyon degerleri üzerindeki etkisi incelenmistir. Sonuç olarak hava fazlalık katsayısının bir miktar düsürülmesi ile özellikle yüksek motor hızlarında azot oksit azaltımında verimli sonuçlar alınmıstır. Hava fazlalık katsayısının azaltılması ile tam yük sartında %2,3'lük bir güç kaybına karsılık azot oksit emisyonlarında %9,6'lık bir azalma saglanmıstır. Anahtar kelimeler: Biodiesel, egzoz emisyonu, azot oksit, hava fazlalık katsayısı
Biyodizel yakıt karışımlarının performans ve emisyon üzerine etkilerinin deneysel araştırılması
Dizel yakıtları birçok alanda kullanılmakta ve ülke ekonomisinde önemli bir yer teskil etmektedir. Petrolün her geçen gün azalması, petrol krizleri ve çevre bilincinin artması ile yenilenebilir enerji kaynaklarına ilgi artmıstır. Biyodizel, dizel motorları için, bitkisel ve hayvansal yaglar gibi yenilenebilir kaynaklardan üretilebilen alternatif bir yakıttır.Ve ayrıca toksin olmayan, dogada kolay bozunabilir, çevreci bir yakıttır. Avrupa Birligi'nin 2003/30/EC direktifi ile 2005 sonunda piyasaya arz edilen fosil yakıtlara %2 oranında biyoyakıt eklenmesi zorunlulugu getirilmistir. Bu çalısmada, gelecekte fosil kaynaklı yakıtlara alternatif olarak kullanılması düsünülen biyodizel, bir direk püskürtme sistemine sahip dizel motorunda farklı karısım oranlarında test edilmistir. %20 soya + %20 ayçiçek + %60 kanoladan elde edilmis biyodizel ile %30 kanola + %70 soyadan elde edilmis biyodizelin test edilmesi suretiyle, test motorunun motor momenti, motor gücü, özgül yakıt tüketimi olarak sınıflandırılan performans karakteristiklerine ulasılmıstır. Deney motorunun egzoz çıkıs borusundan gaz analiz cihazı propları ile egzoz emisyon degerleri alınmıstır. Ayrıca silindir içi basınç degisiklikleri ölçülmüstür. Deneylerden önce motor, referans dizel yakıt ile test edilmis ve elde edilen performans ve egzoz karakteristikleri motorun alternatif yakıt deneylerinde referans olusturmustur. Her iki yakıt karısımı ile yapılan deneylerden elde edilen sonuçlar referans karakteristiklerle karsılastırılmıs ve sonuçlar grafiklerle sunulmustur. Anahtar Kelimeler : Dizel motor, alternatif yakıt, biyodizel, motor performansı, egzoz gazı emisyonları , silindir içi basınç degisimi x
Örnek dizel motorda motorin ve atık kızartma yağından elde edilmiş biyodizel için EGR stratejilerinin karşılaştırılması
Dünyada artan enerji ihtiyacı ve bu artan enerji ihtiyacının karşılanması sırasında çevreyeverilen zarar son yıllarda çok önemli boyutlara gelmiştir. Bu ihtiyaçların karşılanması içinalternatif enerji kaynakları ortaya koymak ve bu kaynakların kullanımı sırasında çevreyeyayılan egzoz gazı emisyonlarının azaltılması bu deneysel çalışma için çıkış noktası olmuştur.Araştırma konusu olarak atık yemeklik yağ biyodizeli, hem ucuz hammadde olması, hem debu atık yağların tekrar kullanımı ile çevreye verilen zararın en aza indirilebilmesi açısından,NOx emisyonları azaltma yöntemlerinden EGR yöntemi ise Diesel motorlarda fazla birmodifikasyona gerek olmadan uygulanabilirliği açısından seçilmiştir. Yakıtların güç, yakıttüketimi, emisyonlar ve is yönünden EGR stratejilerinin karşılaştırmalı bir analizini yaparakbiyodizel için en uygun EGR oranını saptamak çalışmanın amacını oluşturmaktadır.Çalışmada bir Diesel motoruna %0, %5, %10, %15, %20 EGR oranları uygulanmış, 6 farklıdevir şartında, tam gaz pozisyonunda uygulanarak, moment, güç, soğutma suyu sıcaklığı,egzozdaki NOx, CO, HC, ?, CO2, O2 gaz emisyonlarının hacimsel değerleri, egzoz gazının kabsorplama katsayısı ve yakıt debisi parametreleri ölçülmüştür.Çalışmanın sonucunda, atık kızartma yağı biyodizeli yakıt olarak kullanıldığında %20 EGRoranıyla, NOx emisyonları %65,7'e kadar, motorinin yakıt olarak kullanılması durumunda ise%54,4'e kadar düşme gözlenmiştir. Motora EGR uygulandığında, aynı EGR oranında, atıkyağdan elde edilen biyodizelin yakıt olarak kullanılmasıyla motorine kıyasla daha fazlaoranda NOx emisyonunun düşürülebileceği anlaşılmış, NOx emisyonu düşürülmesi sırasındakötüleşen diğer gaz emisyon seviyelerinin kısıtlanması açısından %10 EGR oranı sınır şartıolarak kabul edilmiştir.Bu sınır şartında, atık kızartma yağından elde edilen biyodizelin örnek bir Diesel motordahiçbir ayar yapılmadan kullanılması durumunda, %10 EGR oranı uygulanarak diğeremisyonları ve performansı büyük miktarlarda kötüleştirmeden NOx emisyonlarının ortalama%27,08, maksimum ise %36,1 oranında düşürülebileceği sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: EGR, atık kızartma yağı, biyodizel, emisyonlar, is, NOx
Development of biodiesel production processes and additives for improvement of diesel performance and emissions
Biodiesel is an alternative fuel for diesel engines that is receiving great attention world wide. It is renewable, it can be used either pure or in blends with diesel fuel in unmodified diesel engines and it reduces some exhaust pollutants. It can be produced easily from common feedstocks. Nowadays, production of biodiesel from different non-edible feedstocks and effects on performance and emissions in compression ignition engines are great interests.In this work, Ricinus Communis oil, Pistacia Terebinthus oil and waste chicken oil were used as feedstock for the biodiesel production. In addition to biodiesel production, engine performance and exhaust emission experimental studies were performed. As a result, the objective of this study was to explore the utility of Ricinus Communis oil, Pistacia Terebinthus oil and waste chicken oil as a potential source of biodiesel fuel.
Effect of diesel exhaust particles and house dust mite allergens on airway epithelium cells
Epidemiological studies demonstrate an association between particulate air pollution and chronic airway diseases including asthma and chronic obstructive pulmonary diseases (COPD). Indoor allergens such as house dust mite (HDM) are reported to have important roles in the pathogenesis of allergic airway diseases. Animal studies of diesel exhaust particles (DEP), which make an important fraction of particulate air pollution, have reported that HDM allergens can interact with these particles and potentiate their effects. However, the role of air way epithelial cells and underlying mechanisms are not adequately known. In my studies, I have investigated the effects of DEP (0, 30, 100, 300µg/ml) on trans-epithelial electrical resistance (TED), cell viability and synthesis of inflammatory mediators in the absence and presence of HDM. TER was measured at t0, t2, t4, t6, and t24 hours, whereas cell viability and protein, and mRNA levels of interleukin (IL)-8, granulocyte macrophage-colony stimulating factor (GM-CSF), RANTES and soluble intercellular adhesion molecule (sICAM)-1 were assessed at t24 hours and t4 hours, respectively. The highest concentration of DEP (300µg/ml) decreased TER of cultures, whereas both 100 and 300µg/ml DEP decreased TER, when HDM added. In the presence of HDM and IL-1ß, both 100 and 300µg/ml DEP supressed TER at all time points studied (t2-t24 hours). All concentrations of DEP studied (30-300µg/ml) attenuated release of IL-8, while only 100 and 300µg/ml DEP supressed IL-8 release in the presence of HDM. Although low concentrations of 30 and 100µg/ml DEP induced GM-CSF release, 300µg/ml showed an inhibitory effect. On addition of HDM, GM-CSF release was significantly decreased comparing to HDM-untreated cells. DEP with and without HDM decreased RANTES release, whereas, HDM itself decreased the release of this cytokine. DEP (300µg/ml) suppressed sICAM release both in the absence and presence of HDM. RT-PCR analysis has shown that DEP (100µg/ml) induce gene expression for IL-8 and GM-CSF under only HDM condition, and that in all cultures treated with HDM, both IL-8 and GM-CSF mRNA expression was significantly higher comparing to cells un-treated with HDM. RANTES mRNA expression was, however, attenuated in only cell treated with 100µg/ml DEP + HDM. DEP significantly induced sICAM-1 mRNA expression under HDM condition. Our findings have demonstrated that DEP, at high concentrations, can induce permeability of BEAS-2B cultures, while decreasing cell viability, and that HDM can potentiate this effect. Furthermore, DEP can modify protein and gene expression of inflammatory mediators and this may be affected by HDM.
Üzüm ve vişne çekirdeği yağlarından elde edilen metil esterlerin motor performans ve emisyon karakteristiklerine etkilerinin incelenmesi
Enerji, insanların her alanda faydalandıkları çok önemli ve vazgeçilmez bir unsurdur. Günümüzde kullanılan en önemli enerji kaynaklarının başında fosil kaynaklı yakıtlar gelmektedir. Fosil kaynaklı yakıtların zamanla tükeniyor olması, zararlı emisyonlarının atmosfere salınıp küresel ısınmayı arttırması, gün geçtikçe fiyatlarının artması gibi nedenler alternatif enerji arayışlarını kaçınılmaz kılmıştır. Bu çalışmada, vişne ve üzüm çekirdeği yağlarından transesterifikasyon yöntemi ile elde edilen biyodizellerin belirli oranlarda (%5, %10, %15, %20) motorin yakıtı ile karıştırılarak farklı yakıt formları (VSNB05, VSNB10, VSNB15, VSNB20, UZMB05, UZMB10, UZMB15, UZMB20) oluşturulmuştur. Hazırlanan yakıt formlarının tek silindirli, hava soğutmalı, doğrudan enjeksiyonlu bir dizel motora ait performans ve egzoz emisyon karakteristiklerine etkisi incelenmiştir. Maksimum tork ve maksimum güç elde edilen motor hızlarında biyoyakıt karışımların sağladığı verilerin motorine göre azaldığı, tüm yakıt türleri için düşük devirlerde özgül yakıt sarfiyatlarının nispeten yükseldiği, 2500 dev/dk motor hızında minimum özgül yakıt sarfiyatı verilerinin sağlandığı, yüksek motor devirlerinde ise özgül yakıt sarfiyatı verilerinin tekrar artış gösterdiği tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra, tüm yakıt formları için motor hızı artışıyla beraber egzoz gazı çıkış sıcaklıklarının da arttığı görülmüştür. Tüm yakıt formları için motor hızı artışıyla birlikte CO ile O2 emisyon değerlerinin azaldığı, CO2 emisyonu verilerinin arttığı, biyoyakıt karışımlara ait CO ve CO2 emisyonu verilerin motorine göre daha düşük sağlandığı, düşük motor devirlerinde tüm yakıt türlerinde HC emisyon verilerinin diğer devirlere göre yüksek olduğu, maksimum torkun elde edildiği 2000 dev/dk motor hızına kadar NOX emisyonlarının yükseldiği, bu hızdan sonra emisyonların azaldığı, bunun yanı sıra biyoyakıt karışımlara ait duman koyuluğu değerlerinin motorin yakıtına göre daha az olduğu belirlenmiştir.
Pirolitik yakıt ve alkol katkılarının dizel bir motorda yanmaya ve emisyonlara olan etkileri
Günümüzde fosil yakıtların miladını doldurmak üzere olması, insan sağlığını doğrudan olumsuz etkileyen petrol türevi ürünlerin yanma sonu ürünü olan emisyon değerleri ve gelişen teknoloji, bazı araştırmaları ve iyileştirmeleri ortaya çıkarmaya teşvik etmiştir. Çalışma kapsamında, söz konusu sorunların çözümü için alkollerin ve atıkların geri kullanımının etkileri incelenmiştir. Atıklardan elde edilen yakıtlar ve alkoller petrol yakıtlarına hacimsel olarak belirli oranlarda katılabileceği gibi direkt olarak da motorlarda kullanılabilmektedir. Bu çalışmada direkt enjeksiyonlu bir dizel motorda, petrol türevi olan motorine etanol, metanol, butanol ve pirolitik yakıt karışımlarının motor performansına, yanmaya ve emisyon değerlerine olan etkileri incelenmiştir. Deneyler tüm yakıt karışımları için sabit 2400 dev/dk'da 3, 6, 9 ve 12 Nm motor yüklerinde gerçekleştirilmiştir. Dizel ve pirolitik yakıta ilave edilen alkol karışımlarının deney yakıtlarının yoğunluğunu, setan sayısını, alt ısıl değerini, parlama noktasını, karbon içeriğini ve hidrojen içeriğini düşürdüğü, oksijen içeriğini ise arttırdığı tespit edilmiştir. 3 Nm haricindeki tüm motor yüklerinde, setan sayısı en küçük olan D80P10M10 yakıtı ile en büyük maksimum silindir basınç değerleri elde edilirken, setan sayısı en büyük olan D100 yakıtı ile genelde en küçük maksimum silindir basınç değerleri elde edilmiştir. Maksimum ısı salınım değerleri pirolitik ve alkol karışımlı yakıtlar ile D100'e göre daha yüksek değerde elde edilmiştir. Özgül yakıt tüketimini standart dizel yakıtına göre %3-15 oranında arttırdığı ve ısıl verimi %1-8 oranında düşürdüğü tespit edilmiştir. Ayrıca ilave olarak yakıtlardaki karbon, hidrojen ve oksijen içeriklerinden dolayı CO ve CO2 emisyon değerlerinin azaldığı NOx emisyonlarında ise yük şartlarına göre değişkenlik gösterdiği gözlenmiştir.
Altı silindirli bir dizel motorun turbo şaft hızının motor performansına etkisinin deneysel olarak incelenmesi
İçten yanmalı motorların icadı ile birlikte aynı motor hacmi ile daha fazla güç elde etmek, ortaya çıkan araştırma konularından biri olmuştur. Aşırı doldurma sistemlerinden biri olarak turboşarj, motorun yanma odasına gönderilen hava miktarını arttırarak motordan daha fazla güç elde edilmesini amaçlamaktadır. Turboşarj komplesi türbin ve kompresör olmak üzere iki temel bileşenden oluşmaktadır. Yanma sonucu oluşan egzoz gazlarının enerjisini, motora giren havayı sıkıştırmak için kullanılan turboşarj sistemi, ortak bir şaft aracılığı ile motora giren havayı sıkıştırır. Basınçlanan ve sıkışan hava, yanma odasına iletilir ve böylece aynı hacme daha fazla hava gönderilmiş olur. Bu çalışmada standart dizel yakıtı ile çalıştırılan, altı silindirli ve su soğutmalı dizel bir motorun, turbo tahliye basıncı ayarlanarak farklı turboşaft hızlarında motor performans değerleri ve egzoz emisyonları ölçülmüştür. Deneyler tam yük altında ve farklı turboşaft hızlarında 1000, 1500, 1800 d/dak motor hızlarında yapılmıştır. Yapılan çalışmada, motor tam yük ve 1500 d/dak'da iken turboşaft hızı artışının motor tork ve gücünü doğru orantılı olarak arttırdığı görülmüştür. Turboşaft hızı arttıkça is, CO ve NOx emisyonları azalmış, HC emisyonu ise artmıştır. Motor tam yük ve 1500 d/dak'da iken tahliye basıncının 2,6 bar seviyesine ayarlanması, egzoz manifoldu sıcaklığını aşırı arttırmış ve güvenli bölgenin dışına çıkılmıştır
Buji ile ateşlemeli bir motorda Miller çevrimi uygulaması, performans ve emisyon karakteristiklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, tek silindirli, dört zamanlı, buji ile ateşlemeli bir motorda emme supabının geç kapatılması (LIVC) yöntemiyle Miller çevrimi oluşturmak için 5. dereceden klasik spline metodu kullanılarak emme ve egzoz kamları yeniden tasarlanmıştır. Supap açılma-kapanma zamanlamasının değişimini sağlayacak şekilde imalatı yapılan kam mili motora adapte edilmiştir. İki farklı emme supabı kapanma zamanlaması (Miller A ve Miller B) için, kurşunsuz benzin (KB) ve MTBE10 (hacimsel olarak %10 metil tersiyer bütil eter (MTBE) + %90 KB karışımı) yakıtları ile deneyler yapılmış ve Otto çevrimi ile mukayese edilmiştir. Tam gaz kelebek açıklığında, 1700-3200 1/min motor devir aralığında yapılan deneylerde, motor devrine bağlı olarak, moment, güç, özgül yakıt tüketimi, termik verim, HC, CO ve NOx emisyonları ile egzoz gaz sıcaklığının değişimi incelenmiştir. Her iki yakıtla yapılan deneylerde, düşük motor devirlerinde, Miller çevrimi çalışma şartlarında emme supabının geç kapanmasına bağlı olarak motorun moment, güç, özgül yakıt tüketimi, termik verim, HC ve CO emisyonları kötüleşmiştir. Miller çevrimi çalışma şartlarında kurşunsuz benzin ile özellikle NOx emisyonlarında egzoz gaz sıcaklığındaki azalmaya bağlı olarak Otto çevrimine göre % 50'ye kadar azalma sağlanmıştır. Yüksek motor devirlerinde (3200 1/min) Miller çalışma şartlarında motor performansı ve egzoz emisyonları iyileşmiştir. Kurşunsuz benzin ile yapılan deneylerde, Otto çevrimine göre Miller çevriminde 3200 1/min motor devrinde moment ve motor gücü % 4,67, termik verim % 10,56 artmış, özgül yakıt tüketimi % 9,55, HC % 9,83, CO % 7,84, NOx ise% 14,16, azalmıştır. MTBE10 yakıtı ile yapılan çalışmada Otto ve Miller çalışma şartlarında moment, güç ve termik verim azalırken, MTBE içerisindeki oksijen içeriğine bağlı olarak egzoz emisyonlarında iyileşme sağlanmıştır.
Farklı alternatif yakıtların motor performansı ve emisyonlara etkileri
Dizel motorları düşük yakıt tüketimlerinden dolayı hem kara hem de deniz taşımacılığında yaygın şekilde kullanılmaktadır. Ancak dizel motorlarından kaynaklanan zararlı azot oksit (NOx) ve is emisyonları insan sağlığını tehdit etmektedir. Dizel emisyonlarının azaltılabilmesi için pek çok araştırma yapılmıştır. Belirli oranlarda su içeren dizel emülsiyon yakıtları, zararlı egzoz emisyonlarını önemli ölçüde azaltabilmektedir. Bu nedenle emülsiyon yakıtlar son yıllardaki önemli araştırma alanlarından birisi olmuştur. Bu çalışmada %5 (E5) ve %10 (E10) su ihtiva eden dizel emülsiyon yakıtlarının,tam yükte ve üç farklı devirde (2500, 3250 ve 4000 min-1) farklı fren ortalama efektif basınçlarına bağlı motor performansı ve egzoz emisyonları üzerine etkileri incelenmiştir. Diğer çalışmalardan farklı olarak yakıtların elde edilmesinde su çözücü olarak %1 oranında yardımcı emülgatör mono etilen glikol kullanılmıştır. E5 emülsiyonu egzoz emisyonlarını kısmen azaltırken, motor performansına da önemli bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Tam yükte E10 emülsiyonunun kullanılmasıyla karbon monoksit (CO), NOx ve is emisyonlarında sırasıyla %44,7, %5 ve %47 oranlarında azalma görülmüştür. Motor yüküne bağlı olarak yapılan deneylerde 2500 min-1?deCO emisyonlarıortalama %6,02, NOx emisyonları %11,01 veis emisyonları %22,97 azalmıştır.
Doğal gazlı sürekli ısıl işlem fırınlarında brülör tasarımı, imalatı ve baca gazı analizleriyle doğal gaz tüketiminin optimizasyonu
Doğal gazlı sürekli yüklemeli, tel bant konveyörlü, azot-metanol atmosfer kontrollü, ısıl işlem fırınlarında kullanılmak üzere brülör tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Tasarımı yapılan brülörde ki doğal gaz yanması, teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Değişken girdi olarak alınan brülör giriş doğal gaz ve hava basıncı değerlerine göre, hava fazlalık katsayısı, yanma (baca) gazı sıcaklığı, baca gazı emisyonları (oksijen, karbondioksit, karbonmonoksit, azotoksit, azotdioksit) ve doğal gaz tüketimi ölçülmüştür. Brülör girişi doğal gaz ve hava basıncı değerlerine göre hava fazlalık katsayıları tespit edilmiştir. Farklı hava fazlalık katsayıları için teorik olarak hesaplanan karbondioksit, oksijen ve azot emisyonları deneysel olarak ölçülmüştür. Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği'nde belirtilen emisyon değerleri dikkate alınarak, yanma deneyleri sonunda elde edilen hava fazlalık katsayıları, karbondioksit, karbonmonoksit, azotoksit, azot ve oksijen miktarları incelediğinde, en uygun emisyon değerlerinin hava fazlalık katsayısının 1,10 olduğunda ortaya çıktığı tespit edilmiştir. Hava fazlalık katsayısı tolerans değeri 1,10 +0,05 olarak alınmıştır. Hava fazlalık katsayısı 1,10 olduğunda kuru baca gazındaki hacimsel oksijen % 2,20?3,05, karbondioksit miktarı % 10,52?10,75, karbonmonoksit miktarı 0?10 ppm, azotoksitler ise 125?150 ppm aralığında ölçülmüştür. Yeni brülör tasarımıyla, doğal gazın yakılması sonucu ortaya çıkan baca gazı içerisindeki karbonmonoksit ve azotoksit emisyon değerleri yasal gerekliliklerin oldukça altında ölçülmüştür. Yeni brülör tasarımı için hava-yakıt oranı, çiğlenme noktası sıcaklığı, adyabatik alev sıcaklığı değerleri hesaplanmıştır. Yeni brülör tasarımı ve brülörlerde yanma için belirlenen hava fazlalık katsayısı 1,10 değeri için doğal gaz tüketim değerlerinde % 13,68 oranında bir iyileşme görülmüştür.Anahtar Kelimeler : Isıl i?lem, brülör tasarımı, baca gazı analizleri, doğal gaz yanması
Tek silindirli bir dizel motorda ön ısıtmalı biyodizel yakıt kullanımının motor performansı, egzoz emisyonları ve silindir-içi yanma üzerine etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Bu çalışmada, ANTOR marka 3 LD 510 model tek silindirli bir dizel motor devreye alınmıştır. Dinamometre sistemi su hattı bağlantıları ve motor yakıt sistemi gerekli montajları yapılarak çalışır duruma getirilmiştir. Öncelikli olarak eurodizel yakıt kullandığı çalışma koşulları için motorun performans ve emisyon testleri gerçekleştirilmiştir. ALBİYOBİR firması tarafından atık kızartma yağının esterlenmesi ile elde edilen biyodizel yakıtın motor performans ve egzoz emisyon testleri yapılmıştır. Motor egzoz hattından olan atık ısıdan faydalanmak yakıt girişi için ön ısıtma sağlayacak bir ısı değiştiricisi tasarlanarak imal edilmiştir. Dizel yakıta oranla yüksek viskozite değerlerine sahip olan biyoyakıtlara, viskozite değerlerinin düşürülmesi için yakıt ön ısıtma işlemi uygulamalarına literatürde rastlanmaktadır. Bu çalışmada da atık kızartma yağından elde edilen biyodizel yakıta egzoz hattı ısı değiştiricisi ile ön ısıtma uygulanmıştır. Yakıt giriş sıcaklığının egzoz emisyonları ve motor performansı üzerindeki etkisi irdelenmiştir. Dizel yakıt ve atık kızartma yağından elde edilen biyodizel yakıtın farklı yakma prosesleri için silindir-içi basınç ve gaz örnekleme uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Basınç transdüseri kullanılarak silindir içi maksimum basınç değerleri farklı motor çalışma koşulları için karşılaştırılmıştır. Yüksek hızlı gaz örnekleme sistemi kullanılarak silindir içinden farklı piston konumları için gaz numuneleri alınmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde; saf dizel yakıta oranla atık kızartma yağından elde edilen biyodizel yakıtının daha düşük seviyede HC ve CO emisyonu yaydığı ancak daha yüksek egzoz sıcaklığı ve daha yüksek NOx emisyonu yaydığı tespit edilmiştir. Atık kızartma yağından elde edilen biyodizel kullanımı ile motor performans değerleri dizel yakıta oranla azalmaktadır. Atık kızartma yağından elde edilen biyodizel yakıta uygun ön ısıtma sıcaklığı uygulamalarının motor performans ve egzoz emisyon değerleri üzerinde olumlu etkiler yarattığı görülmüştür.Anahtar Kelimeler : Yüksek Hızlı Gaz Örnekleme, Silindir-içi Emisyon ve Yanma, Ön ısıtma, Biyodizel
Bir dizel motorunda amonyak kullanımının motor performansı ve eksoz emisyonları üzerindeki etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
Sunulan çalışmada, tek silindirli küçük bir dizel motorunda dizel yakıtına ek olarak amonyak kullanımının motor performansı ve eksoz emisyonları üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenerek dizel yakıtına göre karşılaştırması yapılmıştır. Deneyler; (2200, 2600 ve 3000) d/d gibi farklı motor devirlerinde, (2, 4, 6, 8 ve 10) Nm gibi farklı yüklemelerde ve % (2, 4, 6, 8 ve 10) gibi 5 farklı amonyak oranlarında gerçekleştirilmiştir. Söz konusu çalışmada amonyak; motorlarda daha kolay uygulanabileceği düşünülen % 25'lik amonyak sulu çözeltisi şeklinde kullanılmıştır. İlgili amonyak çözeltisi, emme havasının içerisine, ana meme kesit alanı değiştirilebilen bir karbüratör aracılığıyla püskürtülmüştür. Çalışma sonunda; (2000 ve 3000) d/d devir sayılarında özgül yakıt tüketiminin (ÖYT) arttığı, bununla birlikte 2600 d/d da ise ÖYT'nin azaldığı belirlenmiştir. 2600 d/d'da ÖYT'deki maksimum azalmanın % 5,48 amonyak oranında % 7,28 düzeyinde olduğu belirlenmiştir. Efektif verim ise seçilen tüm devir sayılarında artmıştır fakat 2600 d/d'daki artış oranları daha yüksektir. Eksoz emisyonları; 2200 d/d'da farklı yükler ve farklı amonyak oranları için ve 2600 d/d'da ise yalnızca 6 Nm yük değerinde farklı amonyak oranlarında ölçülmüştür. Her iki devir sayısında da karbondioksitin azaldığı belirlenmiştir. Fakat azot oksitler, hidrokarbonlar ve karbon monoksit genel olarak artmıştır. Amonyak kullanımı ile yakıt maliyetinin 2600 d/d'da azaldığı, (2200 ve 3000) d/d ise bazı durumlarda azalma bazı durumlarda da artma olduğu belirlenmiştir. 2600 d/d'da % 5,48 amonyak oranında yakıt maliyetinde % 8,87'lik bir azalma sağlanmıştır.
Biyodizel-dizel yakıt karışımına n-bütanol ve metanol ilavesinin içten yanmalı bir motorun performans ve emisyonlarına etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Dünyada artan insan sayısı, teknolojideki ilerlemeler, insanların konforlu yaşam istemeleri beraberinde motorlu taşıt sayısını arttırmıştır. Artan taşıt sayısıyla birlikte fosil yakıt kullanımının artması sonucu oluşan çevre sağlıgı problemleri, ülkeleri yeni alternatif, çevre dostu yakıt arayışlarına yöneltmiştir. Bu çalışmada; dizel yakıtına biyodizel, n-bütanol ve metanol ilavesinin motor performansı ve emisyonları üzerine etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneyler dört farklı motor yüklerinde tek silindirli dizel motorda yapılmıştır. Deneylerde test yakıtı olarak dizel, DB (%70 dizel+%30 biyodizel), DBB10 (DB+%10 n-bütanol), DBB15 (DB+%15n-bütanol), DBM10 (DB+%10 metanol) ve DBM15 (DB+%15 metanol) kullanılmıştır. Sonuçta dizel yakıtına %30 biyodizel ilavesi, DB yakıtına %10 ve %15 oranlarında ayrı ayrı olarak n-bütanol ve metanol ilaveleri, motor gücünü azaltmış, ÖYT değerini ise arttırmıştır. DBM15 yakıt karışımında güç değeri, ortalama olarak DBB15'e göre %4,22, DB'e göre %13,6 ve Dizel yakıtına göre %16,74 daha düşük elde edilmiştir. Dizel yakıtına %30 biyodizel ilavesi HC, CO ve is emisyonlarını azaltırken NOx emisyonunu arttırmıştır. DB yakıtının HC ve CO emisyon değerleri dizel yakıtına göre sırasıyla %19,41, %16,13 daha düşük olmuştur. DB yakıt karışımına n-bütanol ilavesi, DB yakıtına göre CO emisyonlarını azaltmış NOx emisyonlarını arttırmıştır. DB yakıt karışımına %10 ve %15 metanol ilavesi, DB yakıtına göre HC ve CO emisyonlarını arttırmış NOx emisyonunu ise azaltmıştır. DB yakıt karışımına n-bütanol ve metanol ilaveleri tüm yüklerde is emisyonlarını azaltmıştır.
Binek araçlar için tampona entegre aktif kanatçık sistemi geliştirilmesi
Günümüz dünyasında enerjinin ön planda tutulduğu bu günlerde taşıtlardaki yakıt tasarrufunun öneminin günden güne artmasıyla taşıtların yakıt ekonomisinde iyileştirme sağlayan yenilikçi teknolojilere de talepler her geçen gün artmaktadır. Yakıt tüketiminin artmasıyla birlikte, motorlu taşıtlardan yakıtların yanmasıyla açığa çıkarak havaya yayılan kirletici egzoz emisyonları ciddi önem arz etmektedir. Taşıt motorunun optimum sıcaklıklarda çalışmasını sağlayarak yakıt tüketiminde ve kirletici egzoz emisyonlarında iyileştirme sağlanabilmektedir. Otomotiv mühendisleri bu konuda açılıp kapanabilen aktif ızgaralar tasarlayarak çözüm bulmaya çalışmışlardır. Sistem kontrollü aktif kanatlarla, motora gelen soğutma havasını anlık değiştirerek, motor sıcaklığını kontrol edip, yakıt tüketimini iyileştirebilmektedir. Motorun aşınma oranlarının en yüksek soğuk çalıştırma anında olmasıyla, aktif ızgara sisteminin sayesinde motorun ömründe artış olmakla birlikte, soğuk havalarda araç içerisinin kaloriferle daha hızlı ısıtılabilmesi sistemin en büyük avantajlarındandır. Çalışmada, sistemin prototipi alınarak belirli koşullara göre kontrol algoritmasının uygulanmasıyla, yol testleri yapılmıştır. Çalışmada aktif ızgara sistemine sahip olmayan araç için tasarlanmış olan ızgaranın, motorun ısınması için geçen süre ve motorun bu esnadaki yakıt tüketimi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda kullanılacak olan 3 boyutlu yazıcıyla, yeni nesil eklemeli imalat yöntemlerinin otomotiv sektöründeki uygulamalarının mevcut örneklerine ek olarak uygulanabilirliği de ispatlanmış olmuştur. AGS uygulanılmadan ve 4 farklı açı değerlerinin ( 0 ̊, 30 ̊, 60 ̊, 90 ̊ ) etkisi gözlemlenmiştir. Durağan ve 50 km/h hızlarındaki testler analiz edilmiştir. Test sonuçlara göre, taşıtın tamponunda bulunan ön ızgaralardaki açıklıkların azaltılmasının motor bölgesine giren hava miktarını azalttığından araç termal yönetimini ve aerodinamiği iyileştirdiği, dolayısıyla yakıt tasarrufu sağladığı fikriyle tutarlıdır.
Benzinli motorlarda yakıt olarak LPG kullanılması ve katalitik konvertör uygulanmasının motor performansı ve egzoz emisyonlarına olan etkisinin incelenmesi
BENZINLI MOTORLARDA YAKIT OLARAK LPG KULLANILMASI VE KATALİTİK KONVERTÖR UYGULAMASININ MOTOR PERFORMANSI VE EGZOZ EMİSYONLARINA OLAN ETKİSİNİN İNCELENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Nureddin DİNLER... GAZI ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2000 ÖZET Bu çalışmada, buji ateşlemeli motorlarda egzoz emisyonlarını azaltıcı çözümlerden alternatif yakıt (LPG) ve katalitik konvertör uygulamaları incelenmiştir. Deneylerde 4 zamanlı, 4 silindirli buji ateşlemeli Ford marka motor kullanılmıştır. Önce motora LPG dönüşümü yapılarak farklı ateşleme avansı değerlerinde motor performansı ve egzoz emisyonlarının davranışı incelenmiştir. Daha sonra egzoz sistemine katalitik konvertör monte edilerek LPG ve kurşunsuz benzin ile deneyler yapılmıştır. Katalitik konvertörün motor performansı ve egzoz emisyonlarının üzerine olan etkisi incelenmiş ve kıyaslanmıştır. Motor performansını belirlemek için yapılan deneylerde, motor tam açık gaz kelebeği konumunda hidrolik dinamometre ile yükelenerek kademeli olarak devir sayısı değiştirilerek yapılmıştır.u Egzoz emisyonlarının davranışını belirlemek için yapılan deneylerde ise, motor 40 dev/s (2400 dev/dak) sabit hızda tutularak motor yükü (%0 - %100 yük arasında) değiştirilerek yapılmıştır. Deneyler dört farklı ateşleme avansı değerinde kurşunsuz benzin ve LPG için ayrı ayrı tekrarlanmıştır. LPG ile çalışmada motorun torku, mil gücü kurşunsuz benzin ile çalışmaya göre bir miktar daha düşüktür. Egzoz sistemine katalitik konvertör monte edildikten sonra motor torku, mil gücü değerlerinde %5 civarında azalma olmaktadır. Mil özgül yakıt tüketiminde %5-10 artış olmakta, mil veriminde ise azalma olmaktadır. Katalitik konvertörden sonra CO, HC emisyonları etkili bir şekilde azaltılırken; NOx emisyonu kapalı devre katalizör sistemi kullanılmadığından dolayı diğer gazlar kadar etkili dönüştürülememektedir. Ayrıca, katalitik konvertörün dönüştürme verimi de incelenmiştir. Sonuçlar grafikler şeklinde sunulmuştur. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi 625.05.03 LPG, Katalitik konvertör, İçten yanmalı motor 119 Prof.Dr. Nuri YÜCEL
Dizel-biyodizel-bütanol ve biyodizel-bütanol karışımlarının performans ve emisyonlara etkisinin incelenmesi
Dünyada kullanılan enerjini büyük çoğunluğu fosil yakıtlardan elde edilmektedir. Bu durum ülkemiz gibi sürekli olarak büyüyen ve gelişmekte olan ülkelerde dışa bağımlılığı arttırmaktadır. Bunun yanında fosil yakıtların yakın gelecekte bitecek olması da fiyat istikrarsızlıkları, çevresel sorunların yaşanmasına yol açmaktadır. Bu sorunların yaşanması bizleri alternatif bir yakıt, alternatif bir enerji kaynağı aramaya itmiştir. Dizel motorunun yakıt tüketiminin düşük olması, sıkıştırma oranlarının yüksek olması ile dizel motoru ağır hizmet araçlarında kullanımını oldukça cazip kılmaktadır. Buna rağmen doğaya salmış olduğu egzoz gazları dünyamız için ciddi sorunlardandır. Rudolf Diesel 1900 lü yıllarda motoru icat ettiğinde Paris fuarında icadının çalışma prensibini anlatırken yakıt olarak yağ kullanmıştır fakat motor tasarımındaki kısıtlamalar ve o zamanki mühendislik hesaplamaları günümüze göre daha ilkel olması sebebiyle fosil yakıtlar kullanmaya mecbur etmiştir. Bu durum 20. Yüzyılda yaşanan petrol krizine kadar bu şekilde devam etti. Petrol krizinden sonra Brezilya, Avusturya, Amerika Birleşik Devletleri, Almanya, Fransa, İtalya, Hollanda gibi ülkelerde alternatif yakıtlar üzerine araştırmalar yapılmaya başlanmıştır. Bitkisel yağların hiçbir işleme gerek kalmaksızın dizel motorlarında yakıt olarak kullanılabileceği bilinmektedir fakat uzun bir süre kullanıldığında motorda, yakıt hattında tıkanmalara, enjektörlerin tıkanmasına, soğuk havalarda veyahut motor soğukken ilk harekette zorlanmalara sebep olmaktadır. Yağların transesterifikasyon yöntemiyle biyodizele dönüştürülüp kullanılması, işlenmemiş yağın kullanılmasına göre daha uygundur. Transesterifikasyon yöntemi ile üretilmiş olan biyodizelin yakıt özelliklerine baktığımızda her ne kadar dizel yakıtına benzer olsa da viskozite değeri dizele göre daha yüksektir. Biyodizeli daha verimli bir şekilde kullanabilmek için dizel yakıtıyla karışım halinde kullanılabilir. Bu çalışmada transesterifikasyon yöntemi ile üretilmiş olan biyodizel, biyodizel – dizel yakıt karışımı, biyodizel – bütanol karışımı ve biyodizel – dizel – bütanol karışımlarının dört silindirli dört zamanlı direkt püskürtmeli dizel motorunda karakteristik özelliklerinin belirlenmesi için tam yük testi 1800 dev/dk, 2400 dev/dk, 3000 dev/dk ve 3600 dev/dk' da yapılmıştır.
Turboşarjlı bir dizel motorunda n-bütanol-dizel yakıtı karışımlarının kullanılmasının motor karakteristikleri ve eksoz emisyonları üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi
Sunulan çalışmada, Renault K9K 700 tipi turboşarjlı common-rail püskürtme sistemine sahip bir taşıt dizel motorunda n-bütanol-dizel yakıtı karışımlarının (nBDYK) kullanılmasının motor performansı, NOx ve K is faktörü üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiş ve geleneksel dizel yakıtına göre karşılaştırmalar yapılmıştır. Deneyler; farklı motor devirlerinde, farklı yüklemelerde ve % (2, 4 ve 6) gibi üç farklı n-bütanol oranında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca 2000 d/d'da farklı iki yük değerinde n-bütanolün % (2, 4 ve 6) hacimsel oranlarında emme kanalından emme havasının içerisine püskürtülmesinin (n-bütanol fumigasyonunun) motor karakteristikleri, NOx ve K is faktörü üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiş ve sonuçlar nBDYK sonuçları ile karşılaştırılmıştır.Çalışma sonunda; motor performans karakteristiklerinin ve NOx emisyonunun seçilen tüm devirlerde ve yüklerde % (2 ve 4) nBDYK'ları için azaldığı ancak % 6 nBDYK için arttığı belirlenmiştir. Motor karakteristikleri ve NOx için % 2 n-bütanol oranı en uygun karışım olarak belirlenmiştir. Bu karışımda örneğin 2500 d/d'da seçilen tüm yüklerde özgül yakıt tüketimi % 0.57, NOx % 0.31 oranlarında azalmış, efektif verim ise % 1.01 oranında artmıştır. K is faktörü; % (2, 4 ve 6) nBDYK'ları için seçilen tüm devirlerde azalmıştır. En yüksek azalmalar 2500 d/d'da , % 2 nBDYK'nda % 17.38, % 4 nBDYK'nda % 25.16 ve % 6 nBDYK'nda ise % 20.97 şeklinde olmuştur. 2000 d/d'da % (2 ve 4) n-bütanol fumigasyonunda ise; motor karakteristiklerinde önemli bir değişiklik olmadan NOx emisyonu % 7.13 ve K is faktörü % 11.33 oranlarında azalmıştır.Anahtar Kelimeler: Turboşarjlı dizel motoru, n-Bütanol-dizel yakıtı karışımları, n-Bütanol fumigasyonu, Motor karakteristikleri, NOx emisyonu, K is faktörü
Gemilerin liman operasyonları için kıyıdan enerji temin sisteminin tasarımı ve uygulaması: Trabzon limanı örneği
Bu tez çalışmasında, gemilerin liman operasyonlarında gereksinim duyduğu elektrik enerjisinin kıyıdan temin edilmesi konusu incelenmiştir. Bu bağlamda, Trabzon Limanı için kıyıdan enerji temin (KET) sistemi tasarımı önerilmiştir. Önerilen tasarım; egzoz emisyonları, finansal konular ve insan sağlığı açısından değerlendirilmiştir. KET sistemi tasarımında, 2018 ve 2019 yılına ait gemi operasyon verileri dikkate alınmıştır. Egzoz emisyon salım miktarları ve etkileri ile kıyı elektrik enerjisinin ve KET sisteminin maliyetinin belirlenmesi için hesaplamalar yapılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda; KET sisteminin maliyetinin 3.5 milyon $ ve toplam elektrik gücü kapasitesinin 3200 kW olduğu, yatırım maliyetini geri karşılama süresinin 1.29 ile 4.38 yıl olarak gerçekleştiği ve elektrik enerjisi temininde toplam 16893821 TL'lik bir tasarruf sağlanabileceği belirlenmiştir. 2018 ve 2019 yılında, Trabzon Limanı'nı kullanan gemilerin toplam yakıt tüketimleri 2172.4 ve 1256.1 ton olarak hesaplanmıştır. Bunun neticesinde, her iki yıl için toplam 227.1 ton zararlı egzoz emisyonu ile toplam 10712.7 ton sera gazının doğrudan atmosfere salındığı hesaplanmıştır. KET sisteminin aktif hale getirilmesi durumunda sağlık harcamalarında toplamda 7654921.17 $'lık bir tasarruf elde edilebileceği tahmin edilmiştir.
Bir dizel motorunda biyodizelin ve biyodizel-dizel yakıtı karışımlarının kullanılmasının yanmaya, motor performansına ve eksoz emisyonlarına etkilerinin incelenmesi
Sunulan çalışmada; ilk olarak, rafine mısır yağından transesterifikasyon yöntemiyle biyodizel üretilmiştir. Ardından; üretilen biyodizelin, bir dizel motorunda saf olarak ve biyodizel/dizel yakıtı karışımları şeklinde kullanılmasının yanma, motor performansı, enerji dengesi ve eksoz emisyonları üzerindeki etkileri bir deney motorunda deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler; saf dizel yakıtı, saf biyodizel ve %(5, 10, 15, 20, 50; hacimsel) gibi 5 farklı biyodizel/dizel yakıtı karışımları için tam gaz kolu konumunda, 9 farklı devir sayısında gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonunda; biyodizel kullanımının, döndürme momentini, efektif gücü ve efektif verimi biraz azalttığı, özgül yakıt tüketimini ise önemli ölçüde arttırdığı belirlenmiştir. Biyodizelin, özgül yakıt tüketimini ortalama %(3-20) oranlarında arttırdığı, buna karşın CO ve is emisyonlarını önemli ölçüde azalttığı, HC emisyonlarını ve CO2'yi ise arttırdığı görülmüştür. Örneğin; 2000 d/dak'da; CO ve is emisyonlarında ortalama %36.33 ve %37.04 oranlarında azalmalar ve HC'lerde ise ortalama %3.7 oranında artış belirlenmiştir. Yanma süreleri, genel olarak %(10-15) biyodizel oranlarına kadar artmış, ancak bu oranlardan sonra ise azalmaya başlamıştır. Sonuç olarak; deneylerde kullanılan deney motoru için %20 biyodizel/dizel yakıtı karışımının en iyi karışım oranı olduğu belirlenmiştir.
Hava soğutmalı bir motorda LPG uygulamasının araştırılması
Bu çalışmada, tek silindirli, hava soğutmalı, 4 zamanlı bir benzin motorunda LPG ve benzin yakıtı kullanılarak motorun performans ve egzoz emisyon testleri gerçekleştirilmiş, deneylerden elde edilen sonuçlar birbiriyle karşılaştırılmıştır. Deneyler, benzin ve LPG ile motordan en yüksek momentin elde edildiği devirde (2600 dev/dk) %20, %40, %60, %80 ve %100 olmak üzere beş farklı gaz kelebeği açıklığında gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlara göre LPG kullanımı ile ortalama motor momenti ve motor gücü benzine göre %4,15, özgül yakıt tüketimi ve yakıt tüketimi ise sırasıyla %16,45 ve %16,77 azalmıştır. Bununla birlikte, LPG kullanımı ile benzine göre CO, CO2 ve HC emisyonları benzine göre sırasıyla %35, %2,5 ve %35,36 azalırken; NOX emisyonları %88 artmıştır. Anahtar Kelimeler: LPG, Benzin motoru, Motor performansı, Egzoz emisyonları.
Dizel partikül filtresinin kullanım sürelerine göre araçlardaki emisyon değerlerinin incelenmesi
Bu araştırmada, Euro 6, Euro 5 ve bazı Euro 4 dizel araçlarında bulunan dizel partikül filtresinin farklı kilometrelerde ki egzoz gazı emisyon ölçümünün absorpsiyon katsayısı değerlerinin aracın kilometresine, motor durumuna ve DPF bulunmamasına bağlı olarak değişkenliği incelenmiştir. Dizel partikül filtreleri içerisinde bulunan partikül maddelerin zamanla temizlenmesi gerekmektedir. Dizel partikül filtresi bulunan araçlar dizel partikül filtrenin tıkanmasını önlemek için pasif rejenerasyon ve aktif rejenerasyon olmak üzere filtre içerisindeki kurumları yakarak temizleme görevini yaparlar. Temizlenecek kurum miktarı doygunluk 45 gram eşiğini aşarsa, pasif rejenerasyon ve aktif rejenasyonun DPF temizlemesi mümkün değildir. DPF temizlenemeyeceği için değiştirilmesi gerekir. Bu çalışmamızda pasif rejenerasyon ve aktif rejenerasyon ile temizlenemeyen DPF'nin egzoz sisteminde sökülerek makine yardımıyla temizlenmesi yapılmıştır. DPF'nin temizlenmeden önceki ve sonraki egzoz emisyon ölçüm bilgileri olan absorpsiyon katsayısı değerlerinin grafiksel karşılaştırılması yapılarak çıkan sonuçların değerlendirilmesi ile DPF temizlenmesi sonrası emisyon oranlarının düştüğü gözlenmiştir.