Bir dizel motorda biyodizel ve metalik katkılı dizel yakıt kullanımında NOx ve duman emisyonlarındaki değişimin incelenmesi

Dizel motorlarında alternatif yakıt olarak biyodizel kullanımı ile eksik yanma ürünü egzoz emisyonlarında önemli bir düşüş olurken; NOx emisyonlarında ise genellikle petrol kökenli dizel kullanımına göre bir artış olmaktadır. Biyodizel yakıtların moleküler oksijen içeriğinden dolayı yanma sırasında is oluşumunun azaldığı bilinmektedir. Bu durum yanma odasında radyasyon ile ısı transferini dolayısıyla ortalama alev sıcaklığını etkilediğinden; biyodizel kullanımı durumunda yanma odası sıcaklığına önemli bir derecede bağlı olan NO oluşumu, is oluşumundan dolaylı olarak etkilenmektedir. Bu çalışmada petrol kökenli dizel kullanılan bir dizel motorunda biyodizel kullanımı ile aynı işletme şartlarında benzer is oluşumu elde edilerek; NO emisyonlarındaki değişimin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla is oluşumunu azaltmak için yaygın olarak kullanılan petrol kökenli dizel yakıtlara metalik katkı maddesi katılması yöntemi ile is emisyonları biyodizel ile elde edilen oranlara düşürülmüştür. Çalışmada metalik baryumdan katkı maddesi sentezi gerçekleştirilmiş ve sentezlenen katkı maddesi hacimsel olarak % 0,25, % 0,50 ve %1 oranlarında petrol kökenli dizel yakıtına ilave edilmiştir. Katkı maddesi eklenmiş petrol kökenli dizel, petrol kökenli dizel ve soya yağı esaslı biyodizel üç silindirli ve direk püskürtmeli bir dizel motorunda sabit devir ve değişik yük şartlarında test edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda; katkı ilaveli test yakıtlarının özgül yakıt tüketimi değerleri dizel yakıtla benzer çıkarken, biyodizelin özgül yakıt tüketimi değerlerinde artış gözlemlenmiştir. Petrol kökenli dizel ve katkılı dizel yakıtlara göre biyodizelin efektif veriminde düşüş olmuştur. Emisyon testleri neticesinde ise, biyodizelin NOx emisyonlarında artış gözlemlenirken, katkı ilaveli dizel yakıtların duman emisyonlarında önemli düşüşler meydana gelmiştir. Çalışmada elde edilen sonuçlara göre metalik Baryum katkı maddesinin duman emisyonlarını etkin bir şekilde düşürmesine rağmen NOx oluşumu üzerinde önemli bir rolü olmadığı görülmüştür. % 1 oranında katkılı dizel yakıtı ile iki farklı yük durumunda % 5,2 ve % 15 duman emisyonu ölçülürken bu oran biyodizel kullanımında% 10,4 ve % 33 olmuştur. İs (duman) emisyonu değerlerinin hemen hemen eşit olduğu durumda da NOx emisyonu biyodizel kullanımında daha yüksek ölçülmüştür.