Bir dizel motorda farklı enjeksiyon stratejileri altında dietil eter katkılı etanol/biyodizel yakıtlarının düşük sıcaklıklı yanmasının araştırılması

Bu tez çalışması kapsamında dizel bir motorda alternatif yakıtlardan olan biyodizel, etanol ve dietil eter kullanımının yanma ve kirletici emisyonlara etkileri farklı enjeksiyon stratejileri ve düşük sıcaklıklı yanma şartları altında deneysel olarak araştırılmıştır. Yapılan deneylerde tek silindirli dizel bir motor kullanılmıştır. Biyodizel motora yüksek basınçlı yakıt enjeksiyon sistemi ile direkt enjekte edilirken, etanol veya dietil eter katkılı etanol hem port hem de direkt enjeksiyon yöntemleri ile enjekte edilmiştir. Bu durum farklı enjeksiyon zamanlamalarının da incelenmesine olanak sağlamıştır. Yapılan deneylerde motor %25, %50 ve %75 motor yüklerinde, 2400 d/d sabit motor devri ile çalıştırılmıştır. Bu şartlarda öncelikle port enjeksiyon stratejisi kullanılarak sırasıyla biyodizel (BD%100), biyodizel-etanol (BDE) ve biyodizel-etanoldietil eter(BDE%10DEE-BDE%30DEE) karışımları farklı enerji içeriklerine göre hazırlanarak deneyler yapılmıştır. İkincil yakıtın toplam enerji içeriği %30 oranında sabit tutulmuştur. Ardından aynı işlemler aynı sıralama gözetilerek direkt enjeksiyon stratejisi kullanılarak yapılmıştır. Sonrasında farklı enjeksiyon zamanlamalarının etkilerini görebilmek için direkt enjeksiyon stratejisi kullanılarak diğer deneylerde sabit tutulan -340 krank mili açısı değiştirilerek -260, -180 ve -100 krank mili açısıyla etanol veya %20 dietil eter katkılı etanol enjeksiyonu sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre biyodizele eklenen yakıtların enjeksiyon stratejisi ve oran gözetmeksizin %25 ve %50 motor yükünde CO emisyonlarını artırdığı ancak %75 motor yükünde düşürdüğü görülmüştür. HC emisyonları için yine enjeksiyon stratejisi ve oran gözetmeksizin tüm motor yüklerinde etanole eklenen dietil eter oranının artması ve motor yükünün artmasıyla düşük sıcaklıklı yanma şartları için önemli azalmalar elde edilmiştir. NO emisyonu için %25 ve %50 motor yüklerinde biyodizele kıyasla düşüş yaşansa da %75 motor yükünde artış görülmüştür. Duman opaklığında, genel olarak tüm motor yükü ve yakıt oranları için biyodizele göre düşüş gözlenmiştir. CO, HC emisyonları, enjeksiyon zamanlaması üst ölü noktaya yaklaştıkça genel olarak düşüş eğilimi göstermiştir. Elde edilen sonuçlar düşük sıcaklıklı yanma konseptlerinin geliştirilebilmesi bakımından umut verici olarak değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Alternatif yakıtlar, Düşük sıcaklıklı yanma, Biyodizel, Etanol, Dietil eter