Co3o4 nanopartikül katkılı dizel ve dizel/biyodizel karışımı yakıtların dizel motor yanma, performans ve egzoz emisyonları üzerine etkilerinin incelenmesi

Biyodizeller, dizel motorlarda hem saf halde hem de petrodizel ile karışım yakıtı olarak kullanılabilmektedir. Nanopartikül katkıları ise hem dizel yakıtlarda hem de saf veya karışım biyodizellerde yakıt özelliklerini iyileştirerek kullanım potansiyelini artırmaktadır. Bu deneysel çalışmada, dizel yakıt ve kütlece %20 kanola biyodizeli içeren karışım yakıta 100 ppm kobalt oksit nanopartikül tozu ilave edilmiştir. Elde edilen nano yakıtların yakıt özellikleri ile doğal emişli, direkt enjeksiyonlu, dört zamanlı, tek silindirli ve hava soğutmalı bir dizel motor üzerindeki performans, yanma ve egzoz emisyon karakteristiklerine etkileri incelenmiştir. Deneyler, 1800, 2400 ve 3000 dev/dk motor hızlarında ve 3, 6 ve 9 Nm motor yüklerinde gerçekleştirilmiştir. Deneysel bulgular, artan motor devir sayısının maksimum ısı salınım oranlarını artırırken, artan motor yükünün maksimum silindir basınçlarını yükselttiğini ortaya koymuştur. Kobalt oksit nanopartikül katkısının yakıtlara eklenmesiyle setan sayısının, ısıl değerin, viskozitenin, yoğunluğun ve oksijen içeriğinin arttığı belirlenmiştir. Ayrıca, söz konusu nanopartikül katkısının püskürtme ve yanma başlangıçlarını erkene çektiği, maksimum silindir basınç noktalarını öne aldığı, tutuşma gecikmesini ve maksimum ısı salınım oranlarını azalttığı, yanma süresini uzatarak yanma sonlarını geciktirdiği ve egzoz sıcaklıklarını artırdığı tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra, efektif ısıl verimleri ortalama %4,26 artırırken özgül yakıt tüketimlerini ortalama %6,36 azalttığı gözlemlenmiştir. Egzoz emisyonları açısından değerlendirildiğinde, kobalt oksit nanopartikül katkısının azot oksit emisyonlarını genel olarak artırmasına rağmen, is emisyonunu azaltıcı etki gösterdiği belirlenmiştir.