Grafen oksit nanopartikül katkılı biyodizel-dizel yakıt karışımlarının motor performansı ve emisyonlarına etkisinin deneysel incelenmesi

Bu çalışmada, grafen oksit (GO) nanopartikül katkılı B20 biyodizel yakıtının bir dizel motorun yanma karakteristiği, egzoz emisyonları ve yakıt tüketimi üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, baz dizel yakıt referans alınarak 25 ppm, 50 ppm, 75 ppm ve 100 ppm grafen nano partikül katkı oranları ile farklı motor yükleri altında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, grafen nano partikül katkısının yanma sürecini iyileştirdiğini ve silindir içi maksimum basınç değerlerinde baz dizel yakıta kıyasla yaklaşık %3–8 oranında artış sağladığını göstermiştir. Egzoz emisyonları açısından, grafen katkılı yakıtlarda karbon monoksit (CO) ve duman koyuluğu (is) emisyonlarında sırasıyla %15–30 ve %20–35 aralığında azalmalar elde edilmiştir. Hidrokarbon (HC) emisyonlarının katkı oranına bağlı olarak değişim gösterdiği, yüksek grafen katkı oranlarında daha düşük HC değerlerinin ölçüldüğü belirlenmiştir. Azot oksitler (NOx) emisyonlarında ise iyileşen yanma koşullarına bağlı olarak %5–10 aralığında sınırlı artışlar gözlemlenmiştir. Yakıt tüketimi analizleri, grafen nano partikül katkısının biyodizelin yakıt ekonomisi üzerindeki olumsuz etkisini kısmen telafi edebildiğini ortaya koymuştur. Özellikle 100 ppm grafen katkılı yakıtta özgül yakıt tüketimi değerlerinde yaklaşık %4–7 oranında iyileşme sağlanmıştır. Sonuç olarak, uygun grafen nano partikül konsantrasyonlarının seçilmesi durumunda, grafen katkılı biyodizel yakıtların dizel motorlarda çevresel ve performans açısından uygulanabilir bir alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır.