An Experimental Investigation Of The Effects Of Biodiesel On Exhaust Emission Characteristics Of A Marine Diesel Engine

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2007İçten yanmalı motorların egzozundan kaynaklanan kirletici maddelerin insan hayatını tehdit eder boyutta artış göstermesi ve fosil yakıtların tükenecek olması gerçeği tüm dünyada alternatif yakıtlar üzerinde yapılan çalışmaları yoğunlaştırmıştır. Alternatif yakıtlar içerisinde ise biyodizel; yenilenebilir ve daha az kirletici bir yakıt olması nedeni ile ön plana çıkmaktadır. Yapılan deneysel çalışmada soya yağından elde edilen biyodizelin tek silindirli, dört zamanlı, doğal hava emişli ve direkt püskürtmeli bir dizel motorda yanması sonucu oluşan egzoz gazlarının emisyon karakteristikleri incelenmiştir. Yakıt olarak; biyodizel (B100), dizel yakıtı (Euro dizel, B0) ve dizel yakıtı ile %10 (B10), %20 (B20), % 50 (B50), %75 (B75) oranlarında karıştırılmış olan biyodizel kullanılarak emisyon sonuçları karşılaştırılmıştır. Deneylerde, deniz dizel jeneratör grubu içinde yer alan dizel motor, 3000 d/d sabit devirde ve değişik yüklerde (%0, %25, %50, %90, %110) çalıştırılmıştır. Egzoz gazı içindeki CO, CO2, HC ve NOx konsantrasyonları gaz analiz cihazı ile ölçülmüş ve ayrıca ölçülen hız, sıcaklık ve basınç değerleri kullanılarak emisyonlar hesaplanmıştır. Deneysel sonuçlar, maksimum sürekli güçte (%90 yükte), biyodizel dizel yakıt ile karşılaştırıldığında, biyodizelin CO konsantrasyonlarına etkisinin az olduğunu, fakat B100 için CO konsantrasyonunda % 33 gibi belirgin bir azalma olduğunu göstermiştir. Bunun yanısıra sonuçlar, biyodizel kullanıldığında HC konsantrasyonlarında genel bir azalma olduğunu ve en çok azalmanın (% 50) B100 kullanıldığında meydana geldiğini, NOx ve CO2 konsantrasyonlarında ise genel bir artış olduğunu göstermiştir. NOX konsantrasyonunda en çok artış % 63 ile B100 kullanıldığında, CO2 konsantrasyonunda ise en çok artışın % 58 ile B10 kullanıldığında oluştuğu görülmüştür.Pollutants which is produced by the internal combustion engines increase by threating the human life, and the fact that fosil fuels will be depleted, have been started an intensive work on alternative fuels all over the world. Because of being renewable and less pollutant, biodiesel is in the most important fuel among the other alternative fuels. In this experimental study, the effects of soybean biodiesel fuel on the emission characteristics of a single cylınder, four stroke, naturally aspirated and direct injection diesel engine were investigated. As a fuel, biodiesel (B100), diesel fuel (Eurodiesel, B0) and the blends of 10 % (B10), 20 % (B20), 50 % (B50), 75 %(B75) of biodiesel with diesel fuel were used and their emission results were compared. During experiments, the diesel engine which is in the marine diesel generating set was run at the constant speed of 3000 rpm with different loads ( 0 %, 25 %, 50 %, 90 % and 110 %). The concentrations of CO, CO2, HC and NOx in the exhaust gas were measured by a gas analyser and the emissions were calculated by using the measured velocity, temperature and pressure of the exhaust gas. The experimental results show that, at the maximum continuous power (90 % load), when the biodiesel is compared with diesel fuel, the biodiesel has a small effect on the CO concentrations, however there is a significant reduction, 33 % on the CO concentrations for B100. Furthermore, the results show that for biodiesel, HC concentrations are generally reduced and the maximum reduction, 50 % is obtained for B100, and concentrations of NOx and CO2 are generally increased. The maximum increase in the NOx concentration is 63 % by using B100 and the maximum increase in the CO2 concentration is 58 % by using B10.Yüksek LisansM.Sc