Benzinli Bir Motorda Yakıt Olarak Kullanılan Sodyum Borhidrür Katkılı Metanol-Benzin Karışımlı Yakıtların Performans ve Emisyon Analizi

Yıl 2021, , 1152 - 1160, 17.09.2021

Ahmet Yakın , Rasim Behcet

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.930401

Öz

Taşıtlarda kullanılan fosil kökenli yakıtların yakın gelecekte tükenecek olması, yerel olmaması, çevre ve insan sağlığı açısından zararlı etkilere sahip olmaları gibi nedenlerden dolayı alternatif yakıtlar gündeme gelmiştir. Hidrojen, biyoyakıtlar ve alkoller ( etanol, metanol, bütanol vb.), yenilenebilir, yerel, temiz ve çevreye duyarlı alternatif yakıtlardır. Bu çalışmada, saf benzin, MB15 karışım yakıtı ( hacimsel olarak % 15 metanol ve %85 benzin) ve MSB15 karışım yakıtı (hacimsel olarak %15 sodyum borhidrür katkılı metanol çözeltisi ve %85 benzin)'ndan oluşan üç çeşit yakıt benzinli bir motorda test edilerek yakıtların motor performans ve egzoz emisyonları üzerindeki etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Motor test sonuçlarından elde edilen değerler birbirleri ile karşılaştırıldığında, saf benzine göre MB15 ve MSB15 karışım yakıtların CO emisyonları sırasıyla % 63.17 ve % 52.65 azalırken, HC emisyonları sırasıyla % 15 ; % 31.42 artmıştır. Ayrıca motor momentinde sırasıyla % 0.95 ve % 2.24 artma, özgül yakıt tüketiminde ise % 3.27 ve % 7.52 artma olmuştur. MB15 ve MSB15 karışım yakıtlarının motor gücü de saf benzin yakıtlı motor gücüne göre sırasıyla % 1.18 ve % 3.04 artmıştır.

Anahtar Kelimeler

Metanol, Sodyum Borhidrür, Benzinli motor, Performans, Egzoz Emisyonu.

Kaynakça

• [1] Çelikten İ., Mutlu E., Solmaz H. 2012. Variation of performance and emission characteristics of a diesel engine fueled with diesel, rapeseed oil and hazelnut oil methyl ester blends. Renewable Energy, 48: 122-126.
• [2] Kosar M., Ozdalyan Bulent., Celik M.B. 2011. The usage of hydrogen for improving emissions and fuel consumption in a small gasoline engine. Journal of Thermal Science and Technology, 31 (2): 101-108.
• [3] Schifter I., Diaz L., Rodriguez R., Gomez J.P., Gonzalez U. 2011. Combustion and emissions behaviour for ethanol-gasoline blends in a single cylinder engine. Fuel, 90: 3586-3592.
• [4] İçingür Y., Calam A. 2012. The effects of the blends of fusel oil and gasoline on performance and emissions in a spark ignition engine. Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27 (1): 143-149.
• [5] Calam A., İçingür Y., Solmaz H., & Yamık H. 2015. A comparison of engine performance and the emission of fusel oil and gasoline mixtures at different ignition timings. International journal of green energy, 12 (8): 767-772.
• [6] Kumar S., Cho J.H., Park J., Moon I. 2013. Advances in diesel-alcohol blends and their effects on the performance and emissions of diesel engines. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 22: 46-72.
• [7] Goldanica A., Faravelli T., Ranzi E., Dagaut P., Cathonnet M. 1998. Oxidation of oxygenated octane improvers: MTBE, ETBE, DIPE and TAME. The Combustion Institute, 27 (1): 353-360.
• [8] Morganti K., Foong T.M., Brear M.J., Silva G., Yang Y., Dryer F. 2013. The research and motor octane numbers of liquefield petroleum gas. Fuel, 108: 797- 811.
• [9] Foong T.M., Morganti K., Brear M.J., Silva G., Yang Y., Dryer F. 2014. The octane numbers of ethanol blended with gasoline and its surrogates. Fuel, 115: 727-739.
• [10] Kish S.S., Rashidi A., Aghabozorg H. R., Moradi L. 2010. Increasing the octane number of gasoline using functionalized carbon nanotubes. Applied Surface Science, 256: 3472-3477.
• [11] İçingür Y., Dost A. 2006. Experimental investigation of effects of propane/butane ratio on performance and emission in a spark ignition engine. Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 21 (2): 303-309.
• [12] Çelik M.B., Çolak A. 2008. The use of pure ethanol as alternative fuel in a spark ignition engine. Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 23 (3): 619-626.
• [13] Badwal S.P.S., Giddey S., Kulkarni A., Goel J., Basu S. 2015. Direct ethanol fuel cells for transport and stationary applications – a comprehensive review, Appl. Energy, 145: 80–103.
• [14] Balki M.K., Sayın C., Canakci M. 2014. The effect of different alcohol fuels on the performance, emissions and combustion characteristic of a gasoline engine, Fuel, 115: 901-906.
• [15] Demirbas A. 2007. Progress and recent trends in biofuels. Prog Energy Combust Sci 33: 1–8.
• [16] Eyidogan M., Canakci M., Ozsezen A.N., Alptekin E., Turkcan A., Kilicaslan I. 2011. Investigation of the effect, of ethanol–gasoline and methanol-gasoline blends on the combustion parameters and exhaust emissions of a spark ignition engine. J Fac Eng Arch Gazi Univ. 26 (3): 499-507.
• [17] Ozsezen A.N., Canakci M. 2011. Performance and combustion characteristics of alcohol–gasoline blends at wide-open throttle. Energy, 36 (5): 2447-52.
• [18] Hsieh W.D., Chen R.H., Wu T.L., Lin T.H. 2002. Engine performance and pollution emission of an SI engine using ethanol–gasoline blended fuel. Atmos Environ. 36 (3): 403-10.
• [19] Chen R. H., Chiang L. B., Chen C. N., Lin T. H., Cold-start emissions of an SI engine using ethanol-gasoline blended fuel, Applied Thermal Engineering, 31 (2011) 1463-1467.
• [20] Ayhan V. 2006. Metanol-benzin karişimlarinin MgOZrO2 termal bariyer çemberli bir motorda performans ve emisyonlara etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 1-115.
• [21] Yılmaz A., Şevik S. 2017. Sodyum Borhidrür (NaBH4) Destekli Bir Hidrojen/Hava PEM Yakıt Hücresi İle Elektrik Üretiminin Deneysel Analizi, Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi, 7: 2/2.
• [22] Bilici M.S.Ü., 2004. Sodyum Borhidrür Üretim Yöntemleri, II. Uluslararası Bor sempozyumu, 23-25 Eylül, Eskişehir, 119-125.
• [23] Yılmaz İ., Benli M. 2009. Metanolün Taşıtlarda Enerji Kaynağı Olarak Farklı Kullanım Yöntemlerinin İncelenmesi, Mühendis ve Makine, 50: 596.
• [24] Masum B.M., Kalam M.A., Masjuki H.H., Palash S.M., Fattah I.M.R. 2014. Performance and Emission Analysis of a Multi Cylinder Gasoline Engine Operating at Different Alcohol–Gasoline Blends, RSC Advances, 4: 27898-27904.
• [25] Shenghua L., Cuty Clemente E.R., Tiegang H., Yanjv W. 2007. Study of Spark Ignition Engine Fueled with Methanol/gasoline Fuel Blends”, Applied Thermal Engineering, 27: 1904-1910.
• [26] Ajav E.A., Akingbehin O.A. 2002. A Studey of Some Fuel Properties of Local Ethanol Blended with Diesl Fuel. Ibadan University Technology Faculty, Nijerya.
• [27] Eyidoğan M. 2008. Etanol-Benzin ve Metanol-Benzin Karışımlarının Buji Ateşlemeli Bir Motorun Yanma Karakteristiği ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli, Türkiye, 26-27.
• [28] Wu C.W., Chen R.H., Pu J.Y., Lin T.H. 2004. The Influence of Air-Fuel Ratio on Engine Performance and Pollutant Emission of An SI Engine Using Ethanol-Gasoline Blended Fuels. Atmospheric Environment, 38 (40 SPEC. ISS.): 7093-7100.
• [29] Ergüder T.O. 2019. Erzincan şehir merkezinde Motorlu taşıt emisyonları kaynaklı Hava Kirliliğinin düzeyinin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzincan, 1-122.
• [30] Kodah Z., Soliman S. 2000. Combustion in a Spark Ignition Engine. Applied Energy, 66: 237-250.