Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi

KESKİN, AHMET

doi:10.17341/gazimmfd.460490

Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi

Ahmet KESKİN (Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Bolu Meslek Yüksekokulu, Otomotiv Programı, Bolu, Türkiye)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

1 1

Yıl: 2019 Cilt: 34 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 915 - 927 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.460490 İndeks Tarihi: 30-12-2020

Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi

Öz:

Bu çalışmada, eurodizel yakıtına çeşitli oranlarda pamuk yağı metil esteri ilavesinin, tek silindirli direkpüskürtmeli bir dizel motorun yanma, performans ve egzoz emisyonu üzerine etkisi araştırılmıştır. Deneylersabit devirde (1500 rpm) farklı yüklerde yapılmıştır. Deneylerde eurodizel yakıtına , %10, %20 ve %50pamuk yağı metil esteri ilave edilerek (sırasıyla PYME10, PYME20 ve PYME50 olarak adlandırılan) eldeedilen yakıt karışımları kullanılmıştır. Elde edilen yakıtlar tek silindirli, dört zamanlı, hava soğutmalı veelektrik dinamometresi ile yüklenebilen bir dizel motorunda test edilmiş ve sonuçlar referans eurodizellekarşılaştırılmıştır. Sonuçlar, pamuk yağı metil ester karışımlarının tutuşma gecikmesinin, eurodizelden dahauzun olduğunu göstermiştir. Maksimum silindir basıncı, tüm motor yükleri için eurodizele kıyasla dahayüksektir. Pamuk yağı metil ester karışımlarının ısı yayılım oranı, eurodizelden daha yüksektir. Eurodizel,tüm motor yükleri için pamuk yağı metil ester karışımlarına kıyasla en düşük özgül yakıt tüketimine ve enyüksek ısıl verimliliğe sahiptir. PYME10, PYME20 ve PYME50 karışımları sırasıyla eurodizeli takipetmektedir. Pamuk yağı metil ester ilavesinin, duman koyuluğu ve CO emisyonlarındabir azalmaya nedenolurken, NOx emisyonlarında hafif bir artışa neden olduğu ve HC emisyonlarının ise düşük değerde olduğugözlenmiştir.

Anahtar Kelime:

The effect of cottonseed oil methyl ester-eurodiesel fuel blends on the combustion, performance and emission characteristics of a direct-injection diesel engine

Öz:

In this study, the effect of cottonseed oil methyl ester addition in eurodiesel fuel on the combustion, performance, and exhaust emissions of a direct injection single-cylinder diesel engine was investigated. Experiments were carried out at constant engine speed (1500 rpm) at different engine loads.The cottonseed oilmethyl ester blends obtained by mixing 10%, 20%, and 50% of the cottonseed oil methyl ester with eurodiesel fuel (called PYME10, PYME20 and PYME50 respectively) and eurodiesel fuel(PYME0) were usedin the experiments.The obtained fuels were tested in a single-cylinder, four-stroke, air-cooled diesel engine loadable with electric dynamometer, and the results were compared to the reference eurodiesel. The results showed that the ignition delay of the cottonseed oil methyl ester mixtures was longer than the eurodiesel. The maximum cylinder pressure is higher for all engine loads than for the eurodiesel. The heat release rate of cottonseed oil methyl ester mixtures is higher than the eurodiesel. Eurodiesel has the lowest specific fuel consumption and highest thermal efficiency compared to cottonseed oil methyl ester mixtures for all engine loads. PYME10, PYME20 and PYME50 mixtures follow eurodiesel respectively. It has been observed that cottonseed oil methyl ester addition causes a slight increase in NOx emissions while causing a decrease in smoke and CO emissions, HC emissions were observed to low values.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Altun Ş., Öner C., Susam yağının alternatif yakıt olarak dizel motor performans ve motor elemanları üzerindeki etkileri, Teknoloji, 8 (3), 229-236, 2005.
2. Emiroğlu A.O., Keskin A., High Free Fatty Acid Oils and Biodiesel, 11th International Combustion Symposium, Sarajevo-Bosnia and Herzegovina , June 24-27, 2010.
3. Keskin A., Etlik Piliç Kesimhanesi Rendering Yağından Metil Ester Üretimi ve Eurodizelle Karışımlarının Yakıt Özelliklerinin İncelenmesi, 2.Ulusal Biyoyakıtlar Sempozyumu, Samsun-Türkiye, 187-195, 27-30 Eylül, 2016.
4. Abdulvahitoğlu A., Tüccar G., Evaluation of watermelon seed biodiesel as an alternative fuel in diesel engines, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (1), 211-216, 2017.
5. Celikten I., Arslan, M.A. Investigation of diesel fuel, rape oil and soybean oil methyl esters effects on a direct injection diesel engine performance and emissions, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 23 (4), 829-836, 2008.
6. Alptekin E., Canakci, M. Determination of some properties of methyl ester and glycerin produced from different feedstocks, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 23 (3), 549-556, 2008.
7. Gülüm M., Bilgin A., Çakmak A., Comparison of optimum reaction parameters of corn oil biodiesels produced by using sodium hydroxide (NaOH) and potassium hydroxide (KOH), Journal of the Faculty of Engineering Architecture of Gazi University, 30 (3), 503-511, 2015.
8. Boz N., Calcium oxide based heterogeneous catalyst design for the production of methyl esters from canola oil, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (4), 641-648, 2015.
9. Correia L.M., Saboya R.M.A., de Sousa Campelo N., Cecilia J.A., Rodríguez-Castellón E., Cavalcante C. L., Vieira R.S., Characterization of calcium oxide catalysts from natural sources and their application in the transesterification of sunflower oil,Bioresource Technology, 151, 207-213, 2014.
10. Rashed M.M., Kalam M.A., Masjuki H.H., Mofijur M., Rasul M.G., Zulkifli N.W.M. Performance and emission characteristics of a diesel engine fueled with palm, jatropha, and moringa oil methyl ester,Industrial Crops and Products, 79, 70-76, 2016.
11. Jaichandar S., Annamalai K., Emission and combustion characteristics of pongamia oil methyl ester and its diesel blends in a CI engine,Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 37 (14), 1473-1478, 2015.
12. Balakrishnan K., Olutoye M.A., Hameed B.H., Synthesis of methyl esters from waste cooking oil using construction waste material as solid base catalyst,Bioresource Technology,128, 788-791, 2013.
13. Behçet R., Oktay H., Çakmak A., Aydin H., Comparison of exhaust emissions of biodiesel–diesel fuel blends produced from animal fats, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 46, 157-165, 2015.
14. Alptekin E., Canakci M., Sanli H., Biodiesel production from vegetable oil and waste animal fats in a pilot plant,Waste Management, 34 (11), 2146-2154, 2014.
15. Keskin A., Gürü M., Altıparmak D., Investigation of 90% blend of tall oil biodiesel fuel with diesel fuel as alternative diesel fuel, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 22 (1), 57-63, 2007.
16. Çaynak S., Gürü M., Biçer A., Keskin A., İçingür Y., Biodiesel production from pomace oil and improvement of its properties with synthetic manganese additive, Fuel, 88 (3), 534-538, 2009.
17. Keskin A., Obtaining of methyl ester from poultry rendering fat and fuel properties of the diesel - ester mixtures, Materials, Methods & Technologies, 10, 668- 675, 2016.
18. Sezer İ., Therotical investigation of the effects of diesel fuel, biodiesel fuel and their blends on internal combsution engines, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (4) 799-812, 2016.
19. Sekmen Y., Şen S., Biodiesel production from anchovy (engraulis encrasicolus) oil and its effect on diesel engine performance and emissions, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (1), 19-27, 2016.
20. Sarıdemir S., Albayrak S.,Kanola yağı metil esteri ve karışımlarının motor performans ve egzoz emisyonlarına olan etkileri, İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, 4 (1), 35-46, 2015.
21. Azcan N., Danışman A., Pamuk Yağından Transesterifikasyon ile Biyodizel Eldesi, Yedinci Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, Eskişehir-Türkiye,5-8 Eylül, 2006.
22. Eryilmaz T., Yesilyurt M.K., Cesur C., Gokdogan, O., Biodiesel production potential from oil seeds in Turkey,Renewable and Sustainable Energy Reviews, 58, 842-851, 2016.
23. Büyükhelvacıgil T., Yağlı tohumlu bitkiler ve bitkisel yağ sektörü. http:// www. bysd.org. tr/Haber Goruntule.aspx?ID=174. Yayın tarihi Eylül 8, 2016. Erişim tarihi Nisan 05, 2017.
24. Çomu H.N., Dünya ve Türkiye pamuk arz-talep dengesi. http://www.bysd.org.tr/HaberGoruntule.aspx?ID=174. Yayın tarihi Eylül 8, 2016. Erişim tarihi Nisan 05, 2017.
25. Dağdelen A., Yüksel Y., Yağlı tohum çeşidi ve transesterifikasyon yöntemlerinin biyoyakıt üretimine ve kalitesine etkileri,Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, 107-117, 2016.
26. Balaji G., Cheralathan M., Experimental investigation to reduce emissions of CI (compression ignition) engine fuelled with methyl ester of cottonseed oil using antioxidant,International Journal of Ambient Energy, 35 (1), 13-19, 2014.
27. Atabani AE, Silitonga AS, Badruddin IA, Mahlia TMI, Masjuki HH, Mekhilef S. A comprehensive review on biodiesel as an alternative energy resource and its characteristics. Renewable Sustainable Energy Rev 2012;16:2070–93, 2012.
28. Shu Q., Zhang Q., Xu G., Nawaz Z., Wang D., Wang J., Synthesis of biodiesel from cottonseed oil and methanol using a carbon-based solid acid catalyst,Fuel Processing Technology, 90 (7), 1002-1008, 2009.
29. Aydin H., Bayindir H., Performance and emission analysis of cottonseed oil methyl ester in a diesel engine,Renewable Energy, 35(3), 588-592, 2010.
30. Kahraman A., Oğuz H., Solmaz Ö., Effect of cottonseed oil methyl ester on the performance and exhaust emissions of a vehicle/Bir Taşıtın Performans ve Egzoz Emisyonları Üzerine Pamuk Yağı Metil Esterinin Etkisi,International Journal of Automotive Engineering and Technologies, 2 (4), 104-110, 2013.
31. Türkcan A., Çanakcı M., Özsezen A.N., Sayın, C., Bir Dizel motorda yanma karakteristiklerinin incelenmesi, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 21, 1- 10, 2009.
32. Çelik M., Solmaz H., Yücesu H.S., Examination of the effects of n-heptan addition to cotton methyl ester on the engine performance and combustion characteristics, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (3), 361-369, 2015
33. Hardenberg H.O., Hase F.W., An empirical formula for computing the pressure rise delay of a fuel from its cetane number and from the relevant parameters of direct-injection diesel engines, SAE Technical Paper, No: 790493, 1979.
34. Shahabuddin M., Liaquat A.M., Masjuki H.H., Kalam M.A., Mofijur M., Ignition delay, combustion and emission characteristics of diesel engine fueled with biodiesel, Renew Sustain Energy Rev, 21, 623–632, 2013.
35. Öztürk E., Performance, emissions, combustion and injection characteristics of a diesel engine fuelled with canola oil-hazelnut soapstock biodiesel mixture,Fuel Process Technol, 129, 183–191, 2015.
36. Can Ö., Combustion characteristics, performance and exhaust emissions of a diesel engine fueled with a waste cooking oil biodiesel mixture, Energy Conversion and Management, 87, 676-686, 2014.
37. Canakci M., Combustion characteristics of a turbocharged DI compression ignition engine fueled with petroleum diesel fuels and biodiesel, Bioresour Technol, 98, 1167–1175, 2007.
38. Anand K., Sharma R.P., Mehta P.S., Experimental investigations on combustion, performance and emissions characteristics of neat karanji biodiesel and its methanol blend in a diesel engine, Biomass and Bioenergy, 35, 533–541, 2011.
39. Emiroğlu A.O., Keskin A., Şen M., Experimental investigation of the effects of turkey rendering fat biodiesel on combustion, performance and exhaust emissions of a diesel engine, Fuel, 216, 266-273, 2018.
40. Huang Y., Zhou L., Pan K., Combustion characteristics of a direct injection diesel engine fueled with FischerTropsch diesel, Frontiers Energy Power Engineering in China, 1 (2), 239–244, 2007.
41. Doğan O., Çelik M.B., Özdalyan B., The effect of tire derived fuel/diesel fuel blends utilization on diesel engine performance and emissions, Fuel, 95, 340-346, 2012.
42. Emiroğlu, A.O., Şen, M., Combustion, performance and emission characteristics of various alcohol blends in a single cylinder diesel engine, Fuel, 212, 34-40, 2018.
43. An H., Yang W. M., Maghbouli A., Li J., Chou S.K., Chua K. J., Performance, combustion and emission characteristics of biodiesel derived from waste cooking oils, Applied Energy, 112, 493-499, 2013.

APA	KESKİN A (2019). Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. , 915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
Chicago	KESKİN AHMET Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. (2019): 915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
MLA	KESKİN AHMET Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. , 2019, ss.915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
AMA	KESKİN A Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. . 2019; 915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
Vancouver	KESKİN A Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. . 2019; 915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
IEEE	KESKİN A "Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi." , ss.915 - 927, 2019. 10.17341/gazimmfd.460490
ISNAD	KESKİN, AHMET. "Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi". (2019), 915-927. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460490

APA	KESKİN A (2019). Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(2), 915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
Chicago	KESKİN AHMET Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34, no.2 (2019): 915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
MLA	KESKİN AHMET Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.34, no.2, 2019, ss.915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
AMA	KESKİN A Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 34(2): 915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
Vancouver	KESKİN A Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 34(2): 915 - 927. 10.17341/gazimmfd.460490
IEEE	KESKİN A "Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34, ss.915 - 927, 2019. 10.17341/gazimmfd.460490
ISNAD	KESKİN, AHMET. "Pamuk yağı metil esteri-eurodizel yakıt karışımlarının direkt püskürtmeli bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34/2 (2019), 915-927. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460490