Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2020 / Cilt: 35 - Sayı: 3

Kanoladan elde edilen biyodizelin performansa, emisyonlara ve yanma karakteristiğine etkilerinin NEDC ve sabit motor yüklerinde incelenmesi

Investigation of the effects of biodiesel obtained from canola on performance, emissions and combustion characteristics under the NEDC and steady state loads

Sayfa
1437–1453
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elde edilen sonuçlara göre biyodizel katkılı yakıtın saf dizelegöre daha düşük sıcaklık ve basınç altında tutuşmaya başladığı gözlemlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada EURO 5 emisyon standartlarını sağlayan 1,5 litrelik dizel motora sahip binek bir araç üzerindebiyodizelin emisyonlara, performansa ve yanma karakteristiğine olan etkilerini incelemek için şasidinamometresinde deneyler yapılmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Çalışma kapsamında kanola yağından elde edilen biyodizel ileharmanlanmış 4 farklı yakıt ve saf dizel kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Elde edilen sonuçlara göre biyodizel katkılı yakıtın saf dizelegöre daha düşük sıcaklık ve basınç altında tutuşmaya başladığı gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada EURO 5 emisyon standartlarını sağlayan 1,5 litrelik dizel motora sahip binek bir araç üzerindebiyodizelin emisyonlara, performansa ve yanma karakteristiğine olan etkilerini incelemek için şasidinamometresinde deneyler yapılmıştır. Çalışma kapsamında kanola yağından elde edilen biyodizel ileharmanlanmış 4 farklı yakıt ve saf dizel kullanılmıştır. Deneyler esnasında egzoz emisyonları, araç üstü hatadenetleme portu üzerinden motor sensor verileri, motorun ikinci silindirinden silindir içi basınç ve enjektör akımsinyali bilgileri sürekli olarak ölçülmüştür. Biyodizelin yanma karakteristiği üzerindeki etkisini inceleyebilmekiçin indikatör diyagramı kullanılarak ısı yayılım oranı, silindir içi ortalama sıcaklık, yanma başlangıç zamanı,tutuşma gecikmesi ve yanma süresi hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre biyodizel katkılı yakıtın saf dizelegöre daha düşük sıcaklık ve basınç altında tutuşmaya başladığı gözlemlenmiştir. Dizele biyodizel eklenmesi yanmatutuşma gecikmesini 2 krank mili açısı azaltmış ve püskürtülen yakıtın 2 krank mili açısı daha erken yanmayabaşlamasını sağlamıştır. Ek olarak %10’luk biyodizel katkısı HC, CO ve kurum emisyonlarını %15 iyileştirmiştir,ancak düşük ısıl değeri nedeniyle yakıt tüketiminde %2’lik artışa neden olmuştur. Ayrıca artan biyodizel miktarıile NOx emisyonlarında %4 kadar artış gözlemlenmiştir. Ek olarak Avrupa Birliğinde regülasyon testlerindekullanılan yakıtın Türkiye’de kullanımda olan dizele kıyasla %4 oranında daha fazla biyodizel içermesi, Türkiye’dekullanılan Avrupa menşeili hafif ticari sınıf binek araçların tebliğ edilen CO, HC ve kurum emisyonlarına kıyasla%10’a kadar daha fazla emisyon saldığı bulunmuştur.

Abstract

In this experimental study, the effects of biodiesel on emissions, performance and combustion characteristics on the passenger car, which provides EURO-5 emission standards with 1.5 liters of diesel engine, were investigated by performing tests on chassis dynamometer. 4 different blends of diesel and biodiesel and pure diesel were used at the experiments. Biodiesel used in the experiments were derive from canola oil. The exhaust emissions, engine sensors’ data via the on-board error monitoring port, the in-cylinder pressure and injector current signal of the second cylinder of the engine were continuously measured during the experiments. In order to investigate the effects of biodiesel on the combustion characteristics, the heat release rate, average in-cylinder temperature, start of combustion, ignition delay and combustion duration were calculated by using the indicator diagram. According to the obtained results, biodiesel-added fuel ignites under lower temperature and pressure in-cylinder condition compared to pure diesel. Therefore, addition of biodiesel to diesel reduced the ignition delay duration 2 crank angle and injected fuel burned faster than diesel fuel. Besides, addition of 10% biodiesel additive has improved HC, CO and soot emissions 15%, however fuel consumption increased 2% due to biodiesel’s lower calorific values than diesel. Moreover, up to 4% rise in NOx emission were observed with increasing biodiesel blend ratio. In addition, it is found that the fuel used in the regulation tests in the European Union contains 4% more biodiesel compared to the diesel used in Turkiye, and it is found that the light commercial passenger vehicles used in Turkiye emit 10% more emissions compared to the declared CO, HC and soot emissions.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KUTLAR, O. A., TAŞKIRAN, Ö. O., KAYA, T. (2022). Kanoladan elde edilen biyodizelin performansa, emisyonlara ve yanma karakteristiğine etkilerinin NEDC ve sabit motor yüklerinde incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 35 - Sayı: 3, 1437–1453. https://ajindex.com/articles/523493

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (11)

  1. Lim C., Lee J., Hong J., Song C., Han J., Cha J., Evaluation of regulated and unregulated emissions from a diesel powered vehicle fueled with diesel / biodiesel blends in Korea, Energy, 77, 533-541, 2014
  2. Sezer I., 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
  3. Celik M., Solmaz H., Yucesu H.S., Examination of the Effects of N-Heptan Addition To Cotton Methyl Ester on the Engine Performance and Combustion, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (3), 361-369, 2015
  4. Ashraful A.M., Masjuki H.H., Kalam M.A., Rizwanul Fattah I.M., Imtenan S., Shahir S.A., Mobarak H.M., Production and comparison of fuel properties, engine performance, and emission characteristics of biodiesel from various non-edible vegetable oils: A review, Energy Conversion and Management, 80, 202-228, 2014
  5. Speidel H.K., Lightner R.L., Ahmed I., Biodegradability of new engineered fuels compared to conventional petroleum fuels and alternative fuels in current use, Applied Biochemistry and Biotechnology, 84-86, 879- 897, 2000
  6. Gokalp B., Buyukkaya E., Soyhan H.S., Performance and emissions of a diesel tractor engine fueled with marine diesel and soybean methyl ester, Biomass and Bioenergy, 35, 3575-3583, 2011
  7. Bermúdez V., Lujan.JM., Ruiz S., Campos D., Linares W.G., New European Driving Cycle assessment by means of particle size distributions in a light-duty diesel engine fuelled with different fuel formulations, Fuel, 140, 649-659, 2015
  8. Lapuerta M., Herreros J.M., Lyons L.L., GarcíaContreras R., Briceño Y., Effect of the alcohol type used in the production of waste cooking oil biodiesel on diesel performance and emissions, Fuel, 87, 3161-3169, 2008
  9. Pinto A.C., Guarieiro L.L.N., Rezende M.J.C., Ribeiro N.M., Torres E.A., Lopes W.A., Pereira P.A., Andrade J.B., Biodiesel: An overview, Journal of the Brazilian Chemical Society, 16 (6B), 1313-1330, 2005
  10. Serrano L., Lopes M., Pires N., Ribeiro I., Cascão P., Tarelho L., Monteiro A., Nielsen O., Silva M.G., Borrego C., Evaluation on effects of using low biodiesel blends in a EURO 5 passenger vehicle equipped with a common-rail diesel engine, Applied Energy, 146, 230- 238, 2015
  11. Aldhaidhawi M., Chiriac R., Badescu V., Ignition delay, combustion and emission characteristics of Diesel engine fueled with rape