Fuzel yağı ve dizel yakıtı ile çalıştırılan RCCI motorun yanma, performans ve emisyon parametrelerinin incelenmesi
Investigation of combustion, performance and exhaust emission parameters of RCCI engine operated with fusel oil and diesel fuel
- Tez No: 1011630
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İLKER TURGUT YILMAZ, PROF. DR. METİN GÜMÜŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Otomotiv Mühendisliği, Engineering Sciences, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Artan enerji talebi ve bunun sonucunda fosil yakıtların kullanımındaki artış, insan ve çevre sağlığına zararlı emisyonların artmasına neden olmaktadır. Bu nedenle araştırmacılar, yaptıkları çalışmalar ve teknolojik gelişmeler yoluyla fosil kaynaklardan elde edilen yakıtların kullanımlarını sınırlamaya çalışmaktadırlar. Bu amaçla, dört silindirli, dört zamanlı bir dizel motorda reaktif kontrollü sıkıştırma ateşleme (RCCI) stratejisi kullanılarak, motorun turbo doldurucu çıkışına yerleştirilen bir enjektörle, emme havasına farklı debilerde (4 g/dak, 6 g/dak, 10 g/dak, 12 g/dak ve 16 g/dak) fuzel yağı püskürtülmüştür. Deneyler 40 Nm, 60 Nm, 80 Nm ve 100 Nm motor yüklerinde ve 1750 dev/dak sabit motor devrinde gerçekleştirilmiştir. Fuzel yağı miktarının motor performans, yanma ve egzoz emisyon karakteristikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ek olarak, ekonomik analiz kısmında sistemin yatırım maliyeti, işletme maliyeti ve yaşam döngüsü maliyeti hesaplanmıştır. Sonuçlar, fuzel yağı debisinin artmasıyla, aynı motor yüklerinde, silindir basınçları, basınç artış hızları, silindir sıcaklıkları, özgül yakıt tüketimleri, egzoz gaz sıcaklıkları, CO2, HC ve duman koyuluğu emisyonları artarken, ısı çıkış hızları, yakıt hattı basınçları, yanma süreleri, hava fazlalık katsayısı, işletme giderleri ve yaşam döngüsü maliyetlerinin azaldığını göstermektedir. Aynı zamanda, tutuşma gecikmelerinin düşük yüklerde azaldığı, yüksek yüklerde arttığı, NO emisyonlarının ise düşük yüklerde arttığı, yüksek yüklerde azaldığı gözlemlenmiştir. Buna karşılık tüm test sonuçları incelendiklerinde, motor yükü arttıkça silindir basınçlarının, basınç artış hızlarının, ısı çıkış hızlarının, yakıt hattı basınçlarının, yanma sürelerinin, silindir sıcaklıklarının, egzoz gaz sıcaklıklarının, hacimsel verimlerin, işletme giderlerinin, yaşam döngüsü maliyetlerinin, NO ve duman koyuluğu emisyonlarının arttıkları, hava fazlalık katsayılarının, özgül yakıt tüketimlerinin, CO2 ve HC emisyonlarının da azaldıkları görülmektedir. Ayrıca tutuşma gecikmeleri düşük yüklerde artarken yüksek yüklerde sabit kalmıştır.
Özet (Çeviri)
The increasing energy demand and the consequent rise in the use of fossil fuels have led to a growth in emissions that are harmful to human health and the environment. Therefore, researchers are working to limit the use of fuels derived from fossil sources through studies and technological advancements. For this purpose, experiments were conducted on a four-cylinder, four-stroke diesel engine using the Reactivity Controlled Compression Ignition (RCCI) strategy. During the tests, varying amounts of fusel oil (4 g/min, 6 g/min, 10 g/min, 12 g/min, and 16 g/min) were injected into the intake air. The experiments were performed at loads of 40 Nm, 60 Nm, 80 Nm, and 100 Nm under a constant engine speed of 1750 rpm. The effects of fusel oil quantity on engine performance, combustion characteristics, and exhaust emissions were investigated. In addition, the investment cost, operating cost, and life cycle cost of the system were calculated within the scope of the economic analysis. The results indicate that with increasing fusel oil flow rate, at the same engine load conditions, cylinder pressures, pressure rise rates, cylinder temperatures, specific fuel consumption, exhaust gas temperatures, CO2, HC, and smoke emissions increased, whereas heat release rates, fuel line pressures, combustion durations, excess air ratios, operating expenditures, and life cycle costs decreased. Furthermore, ignition delay decreased at low loads but increased at high loads, while NO emissions increased at low loads and decreased at high loads. Accordingly, when all test results are evaluated, it is observed that with increasing engine load, in-cylinder pressure, rate of pressure rise, heat release rate, fuel line pressure, combustion duration, in-cylinder temperature, exhaust gas temperature, volumetric efficiency, operating costs, life cycle costs, NO emissions, and smoke opacity tend to increase. In contrast, the excess air ratio, specific fuel consumption, CO₂ emissions, and HC emissions decrease. Furthermore, ignition delay increases at low loads, while it remains nearly constant at higher loads.
Benzer Tezler
- Aşırı doldurmalı bir dizel motorunda farklı oranlarda biyodizel kullanımının 1. ve 2. kanuna göre analizi
According to 1st and 2nd law analysis of di̇fferent rates bi̇odi̇esel use in a turbocharci̇ng di̇esel engi̇ne
TANSUNUR KAYDIRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZSERT
- Dizel bir motorda biodizel yakıt kullanımının yanma prosesi ve motor tribolojisi üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of the use of biodiesel fuel on a combustion process and engine tribology in a diesel engine
BÜNYAMİN ESKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiEnerji Bilimleri ve Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLKER TEMİZER
- Effects of engine parameters on performance and emission characteristics of a variable compression ratio engine
Motor parametrelerinin sıkıştırma oranı değişebilir bir motorda performans ve emisyonlara olan etkileri
ŞAFAK YILDIZHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mühendislik BilimleriÇukurova ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN SERİN
- Soya yağı metil esterden elde edilen biodizelin dizel motorlarında alternatif yakıt olarak kullanımı
Usage of biodiesel derived from soy oil methyl esther in diesel engines as an alternative fuel
EFKAN GÜÇVARDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KORHAN BİNARK
- Pirina yağından fuzel yağı ile biyodizel üretimi ve dizel motor performans ve emisyonlarına etkisi
Biodisel production from pomace oil along with fusel oil and the effect of the biodisel on engine performance and emissions
SALİH ÖZER