Benzinli motorda etanol, izopropil alkol ve nitrometan kullanımının motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of use of ethanol, isopropyl alcohol and nitromethane in gasoline engine on engine performance and exhaust emissions
- Tez No: 926177
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Bu çalışma, benzin için alternatif katkı maddelerinin araştırılması ve fosil yakıtların ilave karışımlarla çeşitlendirerek daha verimli kullanabilirliğinin incelenmesini çeşitli yöntemlerle ele almıştır. Etanol, izopropil alkol ve nitrometan yakıt karışımlarının buji ile ateşlemeli bir motorun performansı, egzoz emisyonları, gürültüsü ve titreşim özellikleri üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Temel olarak benzin (B100) dahil olmak üzere %95 benzin + %5 etanol (B95E5), %95 benzin + %5 izopropil (B95I5), %95 benzin + %2,5 etanol + %2,5 nitrometan (B95E2,5N2,5 ), %95 benzin + %2,5 izopropil + %2,5 nitrometan (B95I2,5N2,5), %90 benzin + %10 etanol (B90E10), %90 benzin + %10 izopropil (B90I10), %90 benzin + %5 etanol + %5 nitrometan (B90E5N5), %90 benzin + %5 izopropil + %5 nitrometan (B90I5N5) yakıt karışımları, 0 ila 3,6 kg arasında değişen farklı motor yüklerinde test edilmiştir. Deneysel sonuçlar, özellikle nitrometan içeren etanol ve izopropil alkol bazlı karışımların, özellikle daha yüksek motor yükleri altında, termal verimliliği önemli ölçüde iyileştirdiğini ve fren özgül yakıt tüketimini (FÖYT) azalttığını göstermektedir. Ancak, bu karışımlar daha yüksek yanma sıcaklıkları nedeniyle artan NOx emisyonlarına neden olmuş ve nitrometan içeren karışımlar en yüksek seviyeleri sergilemiştir. Tam yükte etanol içeren karışımların kullanımında izopropil alkol içeren karışımların kullanımına göre CO Emisyonlarında düşüş olduğu gözlenmiştir. Nitrometanın karışımlara eklenmesiyle birlikte CO emisyonu için her iki karışım içinde düşüş gözlenmiştir. Buna karşılık, hidrokarbon (HC) emisyonları azaltılmış ve daha eksiksiz bir yanmayı yansıtmıştır. Egzoz gazı sıcaklıkları, gelişmiş yanma verimlilikleriyle tutarlı olarak alkol bazlı karışımlar için daha yüksekti. Ek olarak, çalışma, özellikle nitrometan içeren karışımlarda gürültü ve titreşim seviyelerinin yükseldiğini ve bunun daha yoğun yanma dinamiklerini gösterdiğini bulmuştur. Bu yakıt karışımları performansı ve yakıt verimliliğini artırırken, NOx emisyonlarındaki artış ve mekanik stres, pratik uygulamalar için daha fazla optimizasyon gerektirebilir. Bu çalışma, etanol ve izopropil alkol bazlı yakıt karışımlarının motor performansını iyileştirme potansiyelini vurgular ancak aynı zamanda emisyon kontrol stratejilerine ve mekanik etkilerin dikkate alınmasına olan ihtiyacı da vurgular.
Özet (Çeviri)
This study deals with the research of alternative additives for gasoline and the examination of the more efficient usability of fossil fuels by diversifying them with additive blends with various methods. It investigates the effects of ethanol, isopropyl alcohol and nitromethane fuel blends on the performance, exhaust emissions, noise and vibration characteristics of a spark ignition engine. Fuel mixtures including gasoline (G100) as base: 95% gasoline + 5% ethanol (G95E5), 95% gasoline + 5% isopropyl (G95I5), 95% gasoline + 2,5% ethanol + 2,5% nitromethane (G95E2,5N2,5), 95% gasoline + 2,5% isopropyl + 2,5% nitromethane (G95I2,5N2,5), 90% gasoline + 10% ethanol (G90E10), 90% gasoline + 10% isopropyl (G90I10), 90% gasoline + 5% ethanol + 5% nitromethane (G90E5N5), 90% gasoline + 5% isopropyl + 5% nitromethane (G90I5N5) were tested at different engine loads ranging from 0 to 3.6 kg. Experimental results show that ethanol and isopropyl alcohol based blends, especially containing nitromethane, significantly improve thermal efficiency and reduce brake specific fuel consumption (BSFC), especially under higher engine loads. However, these blends resulted in increased NOx emissions due to higher combustion temperatures, with blends containing nitromethane exhibiting the highest levels. At full load, a reduction in CO emissions was observed with blends containing ethanol compared to blends containing isopropyl alcohol. With the addition of nitromethane to the blends, a decrease in CO emissions was observed for both blends. In contrast, hydrocarbon (HC) emissions were reduced, reflecting more complete combustion. Exhaust gas temperatures were higher for alcohol based blends, consistent with improved combustion efficiencies. In addition, the study found that noise and vibration levels increased, especially in blends containing nitromethane, indicating more intense combustion dynamics. While these fuel blends improve performance and fuel efficiency, the increase in NOx emissions and mechanical stress may require further optimization for practical applications. This study highlights the potential of ethanol and isopropyl alcohol-based fuel blends to improve engine performance, but also highlights the need for emission control strategies and consideration of mechanical effects.
Benzer Tezler
- Otomotiv yan sanayindeki lazer uygulamalarında ortaya çıkan hataların analizi ve azaltma yollarının incelenmesi
The analysis of defects that occur in laser applications in automotive supply industry and examine ways to reduce welding defects
REGAİB UĞUR ERTEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN YUMURTACI
- Sürücülerin elektrik motorlu otomobillere yaklaşımlarının analitik hiyerarşi süreci yöntemiyle belirlenmesi
Determining the attitudes of drivers towards electric motor cars by using analytic hierarchy process
MERT GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMAL SELÇUK ÖĞÜT
- Dizel motorun soğuk ilk çalışma durumunda motor yağ miktarının, yağ ısınma performansına ve yakıt tüketimi üzerine olan etkisinin incelenmesi
The investigation of the impact of oil volume reduction on oil heat up performance and fuel consumption in diesel engine
ŞÜKRÜ CAN ÇERKEZOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
- HCCI bir motorda farklı parametrelerin performansa etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the effect of different parameters on performance in a HCCI engine
ALPEREN ÇANKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NUREDDİN DİNLER
- Dikey matkap tezgahının robot beslemeli honlama tezgahına dönüşümü
Conversion of a vertical drilling machine into a robot-feed honing machine
MUHARREM KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL YILDIZLI