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
- İçten yanmalı motorların performansının yapay sinir ağları ile modellenmesi
Modelling the performance of internal combustion engines with artificial neural networks
MURAT KAPUSUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAKAN ÖZCAN
- Benzinli motorda yüksek sıkıştırma oranında saf metanolun yakıt olarak kullanılması
The use of pure methanol as fuel at high compression ratio in a gasoline engine
FARUK ALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. BAHATTİN ÇELİK
- Dizel motorda etanol kullanımının motor parametrelerine etkisi
The effect of the use of ethanol in diesel engine on engine parameters
HARİS DEMİRDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAHATTİN ÇELİK
- Benzinli motorda alternatif yakıt kullanımının performans ve emisyon değerlerine etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of using alternative fuel on performance and emission for gasoline engine
EMRAH KANTAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TOLGA DEMİRCAN
- Egzoz emisyonlarının azaltılması için silindir öncesi yöntemlerin araştırılması ve optimizasyonu
Research and optimization of pre-treatment methods for exhaust emissions reduction
MURAT KAPUSUZ
Doktora
Türkçe
2018
EnerjiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZCAN