Benzinli motorda benzin-kerosen ve nitrometan karışımlarının kullanımının motor performansı ve emisyonlara etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the effects of using gasoline-kerosene and nitromethane mixtures on engine performance and emissions in a gasoline engine
- Tez No: 929667
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜSAME DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Enerjinin önemi, nüfusun ve sanayileşmenin artmasıyla beraber giderek artmıştır. Enerji günlük hayatımızın vazgeçilmezi haline gelmiştir. Artık enerji tüm dünya için zorunlu hale gelmiştir. Enerji üretiminin bir kısmı da fosil yakıtlardan elde edilmektedir. Fosil yakıtların oluşumu uzun sürmekte ve yakıt tüketimi de hızlı olduğu için zamanla rezervler (kömür, petrol ve doğal gaz) azalmaktadır. Rezervlerin her geçen gün azalması ve bu kaynakların yeniden elde edilememesi gibi unsurlarla birleşince farklı enerji arayışları başlamıştır. Fosil yakıtların kullanımından dolayı iklimde meydana gelen değişiklikler, çevre kirliliği, hava kirliliği yeni enerji kaynakları arayış sürecini hızlandırmıştır. Çevreye ve insan sağlığına zarar vermeyen, verimli ve ucuz enerji üretimi arayışı başlamıştır. Bu sebepten dolayı yenilenebilir enerji, çevre dostu enerji, yeşil enerji, enerji verimliliği, alternatif yakıtlar gibi yeni kavramlar ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, JP 8, Jet A1, nitrometan ve benzin yakıt karışımlarının, tek silindirli, hava soğutmalı, dört zamanlı bir benzin motorunda performans, yakıt tüketimi ve emisyon özellikleri araştırılmaktadır. Motor, 2500 RPM sabit hızda ve değişen tork yükleri (0 Nm, 2,5 Nm, 5 Nm, 7,5 Nm ve 10 Nm) altında çalıştırılmış ve özgül fren yakıt tüketimi (FÖYT), termal verimlilik, egzoz gazı sıcaklığı (EGT) ve egzoz emisyonları (CO, CO₂, NOx, HC) gibi ana performans göstergeleri ölçülmüştür. JP 8 ve nitrometan içeren karışımlarda özellikle daha yüksek tork koşullarında termal verimliliğin iyileştiği gözlemlenmiştir. 10 Nm'de %18,46 ile en yüksek termal verimlilik, 90B5NM5JP8 karışımında gözlemlenirken, saf benzin (B100) için bu değer %16,67 olmuştur. Benzer şekilde, tüm yakıt karışımları için özgül fren yakıt tüketimi değerleri artan yükle önemli ölçüde azalmıştır. NOx seviyeleri artan yükle birlikte artmış ve 90B5NM5JP8 karışımı 10 Nm'de 2000 ppm'ye ulaşarak daha yüksek yanma sıcaklığı göstermiştir. Öte yandan, CO ve HC emisyonları, tüm karışımlar için daha yüksek yüklerde azalmıştır. 90B5NM5JP8 yakıt karışımı en düşük CO emisyonlarını %3,026 ve HC emisyonlarını 76 ppm olarak göstermiştir. Jet A1 ve nitrometan içeren yakıt karışımları, daha yüksek CO₂ emisyonları sergilemiştir. Çalışma, JP 8 ve nitrometan karışımlarının motor performansını ve verimliliğini önemli ölçüde artırdığını, ancak daha yüksek NOx emisyonlarına yol açtığı sonucuna varmıştır. Yakıt karışımlarının yüksek performanslı uygulamalar için potansiyel sunduğunu, ancak daha geniş pratik kullanım için emisyonları yönetmek amacıyla daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The importance of energy has increased with the rise in population and industrialization, making it indispensable in our daily lives. Energy has become a necessity for the entire world. A portion of energy production is derived from fossil fuels. Fossil fuels take a long time to form, and due to rapid fuel consumption, reserves (coal, oil, and natural gas) are gradually depleting. The continuous decrease in reserves and the inability to renew these resources have led to the search for alternative energy sources. Climate changes caused by the use of fossil fuels, environmental pollution, and air pollution have accelerated the quest for new energy sources. The search for efficient, cheap, and environmentally friendly energy production has begun. Hence, new concepts such as renewable energy, eco-friendly energy, green energy, energy efficiency, and alternative fuels have emerged. In this study, the performance, fuel consumption, and emission characteristics of JP 8, Jet A1, nitromethane, and gasoline fuel blends are investigated in a single-cylinder, air-cooled, four-stroke gasoline engine. The engine was operated at a constant speed of 2500 RPM under varying torque loads (0 Nm, 2.5 Nm, 5 Nm, 7.5 Nm, and 10 Nm), and key performance indicators such as brake specific fuel consumption (BSFC), thermal efficiency, exhaust gas temperature (EGT), and exhaust emissions (CO, CO₂, NOx, HC) were measured. Blends containing JP 8 and nitromethane showed improved thermal efficiency, especially under higher torque conditions. The highest thermal efficiency of 18.46% was observed for the 90G5NM5JP8 blend at 10 Nm, compared to 16.67% for pure gasoline (G100). Similarly, the BSFC values for all fuel blends significantly decreased with increasing load. NOx levels increased with increasing load, with the 90G5NM5JP8 blend reaching 2000 ppm at 10 Nm, indicating higher combustion temperatures. On the other hand, CO and HC emissions decreased with higher loads for all blends. The 90G5NM5JP8 fuel blend showed the lowest CO emissions at 3.026% and HC emissions at 76 ppm. Fuel blends containing Jet A1 and nitromethane exhibited higher CO₂ emissions, reflecting more complete combustion. The study concludes that JP 8 and nitromethane blends significantly improve engine performance and efficiency but result in higher NOx emissions. These findings suggest that these fuel blends hold potential for high-performance applications but require further work to manage emissions for broader practical use.
Benzer Tezler
- 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
- SI bir motorda metanol benzin karışımlarının enerji ve ekserji analizi
Energy and exergy analysis of methanol gasoline blends in an SI engine
AHMET TURAN DUMANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE ALBAYRAK ÇEPER
- İçten yanmalı bir motorda alkol-benzin karışımlarının motor performansı ve emisyonlara etkisi
The effect of alcohol-gasoline mixtures on engine performance and emissions in an internal combustion engine
VEYSEL KARANİ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Otomotiv MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT CİNİVİZ
- 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
İSMAİL GELMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Otomotiv MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE YILMAZ
- Performance and emission characteristics of butanol and gasoline mixtures in a spark ignition engine
Bütanol ve benzin karışımlarının buji ateşlemeli bir benzinli motorda performans ve egzoz emisyonlarına olan etkilerinin incelenmesi
CUMALİ ÇELİKTEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR AYDIN