Dietil Eter-Dizel Karışımlarının Direkt Enjeksiyonlu Bir Dizel Motorunun Performans ve Emisyonlarına Etkisi

Year 2018, Volume: 22 Issue: 2, 710 - 718, 01.04.2018

Vezir Ayhan Serdar Tunca

https://doi.org/10.16984/saufenbilder.321228

Cited By: 4

Abstract

 Dietil eter (DEE) dizel motorlarında
kullanılabilecek yenilenebilir, yüksek setan sayılı, makul seviyede enerji
yoğunluğu, yüksek oksijen içeriği, düşük ateşleme sıcaklığı ve yüksek uçuculuğa
sahip alternatif yakıtlardan biridir. Bu çalışmada tek silindirli, direkt
enjeksiyonlu (DI), su soğutmalı bir dizel motorunda DEE-Dizel karışımlarının
motor performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi deneysel olarak
incelenmiştir. DEE-dizel karımları karışımları kütlesel olarak, DEE3 (%3
DEE+%97 Dizel), DEE5 (%5 DEE) ve DEE7 (%7 DEE) hazırlanmıştır. Deneysel
çalışmalar dizel yakıtı ve 3 farklı DEE-Dizel karışımları motorda kullanılarak
tam yük şartlarında 1000, 1300, 1600, 1900 ve 2000 d/d motor hızlarında
gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar sonucunda motorda DEE karışımları
kullanıldığında standart motor verilerine göre motor döndürme momenti ve
efektif gücünde azalma, özgül yakıt sarfiyatı ve efektif verimde ise
iyileşmelerin olduğu tespit edilmiştir. Dizel motorları için büyük problem olan
NOx ve İs emisyonlarında ise kayda değer oranda azalmaların meydana geldiği
saptanmıştır.

Keywords

dizel motor, DEE karışımları, motor performansı, emisyon

The Effect of Diethyl Ether-Diesel Blends a Direct Injection Diesel Engine on Performance and Emissions

Abstract

Diethyl ether (DEE) is one of the alternative fuels that can be used in diesel engines with renewable, high cetane number, energy density at reasonable level, high oxygen content, low ignition temperature and high volatility.  In  this  study,  the  effects  of  DEE-Diesel  mixtures  on  engine  performance  and  emissions characteristics  in  a  single-cylinder,  direct-injection,  water-cooled  diesel  engine  was  investigated experimentally.  DEE-diesel  mixtures  were  prepared  at  different  mass  ratios  as  DEE3  (3%  DEE  +  97% Diesel),  DEE5  (5%  DEE)  and  DEE7  (7%  DEE).  Experimental  studies  were  carried  out  under  full  load conditions  using  diesel  fuel  and  DEE-diesel  mixtures  at  1000,  1300,  1600,  1900  and  2000  rpm  engine speeds. As a result of the studies, it  has been  found that, when DEE blends are used as fuel,  in  engine torque  and  effective  power  decrease,  the  specific  fuel  consumption  and  the  effective  efficiency improvement compared to standard engine datas. It has been found that NOx and smoke emissions, which are major problems for diesel engines, decrease considerably. 

Keywords

diesel engine, DEE blends, engine performance, emissions

References

• [1] Ayhan, V. “Bir dizel motoruna buhar enjeksiyonunun NOx ve is emisyonlarına etkisinin araştırılması”, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Eğitimi, Doktora Tezi, 2009.
• [2]http://www.tuik.gov.tr/PreHaberBultenleri.do?id=24595, Son erişim tarihi: 05.06.17.
• [3] Sezer İ. “Dietil Eter−Motorin Karışımlarının Motor Performansına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 27, No 1, 117-124, 2012.
• [4] Arcoumanis, C., Bae, C., Crookes, R., Kinoshita, E. “The potential of di-methyl ether (DME) as an alternative fuel for compression-ignition engines: a review”. Fuel 87:1014-30, 2008.
• [5] Cheng, A.S., Dibble, R.,W. “Emissions performance of oxygenate-in-diesel blends and Fischer-Tropsch diesel in a compression ignition engine”. SAE Paper no. 1999-01-3606; 1999.
• [6] Lee, S., Kim, T.Y. “Performance and emission characteristics of a DI diesel engine operated with diesel/DEE blended fuel”, Applied Thermal Engineering 121; 454–461, 2017.
• [7] Rakopoulos, D.C., Rakopoulos, C. D., Giakoumis, E.G., Dimaratos, A. M. “Characteristics of performance and emissions in high-speed direct injection diesel engine fueled with diethyl ether/diesel fuel blends”, Energy, 43; 214-224, 2012.
• [8] Subramanian, K.A., Ramesh., A. “Operation of a compression ignition engine on diesel-diethyl ether blends”, In: Proceedings of 2002 ASME internal combustion engines division fall technical conference (ICEF2002), New Orleans, LA, vol. 39; Sept. 8-11, p. 353-60, 2012.
• [9] Mohanan, P., Kapilan, N., Reddy, R.P. “Effect of diethyl ether on the performance and emission of a 4-S DI diesel engine”, SAE Paper no. 2003-01-0760; 2003.
• [10] Ayhan, V. “Direkt enjeksiyonlu bir dizel motoruna buhar ve farklı yöntemlerle su gönderiminin performans ve NOx emisyonlarına etkilerinin incelenmesi”, SAÜ Fen Bil Der., 20. Cilt, 3. Sayı, s. 463-471, 2016.
• [11] Soruşbay, C. “İçten Yanmalı Motorlarda Egzoz gazları Emisyonu”, Ders Notları, İstanbul Teknik Üniversitesi, 1989.
• [12] Iranmanesh, M., Subrahmanyam, J.P., Babu, M.K.G. “Application of diethyl ether to reduce smoke and NOx emissions simultaneously with diesel and biodiesel fueled engines”. In: Proceedings of 2008 ASME international mechanical engineering congress and exposition (IMECE2008), Boston, MA; Oct. 31-Nov. 6, p. 77-83, 2008.
• [13] Tudu, K., Murugan, S., Patel, S.K., “Effect of diethyl ether in a DI diesel engine run on a tyre derived fuel-diesel blend”, Journal of the Energy Institute, 89, 525-535, 2016.
• [14] Heywood, J.B. “Internal combustion engine Fundamentals”, New York, USA: McGraw-Hill; 1988.