Atık plastik yağı, atık trafo yağı ve dizel yakıt üçlü karışımlarının motor performans ve egzoz emisyonlarına etkilerinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the effects of waste plastic oil, waste transformer oil and diesel fuel ternary mixtures on engine performance and exhaust emissions
- Tez No: 986360
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İLHAN VOLKAN ÖNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Dizel yakıt, atık trafo yağı ve atık plastik yağını belli oranlarda karıştırarak, dizel motorlarda alternatif yakıt olarak kullanılabilirlikleri deneysel olarak araştırılacak, termokimyasal özellikler ile motor performans ve egzoz emisyon değerleri dizel yakıtla karşılaştırılacaktır. Yöntem: Dizel yakıt (D100) ve %0, %20, %40 oranlarında değişen atık trafo yağı ve atık plastik yağı karıştırılarak oluşturulan 4 farklı yakıt numunesinin (ATY40, APY20ATY20 ve APY40) ilk olarak termokimyasal özellikleri (yoğunluk, viskozite, bulutlanma noktası, donma noktası, FT-IR analizi) test edilmiş olup, sonrasında 4 farklı devir sayısında (1200 dev/dak, 1600 dev/dak, 2000 dev/dak ve 2400 dev/dak) ve 5 farklı yük (0 Nm, 12,5 Nm, 25 Nm, 37,5 Nm ve 50 Nm) şartlarında motor testleri gerçekleştirilmiş ve motor performans ve egzoz emisyonları incelenmiştir. Bulgular: Tek silindirli hava soğutmalı bir dizel motorda dört hızda tam yükte (1200-2400 dev/dak) gerçekleştirilen motor performans testleri, baz dizele göre dikkate değer iyileştirmeler göstermiştir. APY20ATY20 yakıt numunesinde, %12,59 tork artışı, %14,07 fren gücü iyileştirmesi ve %3,2 fren özgül yakıt tüketimi (ÖYT) azalmasıyla en yüksek performans artışını göstermiştir. ATY40 ve APY40 karışımlarının her biri sırasıyla %11,31 ve %9,06 tork artışı, %6,2 ve %5,6 ÖYT düşüşü göstermiştir. Atıklardan türetilen tüm karışımlarda, fren termal verimliliği (FTV) iyileştirmeleri %3,8 ile %6,7 arasında değişirken, verimlilikte en büyük kazanımı ATY40 elde etti. Termal verimlilik (FTV) iyileştirmeleri tüm atıktan türetilen karışımlarda %3,8 ile %6,7 arasında değişirken, en yüksek verimlilik kazanımını ATY40 yakıt karışımında gözlemlendi. Egzoz emisyon analizi sonuçları incelendiğinde, APY40 yakıt karışımında, karbon monoksit (CO) emisyonlarını ortalama olarak %37,35'lik bir azalma ile önemli ölçüde azaltırken, APY20ATY20 yakıt karışımında ise %23,81'lik bir artış göstermiştir. Bununla birlikte, tüm yakıt karışımları, baz dizel ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha yüksek nitrojen oksit (NOx) emisyonları sergilemiştir: ATY40 (+%51,61), APY20ATY20 (+%46,73) ve APY40 (+%45,40). NOx seviyelerindeki artışın, aromatik ve olefinik bileşiklerden kaynaklanan daha yüksek tepe yanma sıcaklıklarından kaynaklandığı düşünülmektedir. Sonuç: Motor devri yüksek olduğunda (2000 dev/dak-2400 dev/dak) APY40, APY20ATY20, ATY40 yakıt karışımları dizel yakıt (D100)'e yakın motor performans ve egzoz emisyon değerleri sergilemiştir. Bu yakıt karışımlarının yüksek devir sayılarında dizel yakıt alternatif olarak kullanılabileceği değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
Purpose: By blending diesel fuel, waste transformer oil, and waste plastic oil in certain proportions, their suitability as alternative fuels in diesel engines will be experimentally investigated. Thermochemical properties, as well as engine performance and exhaust emission values, will be compared to those of diesel fuel. Method: Four different fuel samples (WTO40, WPO20WTO20, and WPO40) were created by mixing diesel fuel (D100) with waste transformer oil and waste plastic oil in varying proportions of 0%, 20%, and 40%. Initially, the thermochemical properties of these samples (density, viscosity, cloud point, pour point, FT-IR analysis) were tested. Subsequently, engine tests were conducted under four different engine speeds (1200 rpm, 1600 rpm, 2000 rpm, and 2400 rpm) and five different loads (0 Nm, 12.5 Nm, 25 Nm, 37.5 Nm, and 50 Nm), and engine performance and exhaust emissions were examined. Findings: Engine performance tests conducted at full load (1200-2400 rpm) in four gears on a single-cylinder air-cooled diesel engine showed significant improvements compared to the base diesel. In the WPO20WTO20 fuel sample, the highest performance increase was observed with a 12.59% torque increase, a 14.07% improvement in brake power, and a 3.2% reduction in brake specific fuel consumption (BSFC). Each of the WTO40 and WPO40 blends showed a torque increase of 11.31% and 9.06% respectively, and a reduction in brake specific fuel consumption (BSFC) of 6.2% and 5.6%. In all waste-derived mixtures, brake thermal efficiency (BTE) improvements ranged from 3.8% to 6.7%, with the greatest efficiency gain achieved by WTO40. Thermal efficiency (BTE) improvements ranged from 3.8% to 6.7% across all waste-derived blends, with the highest efficiency gain observed in the WTO40 fuel blend. When examining the results of exhaust emission analysis, it was found that the WPO40 fuel blend significantly reduced carbon monoxide (CO) emissions by an average of 37.35%, while the WPO20WTO20 fuel mixture showed an increase of 23.81%. However, all fuel blends exhibited significantly higher nitrogen oxide (NOx) emissions compared to the base diesel: WTO40 (+51.61%), WPO20WTO20 (+46.73%), and WPO40 (+45.40%). It is believed that the increase in NOx levels is due to higher peak combustion temperatures resulting from aromatic and olefinic compounds. Results: When the engine speed is high (2000 rpm - 2400 rpm), the fuel mixtures WPO40, WPO20WTO20, and WTO40 exhibit engine performance and exhaust emission values close to diesel fuel (D100). It is considered that these fuel mixtures can be used as an alternative to diesel fuel at high engine speeds.
Benzer Tezler
- Atık trafo yağı, atık lastiklerden elde edilen pirolitik yağ ve dizel yakıt karışımı kullanan bir dizel motorun motor performansı ve egzoz emisyonlarının incelenmesi
Investigation of engine performance and exhaust emissions of a diesel engine using a mixture of waste transformer oil, pyrolytic oil obtained from waste tires, and diesel fuel
MUSTAFA KÖKSAL İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFen Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET KAAN YEŞİLYURT
DOÇ. DR. İLHAN VOLKAN ÖNER
- Atık plastik yağının dizel motorda kullanımının motor parametrelerine etkisi ve yanıt yüzey yöntemi ile optimizasyonu
The effect of using waste plastic oil in a diesel engine on engine parameters and optimization through the response surface method
SEDAT ŞEN
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAHATTİN ÇELİK
- Atık bitkisel yağ metil esterlerinin yağlama yağı olarak değerlendirilmesi
Evaluation of waste vegetable oil methyl esters as lubrication oil
GÜLER ÖNCÜ
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTUĞRUL DURAK
- Nevşehir ilinde katı atık yönetimi ve sıfır atık projesi uygulaması
Solid waste management and zero waste project implementation in Nevşehir province
AHMAD FIROZ ZARIFI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ YILDIRIM
