5. Uluslararasõ1leri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), 13-15 May õ s 2009, Karabük, Türkiye © IATS’09, Karabük Üniversitesi, Karabük, Türkiye BUJ1 ATE2LEMEL1 B1R MOTORDA BENZ1N-METANOL KARI2IMLARININ MOTOR PERFORMANSI VE EGZOZ EM1SYONLARI ÜZER1NE ETK1U1 THE EFFECT OF GASOLINE-METHANOL BLENDS ON THE ENGINE PERFORMANCE AND EXHAUST EMISSION IN A SPARK IGNITION ENGINE Abdullah ÇALI2IR a, * ve Metin GÜMÜ2 b a Marsan Makine Otomotiv San. ve Tic. Ltd. 2ti., 1stanbul, Türkiye, E-posta: abdullah_calisir@hotmail.com.tr b Marmara Üniversitesi, 1stanbul, Türkiye, E-posta: mgumus@marmara.edu.tr Özet 1çten yanmalõ motorlarda petrol esasl õ yakõtlara alternatif olarak kullanõlabilecek yakõtlardan biride metanoldür. Biokütle, kömür ve do0algazdan elde edilebilen metanol, buji ate3lemeli motorlarda önemli de0k3iklikler yapõlmadan saf olarak veya benzinle karõ3võtõlarak kullanõlabilmektedir. Bu çalõ3mada metanol-benzin karõ3õoõpõn buji ate3lemeli motorlarda kullanõoõ incelenmi 3 metanol oranõpõn farklõ ate3leme avanslarõnda motor performansõna ve egzoz emisyonlarõna olan etkileri ara3võtõlmõ3võr. Anahtar kelimeler: Metanol, Ate3leme avansõ, Motor performansõ, Egzoz emisyonu Abstract Methanol is one of the alternative fuels for petroleum based fuel used in spark ignition engines. Methanol can be derived from biomass, coal and natural gas and be used in spark ignition engines with minimum modifications as pure methanol or methanol-gasoline blends. In this study, the using of methanol-gasoline blends in a spark ignition engine was investigated. The effects of methanol using ratio were also examined in different ignition advance. Keywords: Methanol, Ignition advance, Engine performance, Exhaust emissions 1. Giri3 Günümüzde petrol kökenli yakõtlarõn hõzla tükenmesi ve bu yakõtlarõn çevreye olan zararlõ etkilerinin önemli boyutlara ula3masõ alternatif yakõt arayõ3larõna hõz kazandõrmõ3võr[1]. Günümüz dünyasõnda enerji politikalarõ, çevre bilinciyle birlikte insanlarõn refahõ için kullanõlacak 3ekilde ve ulusal ›õkarlar göz önüne alõnarak belirlenmelidir. Petrole olan ba0õmlõnõ0õn azaltõlmasõ, gelecekte ya3anabilecek petrol krizlerinin en az sõmõntõyla atlatõlabilmesi ve çevrenin zararlõ etkilerden korunabilmesi için alternatif yakõt arayõ3larõ ve bunlarõn içten yanmalõ motor yakõvõ olarak kullanõlabilirliklerinin ara3võtõlmasõ zorunlu hale gelmi3tir. Bunun nedenle, içten yanmalõ motorlardan de0k3ik yapõsal ve i3letme ko3ullarõnda talep edilen gücün en ekonomik ve çevreye en az zararla alabilmek için yapõlan çalõ3malar hõz kazanmõ3võr[2]. Petrole alternatif olarak alkoller (etanol, metanol), biyodizel, do0algaz, hidrojen ve biyogaz kullanõlmaktadõr. Alkol ve alkol-benzin karõ3õmlarõ bunlarõn ba3õnda gelmektedir. Petrol kökenli yakõtlara alternatif olarak kullanõlan alkollerin petrole olan ba0õmlõ0õ azaltmasõ yanõnda, kirletici egzoz emisyonlarõpõ da azaltmaktadõr[3]. 1çten yanmalõ motorlarda alternatif yakõt olarak kullanõlan en yaygõn alkol metanoldür. Biokütle kaynaklarõndan üretilmesi nedeniyle metanol bir tarõm ülkesi olan ve zengin linyit rezervlerine sahip Türkiye için oldukça önemlidir. Bu nedenle ülkemizde metanol üretiminin devlet tarafõndan desteklenmesi gerekti0i dü3ünülmektedir. Günümüzde alkol fiyatlarõpõn benzine göre yüksek olmasõna ra0men, petrol kaynaklarõpõn tükenebilir kaynak olmasõndan dolayõ gelecekte petrolden daha ucuz olaca0õ dü3ünülmektedir. Metanolün benzin motorlarõnda direkt kullanõlmasõ ile pratikte birçok problem ortaya ›õkabilmektedir. Bu problemlerin ana sebebi yanmanõn tam olarak sa0lanamamasõfõr. Saf metanolün kullanõoõ sonucu, karbüratör ayarlarõpõn bozulmasõ, a3õtõ motor birikintisi, ya0lama ya0õ seyrelmesi, piston segmanõ uõmõ3masõ, silindir yüzeylerinde a3õntõ ve motorda ya0lama ya0õpõn bozulmasõ gibi arõzalar görülebilir [2]. Belirtilen bu faktörlerin yanõnda metanol kullanõoõnda, so0uk havada zor çalõ3ma, kötü ate3leme, ate3leme yapõlamamasõ gibi faktörlerde, uzun süreli çalõ3malarda ortaya çõkmaktadõr. Metanolü çe3itli oranlarda benzinle karõ3võrarak, benzin yakõvõna yakõn özellikler ta3õyan bir yakõt elde edilebilmektedir [3]. Hava kirlili0ine sebep olan hidrokarbon (HC) esaslõ yakõtlarõn yanmasõ sonucunda açõ0a çõkan karbonmonoksit (CO), yanmamõ3 hidrokarbon (HC), azot oksit (NOx) ve partikül emisyonlarõ atmosferi kirleterek ciddi sa0nõk problemleri olu3turmaktadõr. Yapõlan istatistiklerde büyük 3ehirlerde motorlu ta3õtlarda kullanõlan yakõtlarõn hava kirlili0ine etkisi %50’lere kadar ula3võ0õ tespit edilmi3tir. Literatürde, metanolün benzinle karõ3võtõlarak içten yanmalõ motorlarda kullanõlmasõyla ilgili çalõ3malarla kar3õla3õlmaktadõr [4–6]. Bir çalõ3mada de0k3ik oranlarda metanol benzin karõ3õmlarõ kullanõlmõ3 ve elde edilen sonuçlarda NOx de0erlerinin arttõ0õ ve CO ve HC de0erlerinin azaldõ0õ görülmü3tür [7]. Bir di0er çalõ3mada da yine de0k3ik karõ3õm oranlarõ için deneyler yapõlmõ3 ve motor performansõ incelenmi 3tir. Çõkan sonuçlardan da motor performanslarõpõn arttõ0õ gözlenmi3tir [8]. Yapõlan çalõ3malar incelendi0inde buji ate3lemeli motorlarda farklõ benzin-metanol karõ3õmlarõpõn motor performanslarõ ve egzoz emisyonlarõpõn farklõ avans de0erlerinde incelenmedi0i görülmektedir. Yapõlan bu çalõ3ma ile hem literatürdeki eksiklik giderilmi3 hem de metanol-benzin karõ3õmlarõpõn optimum ate3leme avans de0erleri belirlenmi3tir.