5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), 13-15 Mayıs 2009, Karabük, Türkiye
ATIK TAŞIT TEKERLEĞİNDEN TÜRETİLEN YAKITIN DİZEL MOTOR PERFORMANSINA VE EMİSYONLARA ETKİSİ THE EFFECT OF SCRAP TYRE FUEL ON DIESEL ENGINE PERFORMANCE AND EMISSIONS Oğuzhan DOĞANa*, Bülent ÖZDALYANa Coşkun DÖRTBÖLÜKa, Şennur CANDANa, Ercan CANDANa a
Karabük Üniversitesi, Karabük, Türkiye E-posta: odogan@karabuk.edu.tr, bozdalyan@karabuk.edu.tr, cdortboluk@hotmail.com, scandan@karabuk.edu.tr, ecandan@karabuk.edu.tr
Özet Bu çalışmada, taşıtların atık tekerlek lastiklerinden elde edilen Atık Lastik Yağı (ALY), Standart Dizel Yakıtı (SDY) ile %50 hacimsel oranında karıştırılmış ve 4 zamanlı-tek silindirli direkt püskürtmeli dizel bir motorda test edilmiştir. Motor deneyleri, standart dizel yakıtına %50 hacimsel oranında ALY ilave edilerek, motor tam yükte çalışır durumda iken değişik motor hızlarında gerçekleştirilmiş ve sonuçlar standart dizel yakıtlı motor çalışması ile karşılaştırılmıştır. Motorun yakıt sistemi ile ilgili değişiklik yapılmaksızın gerçekleştirilen deneyler, dizel motorun %50 ALY+ %50 SDY karışım oranlarına kadar çalışabildiğini, ALY+DY karışımlı dizel motor çalışması ile %100 dizel yakıtlı motor çalışmasının performans ve emisyonlar açısından bir birine yakın olduğunu göstermiştir. Anahtar kelimeler: Atık Taşıt Tekerleği, Atık Lastik Yağı, Dizel Yakıt, Emisyon, Performans
Abstract In this study, the tests have been carried out to evaluate the performance and emissions of a single cylinder direct injection diesel engine fueled with 50% of scrap tyre fuel (STF) blended with diesel fuel (DF). Engine tests performed under full load and at different engine speed intervals with 50%SPF–50%DF blends without modifying the engine fuel system. The results are compared with the engine fueled with 100%DF. Test results showed that the engine can run up to 50%SPF–50%DF blends succesfully. Test engine with 50%SPF–50%DF blends and engine with DF, showed similar results in performance and in emission aspects. Keywords: Scrap Tyre, Scrap Tyre Oil, Diesel Fuel, Emission, Performance
1. Giriş Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde, trafikteki araç sayısının artışına paralel olarak üretilen atık taşıt lastik miktarı da artmaktadır. Atık taşıt lastikleri, uygun bir şekilde değerlendirilmediği takdirde hem çevresel hem de görüntü kirliliğine sebep olurlar. Bunun da ötesinde kontrolsüz bir biçimde yakıldığında özellikle hava kirliliği açısından çevresel bir tehlike oluşturabilirler. Ayrıca en büyük zorluklardan birisi, atık tekerlek lastiklerinin çevreye zarar vermeden kontrol altında tutulmasıdır.
Atık tekerlek lastiği dünya genelinde bir problemdir. Dünyanın birçok yerinde, herhangi bir yasal düzenek olmaksızın istiflenen atık lastik miktarı, insan ve çevre sağlığını tehdit etmektedir. Bundan dolayı endüstrileşmiş ülkeler tarafından gerekli yasal düzenlemeler başlatılmıştır. Bu yasal düzenlemeler ülkeden ülkeye değişiklik göstermesine rağmen, çevrenin güvenli kullanımını sağlamakta, herhangi bir yerde depolanan atık taşıt lastik miktarını kısıtlamakta ve atık taşıt lastiğinden elde edilen ürünlerin kullanımını teşvik etmektedir. Bundan dolayı, atık taşıt lastiklerinin geri dönüşümü tercih edilen bir işlem olmuştur. Atık taşıt lastiklerinin geri dönüşümünde, uygun yöntemler kullanılması ile fosil kökenli bir enerji kaynağına dönüştürülerek iyi bir alternatif yakıt olma potansiyeli de taşırlar. Çünkü kömür, petrol, doğal gaz gibi atık taşıt lastikleri de hidrokarbonlardan (HC) oluşur. %90’dan fazlası organik olan ve ısıl değeri 32,6–42,8 MJ/kg aralığında değişebilen atık taşıt lastiği, ısıl değeri 18,6– 27,9 MJ/kg aralığında değişen kömürden daha fazla ısıl değere sahiptir. Bundan başka çeşitli işlemler sonucunda ısıl değeri yaklaşık 45 MJ/kg olan dizel yakıtının ısıl değerine de yaklaşabilirler. Daha önceki yıllarda yapılan çalışmalarda, tek silindirli direkt püskürtmeli 4 zamanlı dizel bir motorda yapılan deneylerde, atık taşıt lastiklerinden elde edilen atık lastik yağı (ALY), standart dizel yakıtı ile değişik hacimsel oranlarda karıştırılarak, motor performansı ve emisyonları incelenmiştir [1]. HC emisyonlarında önemli ölçüde iyileşmeler tespit edilirken, CO, NOX, CO2 emisyonlarında fark edilebilir bir değişiminin olmadığı rapor edilmiştir [1]. Yapılan diğer çalışmalarda ise motor performansında önemli bir değişim gözlenmez iken, CO emisyonlarının kayda değer ölçüde etkilenmediği, NOX emisyonlarının azaldığı, HC ve is emisyonlarının arttığı ifade edilmiştir [25]. Bu çalışmada ise, taşıtların atık tekerlek lastiklerinden elde edilen Atık Lastik Yağı (ALY), Standart Dizel Yakıtı (SDY) ile %50 hacimsel oranında karıştırılmış ve 4 zamanlı-tek silindirli direkt püskürtmeli hava ile soğutmalı dizel bir motorda tam yük altında ve farklı motor hızlarında test edilmiştir. Testler sonucunda, ALY+DY karışımlı dizel motor çalışması ile %100 dizel yakıtlı motor çalışması performans ve emisyonlar açısından birbirleri ile karşılaştırılmıştır.
© IATS’09, Karabük Üniversitesi, Karabük, Türkiye
1957