2. 
Çalışmanın içeriği;
Benzinli motorlarda benzin etanol oranının yakıt ekonomisi ve
emisyonlara etkisi
Etanol karışımlarının motor performansına etkisi
Cold- start etkisinin incelenmesi

3. 
 Temiz , ucuz ve yenilenebilir alternatif yakıt kaynakları
otomotiv yakıt teknolojisinde yeni yollar açmıştır.
 Fosil yakıtlara bağımlılıktan kurtulma ve çevreci
yakıt arayışı alternatif yakıtların önünü açan en
temel etkendir.
 Diğer etkenler ise fosil yakıtların fiyatlarının artması ve
kaynakların sınırlılığıdır. (1)
1. GİRİŞ

4. 
Bazı önemli alternatif yakıt kaynakları olarak
 Alkoller
 Cng
 Bitkisel yağ ve esterler
 Biogas
 Lpg
 Hidrojen

5. 
2. Benzin ve etanolün temel özellikleri

6. 

7. 

8. 
 Etil alkol ya da popüler ismiyle etanol ,yenilenebilir enerji
kaynaklarından üretilen ve içten yanmalı motor teknolojisinde
çalışma sahası olan bir yakıttır.
 Etanol 2 farklı yöntemle üretilir;
 1. Sentetik Yöntem: Petrol ve bileşenlerinin kimyasal
reaksiyonuyla üretilmesi şeklidir.
 2. Fermantasyon Yöntemi: - Şeker ve nişasta içerikli ürünlerin
fermastasyonu ile gerçekleştirilen üretim şeklidir.
Etanol

9. 
 Yüksek gizli buharlaşma ısısı
 Yüksek oktan değeri (motorun sıkıştırma oranı arttırılabilir)
 Yüksek tutuşma sıcaklığının
 Laminer yanma hızı fazladır, yanmada avantaj sağlar(2)
motor performansına olumlu etkileri vardır.
 İçeriğindeki oksijen miktarı fosil yakıtların çevre üzerindeki
negatif etkisini azaltmaktadır.
 Yukarıda sayılan avantajları nedeniyle etanol katkılı benzin
(düzeyleri değişen) gelecek vaat eden bir yakıt seçeneği haline
gelmiştir.
 Yakıt içerisindeki alkol miktarı mevcut motor teknolojisinde
modifikasyonlar gerektirebilir. Geçmiş yıllarda görüldüğü kadarıyla %
5 ten fazla etanol ilavesinde sistemde değişiklik gerekir. (değişiklik
şeklinden bahsetmemiş)

10. 
Farklı ülkelerin etanol üretimleri. (1)

11. 
 Oksijenat, içerisinde karbon ,hidrojen ve oksijen bulunduran sıvı
halde bulunan bir kimyasal madde olarak tarif edilebilir.Bir
oksijenat olan etanolün benzinle karışımı gayet kolaydır.

en content of ethanol blended fuels
ETHANOL AS AN OXYGENATE

12. 
 Artan etanol konsantrasyonu ,karışımdaki oksijen
oranının artması demektir.
 Karışımda hacimce %10 luk etanol bulunması oksijen
oranı %3,3 arttırır.

13. 
Fakir karışım (LEAN OPERATION)
Hava yakıt oranının fakir karışım olması durumunda etanol karışımının
cold start, warm-up, hot operation ve gaz kelebeği tam açık çalışması
durumunda olumsuz etkisi vardır.
Özellikle motor karakteristiği fakir çalışmaya meyilli ise bu karışım etkisi
kendini dahada gösterecektir.Hatta uygun oranda olmayan karışım motora
zarar bile verebilir.
Etanol Karışımlarının Motor Performansına
Etkisi

14.  Sıcak çalışma bölgelerinde etanol karışımlı yakıtın uçuculuk
özelliği motorun davranışı üzerine oldukça etkilidir.
 Etanol oranının artmasıyla artan uçuculuk özelliği buhar
kısılması (vapour lock) etkisiyle özellikle sıcak çalışma
bölgelerinde oldukça etkilidir.Yakıtın azalarak motora gitmesi
anlamına gelir. (2)
 Bu durum motorun durmasına (engine stall) bile sebep olabilir.
Uçuculuk etkisi (VOLATILITY)

15. 
 Teorik olarak oksijen oranının artması düşük enerji yoğunluğuna
sahip karışım oluşumuna neden olacağından yakıt tüketimi artar.
 Kapalı döngü yakıt sisteminde (A/F) stokyometrik oranını
korumak için enjekte edilen yakıt miktarı artar.
 Teorik olarak %10 ve %20 etanol içeren bir karışımda %3 ile %6
yakıt tüketimi artar.
Yakıt tüketimi

16. 
Su İçeriği – Korozyon Etkisi
 Etanol karışımlı benzinli yakıtlarda mekanik parçalarda
korozyon tehlikesi vardır.(1)
 Etanolün benzine göre suya ilgisi daha yüksektir sonuç olarak
karışımın su içeriği artar.
 Etanol karışımları asidik olabilir ve yakıt hattı elemanlarına
zarar verebilir.
 Ufak bir miktar suyun etanol(suda belli oranda çözünür) petrol
arasına karışması demek yakıtta faz ayrışmasına neden olur ki;
bu durum motor performansını olumsuz etkiler.(2)

17. 
Motor parametreleri

18. 
 Bu çalışmada 4 silindirli çok noktadan enjeksiyonlu
Bharath Stage 3 ya da eşdeğeri ( Euro 3) normuna
göre % 10 etanol ilaveli benzin üzerinde çalışmalar
yapılmıştır.
 Yapılan çalışmalarda CO %13
THC %19
NOX %16
CO2 %2
Yukarıdaki yüzdeler saf benzine göre değişimleri
göstermektedir.

19. 

20. 
 Test düzeneğinde yapılan testlerde WOT (wide open
throotle) E10 karışımları net bir azalma göstermektedir.
Azalma üniform olmamakla beraber birlikte düşük
hızlarda %1 , yüksek hızlarda %2 civarındadır. Torktaki
azalma sistemin açık döngü çalışma modunda
çalışmasından kaynaklanabilir.Yakıttaki fakirleşmeyi
kompanze edememekten . Ayrıca ısıl değer olarak yaklaşık
%3 daha azdır .
 Dikkat çeken durum ise 3000 d/dk de E10 ‘da torktta artış
görülmesidir. 1.4 motorda (peak torque band) mid range
vuruntu görülmüştür.Bunu önlemek için ateşleme zamanı
düşürülmüştür.Bu durum torkta azalmaya neden
olmuştur.(E0 için )
 Oysaki etanolde vuruntu gözlenmemiştir.

21. 

22. 

23. 

24. 

25. 

26. 

27. 
 Etanol benzin karışımlarının cold start emisyonları
üzerine olan etkisi incelenmiştir.
 Soğuk çalışma (cold start ) esnasında ECU yakıt
enjeksiyon miktarını soğutma suyu sıcaklığı ve içeri
alınan hava sıcaklığına göre belirler. Deneyler
sırasında bu iki parametreye özellikle dikkat
edilmiştir.
 Etanol içeriğinin artması yakıtı fakirleştirir ,%20 den
fazla etanol ilavesi ile HC ve CO emisyonları kayda
değer azalmıştır. Bununla birlikte %40 etanol ilavesi
durmunda motor boşta çalışırken bile stabilizasyon
görülmemiştir.
Cold start

28. 
 Yapılan çalışmalar göstermiştir ki benzinli motorlarda
etanol için cold start emisyonları açısından en uygun %20
etanol ilavesidir bu oran %30 u geçmemelidir.
 Benzinin RVP ( reid power pressure ) değeri
etanolünkinden yüksektir.RVP buharlaşmanın ölçüsüdür.
 Kışın cold start durumunda yüksek rvp değeri yazın ise
düşük rvp değeri istenir.

29. 
 Opel Astra MPFI ,Egr valfi olmayan bir araçta deneyler
yapılmıştır.Katalitik konventör kaldırılmış ve egzoz gazı
numuneleri MEGA-300 adı verilen sistemde analiz edilmiştir.
 Cold start deneyleri sırasında deney düzeneğindeki 1,2,3,4 nolu
valfler kapatılmış sadece su ceketlerinde gezen soğutma suyu
sıcaklığı ölçülmüştür.
 Emisyon konsantrasyonları iki farklı yolla
ölçülmüştür.(sonuçlardan emin olmak için).Emisyon prob
deliğine sokulan bir prob ile anlık ölçüm.Arkadaki torba ile ise
toplam emisyon değerleri ölçülmüştür. Anlık ölçümün integrali
alınarak sonuçlar doğrulanmıştır.

30. 

31. 

32. 

33. 

34. 

35. 
 Açık döngü ECU kontrollü yakıt enjeksiyonun
yapıldığı soğuk çalışma modunda yakıt enjeksiyon
miktarı (E0 dan E40a ) hemen hemen aynıdır.Bu
durum içeri giren hava oranında E5,E10,E20,E30,E40
için sırasıyla %2,%4,%9,%14,%19 kadar fazla hava
girişi demektir. Dolayısıyla E40 ta yakıt hava
karışımı çok fakir motorda stabilizasyon
görülmemiştir. E20 karışımı ilk çalıştırmada zorluk
göstermemesinden ve daha düşük soğuk çalıştırma
emisyonlarına sahip olmasından dolayı daha
avantajlıdır.

36. 
Kaynaklar
(1) R. Muthu Shanmugam, N. Saravanan, L. Srinivasan, Viswanatha Hosur and S.
Sridhar, ‘’An Experimental Investigation on 1.4L MPFI Gasoline Engine to Study
its Performance, Emission and Compatibility with E10 Fuel’’, SAE ,2009
(2) Merkourios Gogos, Dimitrios Savvidis and John Triandafyllis, ‘’Ignition
Timing Impact on the Performance of an Old Technology Vehicle Fuelled by
Ethanol/Petrol Blends’’, SAE,2009
(3) Rong-Horng Chen , Li-Bin Chiang , Chung-Nan Chen , Ta-Hui Lin , ‘’Cold-
start emissions of an SI engine using ethanolegasoline blended
fuel’’,ELSEVIER,2011
(4) Timothy T. Maxwell and Jesse C. Jones, ‘’Alternative Fuels’’, SAE BOOK,
1995
(5) Richard L. Bechtold, ‘’Properties ,Storage,Dispencing and Vehicle Facility
Modifications, SAE BOOK, 1997

37. 
TEŞEKKÜRLER