Ticari buji ateşlemeli bir motorda JP8 askeri jet yakıtı ve amorf elementel bor yakıtlarının kullanımının NOx emisyonlarına etkisinin deneysel incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, ticari bir pistonlu motorda, katkı yakıtı olarak kullanılan JP8 ve amorf elementel borun, yanma ve yanma ürünlerinden azotoksitler (NOx) olarak bilinen kirletici gazlar üzerindeki etkisi deneysel incelenmiştir. Honda L13A4 tipi çift bujili motorun emisyon deneyleri, motorun maksimum tork devri olan 2800 d/dk devrinde ve tam gaz kolu kelebek açıklığında yapılmıştır. Çalışmada öncelikle benzin saf olarak test edilmiş, ardından benzine kütlesel oran olarak %5-10-15-20 JP8 yakıtı katılmıştır. Son olarak ise yanma özelinde literatürde oldukça sınırlı kullanıma sahip hem otomotiv hem de havacılık sektöründe kullanılabilen amorf elementel bor yakıtı sabit %2 oranında bütün yakıtlara eklenmiş ve testler yapılmıştır. Testlerin sonunda, emisyon parametrelerinden NOx oluşumunu tetikleyen egzoz gazı sıcaklığı ve NOx emisyon miktarları incelenmiştir. Egzoz sıcaklığı, artan JP8 oranlarında (%5-10-15-20) benzine göre sırasıyla %13,017-%16,410-%18,857-%22,239 artmıştır. Bütün benzin_JP8 yakıtlarına %2’ şer amorf elementel bor ilave edildiğinde bu oranlar benzine göre sırasıyla %92,129-%57,629-%60,457-%65,023 artmıştır. En yüksek egzoz sıcaklığı ve NOx salınımı JP8_5_%2B yakıtında ölçülmüştür.

In this study, the effect of JP8, used as an additive fuel, and amorphous elemental boron on nitrogen oxides (NOx), known as pollutants from combustion and combustion products, was experimentally investigated in a commercial piston engine. Emission tests of the Honda L13A4 type dual spark plug engine were conducted at the engine's maximum torque speed of 2800 rpm and full throttle valve opening. In the study, gasoline was initially tested in its pure form, then JP8 fuel was added to gasoline at mass ratios of 5-10-15-20%. Finally, amorphous elemental boron fuel, which has limited use in both automotive and aviation sectors, was added to all fuels at a fixed 2% ratio and tests were conducted. At the end of the tests, exhaust gas temperature triggering NOx formation and NOx emission levels were examined as emission parameters. Exhaust temperature increased by 13.017-16.410-18.857-22.239% with increasing JP8 ratios (5-10-15-20%) compared to gasoline. When 2% amorphous elemental boron was added to all gasoline_JP8 fuels, these ratios increased by 92.129-57.629-60.457-65.023% compared to gasoline, respectively. The highest exhaust temperature and NOx emission were measured in JP8_5_%2B fuel.