Transkript
1
2 YAKITLAR Yandığı zaman dışarıya ısı veren ve bu amaçla kullanılan maddelere yakıt denir. Yakıtlar üçe ayrılır: 1-) Katı yakıtlar ( odun, kömür ) 2-) Sıvı yakıtlar ( benzin, gazyağı, mazot ) 3-) Gaz yakıtlar (doğal gaz, likit gazı)
3 Yakıtların Kullanım Alanları Katı Yakıtlar; ısınmada ve elektrik üretiminde. Sıvı yakıtlar; ulaşım araçları, ısınma ve elektrik üretiminde. Gaz yakıtlar; ısınmada, mutfakta ve ulaşım araçlarında son zamanlarda elektrik santrallerinde kullanılır.
4 SIVI YAKITLAR Genel olarak sıvı yakıtlar üçe ayrılır; -Petrol esaslı yakıtlar -Alkol -Yağlar Doğal akaryakıtlar, petrol ve bunun destilasyonu ile kraking (termik veya katalitik) ürünlerini teşkil eder.yapay akaryakıtlar ise sentez yoluyla elde edilen akaryakıtlar ve bunların destilasyon ürünleridir.
5 Doğal Akaryakıtların Elde Ediliş Yöntemleri 1-)Sıvı yakıtlar genel olarak ham petrolün damıtılması ile elde edilirler. 2-)Bunun yanı sıra damıtma ile az miktarda elde edilebilen bazı ürünlerin miktarlarını artırmak amacıyla, kraking yöntemi veya sentez yöntemiyle yeni hidrokarbon molekülleri elde edilebilir.
6 Günümüzde kullanılan petrol kuyusunun şeması 1. Motor 2. Karşı ağırlık 3. Aktarma kolu 4. Ana kol 5. Kuyu başı 6. Kablo 7. Çekme silindiri 8. Akış borusu 9. Betonarme temel 10. Kuyu cidarı 11. Pompayı tutan kablo 12. Tüp 13. Pompa 14. Valfler 15. Petrol
7 Yakıt Petrol gazları 0-35 Uçak benzini Taşıt benzini Gaz yağı kerozen Dizel yakıtı(ince) Dizel yakıtı (Standard) Damıtma sıcaklıkları ( C derece ) Ağır yakıtlar
8 1)Kraking Yöntemi: Bu usulle daha fazla miktarda benzin elde edilebilir.kraking metodunda ki esas amaç büyük moleküllü ve kaynama dereceleri yüksek olan hidrokarbonları parçalamak sureti ile küçük moleküllü ve düşük derecede kaynayan hidrokarbonları elde etmektir.iki yöntemle yapılır. A) Haruri (termik) Kraking B) Katalitik Kraking
9 2)Polimersazyon: Kraking usulunun tersidir.yani uygun basınç ve sıcaklık şartlarında uygun katalizörler kullanarak moleküller birbirleriyle birleştirilerek polimerize edilir ve böylece küçük moleküllü bileşiklerden büyük moleküllü bileşikler meydana getirilir.
10 3)Hidrojenleme:Kraking olayı sırasında doymamış ağır hidrokarbonlara kimyevi olarak hidrojen ilave etmektir.
11 Sıvı Yakıtların Özellikleri 1-)Viskozite: Akıcılık ölçüsüdür. Yakıtın düşük çalışma sıcaklıklarında dahi serbestçe akacak kadar viskozitesinin düşük olması lâzımdır. Sızıntıya mâni olacak ve enjektör sistemini yağlayabilecek kadar da yüksek viskozitede olmalıdır.
12 2-)Destilasyon: Uçuculuk ölçüsüdür. Yakıtın uçuculuğu düştükçe, yanma daha çabuk olur. Düşük uçuculuk özelliğine sahip yakıtlar dumanı azaltmak ve en iyi güç temin edebilmek maksadıyla, yüksek devirli motorlarda tercih edilir. 3-)Donma Noktası: Yakıttan mumun (Wax) ayrışmaya başladığı sıcaklık derecesini gösterir. Yakıt devresi üzerindeki filtrelerin tıkanmaması için bu yakıtın maruz bulunacağı sıcaklığın altında olmalıdır.
13 Akaryakıtlarda Bulunan Önemli Hidrokarbonlar 1-)Parafinler(CnH2n+2): Hidrojen atomu sayıları fazla olduğundan ısl değerleri büyük, yoğunlukları düşüktür.( kg/m3)karbon atomlarının birbirine bağlanış şekline göre iki kısma ayrılır. A)Normal parafinler: Atomlar sıra şeklinde bağlıdırlar.her karbon atomunun dört bağlantı koluda bağlı olduğundan bunlara doymuş hidrokarbonlar denir.bağlar kolayca ayrılabildiğinden tutuşma meyilleri oldukça yüksektir.n sayısı 1-4 arası ise gaz, 5-15 arası ise sıvı ve 16 dan büyük ise katı fazdadırlar.
14 B-)İzoparafinler: Bazı karbon atomları genel zincir yapının üzerine çatallı bir şekilde yerleşmiştir.grubun düz zincir kısmını oluşturan karbon atomu sayısına ve dallanma yerlerine göre özel isim alırlar.tutuşma meyilleri,dolaysıyla vuruntu meyilleri azdır.benzin motorları için uygundurlar.
15 2-)Naftenler: CnH2n genel formülüne sahip hidrokarbonlardır.yapıları halka şeklinde kapalı olduğu için parçalanmaları zor ve tutuşma meyilleri azdır.bu yapının ısıl değerleri aromatlara göre yüksek,parafinlere göre düşüktür. Hem benzin hemde dizel yakıt olarak kullanılabilirler.
16 3-)Olefinler(CnH2n-CnH2n-6): Bazı karbon atomları çift bağlı doymamış hidrokarbonlardır.isıl değerleri düşük yoğunlukları kg/m3 arasındadır. Tutuşma meyilleri azdır.kolay parçalanamayan olefinler benzin motoru olarak kullanılabilir.tutuşma meyilleri artırılırsa dizel yakıtı olarak kullanılabilirler.
17 4-)Aromatlar(CnH2n-6): Halka şeklinde yapıları, çok sayıda çift bağlı karbon atomları nedeniyle tutuşma meyilleri düşüktür.karbon atomlarının aralarındaki bağlar sağlam olduğundan vuruntuya karşı dayanıklı olan aromatların oktan sayıları yüksektir.benzin motoru yakıtı olarak kullanılmaya elverişli olup,setan sayıları düşük olduğundan dizel motoru yakıtı olarak kullanılmazlar.
18 Yakıtlara neden katık konur? Akaryakıtın kalitesini belirleyen etkenlerin başında, kullanılan katıklar gelir. Bu katıklar, akaryakıta çeşitli özellikler kazandırmak amacıyla üretilmiş olan ve akaryakıt içerisine belirli oranlarda katılan kimyasal maddelerdir.
19 Ana hatları ile bu katıkları şöyle sıralayabiliriz. 1- Vuruntu önleyici katıklar 2- Oksidasyonu önleyici katıklar 3- Pas önleyici katıklar 4- Buzlanma önleyici katıklar 5- Ateşlemeyi düzenleyici katıklar 6- Deterjan katıkları 7- Üst piston-segman yağlayıcı katıklar 8- Metal aktifliğini önleyici katıklar 9- Setan arttırıcı katıklar 10- Donma noktasını düşürücü katıklar 11- Pas önleyici katıklar
20 Oksidasyon Önleyici Katıklar: Motor parçalarını tehdit eden önemli etken, parçaların havayla temas etmesi sonucunda oluşan oksidasyon, yani paslanmadır. Bu katıklar, motor parçaları üzerinde koruyucu bir tabaka oluşturarak, paslanmaya karşı motoru korur
21 Korozyon Önleyici Katıklar: Kimyasal maddelerin metal yüzeyler üzerinde oluşturduğu aşınmaya korozyon adı verilir. Akaryakıtın içeriğinde bulunan ya da yanma sonucu oluşam kimyasal maddeler, zaman içinde motor parçaları üzerinde aşınmaya neden olur ve bunun sonucunda yakıt sisteminde delinmeler oluşabilir yada paslanmış parçacıklar yüzeyden kopup tıkanmalara neden olabilir.bu da, motorun ömrünü kısaltır. Bu katıklar motor parçaları üzerinde koruyucu tabaka oluşturarak, kimyasal maddelerin olumsuz etkilerini azaltır. Korozyon önleyici katıklar, hem ana depo ve pompalarını, hem yanma sistemini korur
22 Detarjan Katıkları: Yakıt ve yanma sistemindeki küçük bir tıkanıklık bile, akaryakıtın püskürtme yönünü büyük ölçüde etkileyebilir. Bu da aracın zor çalışması, teklemesi, güç kaybetmesi, fazla yakıt harcaması ve zararlı egzoz gazlarının artması gibi sorunlara yol açabilir. Bu katıklar, yakıt ve yanma sistemi parçaları üzerinde koruyucu bir tabaka oluşturarak, yakıt ve yağ kaynaklı karbon birikintilerinin oluşmasını önler ve mevcut birikintileri temizler.
23 Köpürme Önleyici Katıklar: İşlem görmemiş akaryakıt, otomatik pompa tabancasından araç deposuna hızla pompalanırken köpürür. Bu yüzden otomatik pompa tabancası, depo tam dolmadan akışı keser.bu da az yakıt alınması ya da yakıt alma işleminin uzaması anlamına gelir. Ayrıca, köpüren yakıtın depodan taşma riski vardır. Bu katıklar, yakıt yanma halindeyken, içerisinde hava kabarcıkları oluşmasını önleyerek, düzenli akış sağlar.
24 BENZİN Benzinde vuruntu olayını kısmen önlemek bakımından, hidrojeni az,doymamış hidrokarbonların yani naftenlerin fazla bulunması tecih edilir.vuruntuyu önlemek için motor benzinine alkol, kurşun tetraetil gibi bileşikler katılır.benzinin mukavemetini oktan sayısı ile ölçülür.oktan sayısını belirlemek istenilen benzin bir standart motorda yakılır ve aynı motorda kullanılan izooktan ve n-heptan karışımıyla karıştırılır.izooktan hemen hemen vuruntusuz yanar.normal heptanın vuruntu yeteneği yüksektir.bu karışımda izooktanın hacimce yüzdesi oktan sayısını gösterir.saf izooktanın oktan sayısı 100 dür.bir Benzin hacimce %70 izooktan ve %30 normal heptan karışımı ile aynı vuruntu mukavemetini gösteriyorsa,bu benzinin oktan sayısı 70 dir.
25 Oktan bir alkandır. Kimyasal formülü CH3(CH2)6CH3dür. 18 adet izomeri bulunur. Oktan oranları yakıtın (benzin) kalitesini belirlemede de kullanılır. Benzinin patlamaya karşı olan direncine "oktan" denir. Asfalt tabanlı ham petrolden üretilen benzin parafin tabanlılardan daha az vuruntu yapar.
26 Oktan sayısı Oktan sayısı, teknik anlamıyla, benzinin vuruntu kalitesinin değerlendirilmesi için kullanılan bir ölçüttür. Bir yakıtın oktan sayısı, yanma kalitesinin ve özellikle de zor koşullara dayanma yeteneğinin ölçüsüdür. Araç performansının düşmesinden ve motorun hasar görmesinden kaçınmak için benzinin motora uygun bir oktan kalitesine sahip olması gerekmektedir.
27 Oktan ile ilgili gerçekler Yüksek oktanlı benzin, düşük oktanlı benzinden daha yavaş yanar. Bu yavaş yanma da yüksek devirlerde iken motorunuzda vuruntu oluşmasını engeller. Dolayısıyla yüksek oktanlı benzin, vuruntuya daha dirençlidir. Eğer motorunuz düzgün çalışıyorsa ve vuruntu gibi sorunları yoksa daha yüksek oktanlı bir benzin türüne geçmenize gerek yoktur.
28 95 Oktan ile 98 Oktan benzin arasındaki farklar 1-) 98 Oktanlı benzinin 95 Oktanlı benzine göre en büyük avantajı, daha yüksek Oktan Sayısına sahip olması nedeniyle motorun çalışması sırasında oluşabilecek vuruntuya karşı direncini arttırmaktadır. Bu da 98 Oktan Benzin kullanan bir aracın daha sessiz çalışmasını sağlar.titreşimsiz çalışan bir motorun performansı da paralel olarak artmakta ve en yüksek verim elde edilmektedir. Bu sayede motor ekipmanlarının ömrünü uzatmaktadır.
29 2-) 98 Oktanlı benzin,sahip olduğu yüksek oktan sayesinde, yakıtın birkaç noktada kendi kendine tutuşmasını önleyip düzensiz basınç dalgalanmalarının önüne geçer. Bu nedenle yanma, en yüksek verimde gerçekleşir. Böylece motordan maksimum güç ve ivmelenme elde edilmesini sağlayarak motor üreticisinin belirttiği değerlere ulaşmasını sağlar.
30 3-) 98 Oktan benzin, motordaki yanmanın en verimli şekilde gerçekleşmesini sağladığı için, egzoz gaz sıcaklıklarının da düşmesine neden olur. Bu da katalitik konvertör ömürlerinin uzamasını sağlar. Bu sayede egzoz emisyonlarında da ciddi bir iyileşme sağlanmaktadır.
31 4-) Yüksek oktana göre tasarlanmış (98 oktan gibi) ve vuruntu sensörü içeren araçlarda, yüksek oktan, hava-yakıt karışımının yanma verimini arttırdığı için hem güç artışı sağlar hem de egzoz emisyonlarının insan ve çevre sağlığı açısından daha uygun olmasını (NOX leri azaltır) sağlar.
32 Oktan Ayarlayıcı Katkı Maddeleri Kurşun tetra-etil Kurşun tetra-etil, benzinin oktan sayısını ayarlamak ve benzinli motorların vuruntu yapmasını engellemek için kullanılan bir kimyasal maddedir.
33 Ticari benzin, şu özelliklere sahip olarak üretilmelidir: 1. Değişik yük altında ve hızda durmadan yanabilmeli; 2. Motorun kolay çalışması için soğuk havalarda yeterli olarak buharlaşmalı; 3. Sıcak havalarda aşırı derecede buharlaşarak tıkanmalara sebep olmamalı; 4. Motorda kurum teşkiline yol açan kaynama noktası yüksek olan bileşikleri içermemeli; 5. Depo içinde oksitlenmeye yol açmamalı; 6. Buji tıkanmasını ve karbüratör buzlanmasını minimuma indirmelidir.
34 DİZEL YAKITI Bu motorlarda hava atmosfere kadar sıkıştırılır ve bu suretle ısıtılmış hava akaryakıta püskürtülerek yanma temin edilir.kullanılan akaryakıtın yani dizel yakıtın yanma yeteneğinin fazla olması gereklidir.dizel yakıtı için ölçü olarak setan sayısı kullanılır.yakıtlar standat motorlarda yakılarak setan ve p-metil Naftalin karışımıyla karşılaştırılır.
35 Setan Sayısı Yakıtın kendi kendine tutuşabilme kabiliyetini gösteren ölçüye "setan sayısı" denir.benzin motorlarında karışımın kendi kendine tutuşması istenmez, bu şartı da aromatik hidrokarbonlar sağlar. Benzin motorlarında nasıl ki vuruntuya karşı mukavemet oktan sayısıyla gösterilir ve bunun yüksek olması İstenirse, dizel motorlarında da dizel vuruntusuna karşı mukavemet, setan sayısıyla ifade edilir ve bunun yüksek olması istenir. Netice olarak: oktan sayısı ve setan sayısı birbirine tamamen zıt iki özelliktir. Bir yakıt için oktan sayısının yükselmesi setan sayısının düşmesidir
36 Setan sayısı hakkında unutulmaması gereken en önemli husus; yakıtın setan sayısının motorun hızına ve silindirlerin büyüklüğüne göre olmasıdır. Gerekmediği halde yüksek setan syaılı yakıt kullanılan motorun verimi düşer
37 Kükürt yakıt içerisinde istenmeyen bir maddedir. Fakat üretimde yakıt içerisindeki kükürt oranını sıfıra düşürmek çok zordur. Emme ve egzoz sisteminde ki korozyonun başlıca sebebi yakıt içerisindeki kükürt ve kükürt bileşenleridir
38 Yakıt içerisinde bulunan kükürt; yakıt ile yanıp oksijenle birleşerek, kükürt dioksit veya trioksiti oluşturur. Ayrıca yakıtın yanması ile bir miktar su buharı oluşmaktadır. Su buharı kükürt dioksit veya trioksit ile birleşerek sülfürik asiti meydana getirir. Sülfürik asit çok şiddetli bir aşındırıcı olduğu için motor elemanlarının aşınmasına sebep olur. Egzozdan dışarıya atıldıktan sonra asit yağmurlarının oluşumuna sebep olur, bitki örtüsüne ve insan sağlığına zarar verir. Bu sebepten dolayı yakıttaki kükürt miktarı mümkün olduğu kadar az olmalıdır
39 EuroDizel nedir? Özellikleri nelerdir? Çok düşük derecelerde bile donmama - İçerdiği özel katık ile -20 dereceye kadar donmaz. Çevreci - Avrupa standartlarına uygun düşük kükürt oranı ile çevre dostudur. Yüksek performans - Yüksek setan sayısı sayesinde yüksek performans sağlar, aracı ilk günkü gücüne kavuşturur. Koruma - Formülündeki güçlü temizleme maddesi sayesinde motoru korur. Sessiz - Aracın sessiz çalışmasını sağlar.
40 Dizel ve benzin yakıtları arasında önemli bazı farklar: Dizel yakıtı oluşturan moleküller, benzindekilere oranla daha uzunlar ve daha fazla sayıda karbon içeriyorlar. Tipik olarak; benzin C9H20, dizel yakıt C14H30 yapısında. Yani dizel yakıt benzine oranla daha kaba bir molekül yapısına sahip ve ham petrolden eldesi, daha az ayrıştırma işlemi (rafinasyon) gerektiriyor. Bu yüzden benzinden daha ucuz. Halbuki enerji yoğunluğu benzininkinden daha fazla. (Örneğin 1 er litre dizel ve benzinin enerji içerikleri yaklaşık 40.8 ve 34.7 milyon joule kadar.) Dolayısıyla yakıt olarak benzine göre, iki yönden birden avantajlı. Öte yandan iri kıyım molekül yapısı, dizeli benzine oranla çok daha az uçucu kılıyor. Nitekim kaynama noktası, benzininkinden, hatta suyunkinden bile daha yüksek.
41 Havacılık Yakıtları Renksiz ve berrak bir petrol ürünüdür. Gaz yağı olarak bilinen Kerosen'e özel katkılar eklenerek elde edilir. Sivil havacılıkta kullanılan JET A1 ve AVGas olmak üzere iki çeşit uçak yakıtı bulunmaktadır.
42 Antimetal Nedir ve Faydaları: Tüm yakıtlar içlerinde metal tozları barındırır. Bu tozlar zamanla aşınmaya yol açar ve motorun ömrünü kısaltır. Motor güvenliğinin çok önemli olduğu havacılık sektöründe, özellikle jet uçaklarının yakıtlarında motoru korumak için antimetal maddesi kullanılır. Antimetal (metal deactivator) metal tozlarını kaplayarak etkisiz hale getirir. Motoru korur, ömrünü uzatır.
43 Yarış Yakıtları Yarış yakıtları, ticari yakıtlarda bulunan bileşimi içermek zorundadırlar. Aradaki farkı yaratan ise, yakıtın içindeki bileşenlerin kullanımlarındaki yüzdesel farklılıklardır.
44 Yarış Yakıt İçeriği Methanol (MeOH) Ethanol (EtOH) Iso-propyl alcohol (IPA) Iso-butyl alcohol (IBA) Methyl Tertiary Butyl Ether (MTBE) Ethyl Tertiary Butyl Ether (ETBE) Tertiary Amyl Methyl Ether (TAME) Di-Isopropyl Ether (DIPE) n-propyl alcohol (NPA) Tertiary Butyl Alcohol (TBA) n-butyl Alcohol (NBA) Secondary Butyl Alcohol (SBA)
45 Özellikleri arası oktan numarasına sahip; kükürt, azot, kurşun içermeyen; çözünmüş oksijen bulundurmayan ve durağan halinde okside olmayan; aromatik ve olefinler ve kompozisyon açısından sınırlı bir hidrokarbon bileşimi.