Bir dizel motorlu jeneratörde kısmi LPG kullanımının motor performansı, yanma ve egzoz emisyonlarına etkilerinin deneysel olarak araştırılması

Abstract

Dünyadaki enerji ihtiyacının büyük bir bölümü petrolden sağlanmaktadır. Ayrıca petrolün dikkate değer bir kısmının da motorlu araçlarda yakıt olarak kullanılması alternatif enerji kaynağı arayışlarını artırmıştır. Çevre kirliliğinin büyük sebeplerinden biri motorlu araçların yaydıkları emisyonlardır. Emisyon standart değerlerinin giderek daha düşük değerlere çekilmesi daha düşük emisyonlu motor yakıtlarını kullanmaya zorlamaktadır. LPG'nin kolayca bulunması, güvenli depolanabilmesi, emisyon değerlerinin birçok yakıta göre düşük olması sebebiyle özellikle otomotiv sektöründe ilgi uyandırmaya başlamıştır. Bu çalışmada bir dizel motorlu jeneratörde ikincil yakıt olarak, manifolda püskürtülen kısmi LPG'nin oranının motor performansı, yanma ve egzoz emisyonlarına etkisi incelenmiştir. Deneyler dört silindirli, dört zamanlı, su soğutmalı dizel motorlu bir jeneratörde yapılmıştır. Yapılan deneylerden elde edilen sonuçlara göre; genel olarak LPG oranının artması ile beraber vuruntu meyilli, silindir basıncı ve egzoz gaz sıcaklığında bir artış olduğu görülmüştür. Ayrıca özgül yakıt tüketimi ve kütlesel yakıt tüketiminin de arttığı söylenebilir. Emisyon açısından test sonuçları incelendiğinde; LPG katkısıyla genel olarak CO ve HC emisyon yoğunluklarında bir artış görülmüştür. CO2 emisyonları %40 oranına kadarki LPG katkısında yoğunluğunda düzenli bir azalış gözlemlenirken, bu oranın üzerindeki LPG katkısında hızlı bir düşüş göstermiştir. Öte yandan genel olarak LPG oranının artması O2 emisyon yoğunluğunu önemli bir ölçüde azaltmıştır. Genel olarak belli oranlara kadar LPG kullanımı ile yanma, performans ve emisyon değerleri dizel yakıtına benzer çıktığından bu oranlarda LPG'nin dizel motorlarında ikincil yakıt olarak kullanımının mümkün olduğu görülmüştür.

Most of world energy demand provides from petroleum. Besides, since considerable amount of petroleum consumption are in engine vehicle, researches increase their attempts to find alternative energy sources. One of major reason of environmental pollution is car which emits emissions. Emission standard values gradually decrease and this forces to use low emission engine fuels. Easy accessibility, secure storage and low emission value of LPG arouse interest especially in automotive industry. In this work, engine performance, combustion and emission of test fuels have been investigated with LPG fumigation into manifold in the diesel engine as secondary fuel. Tests were carried out in 4 cylinders, 4 strokes water-cooled, direct-injection diesel-engined generator. According to the test results; cylinder pressure, exhaust gas temperature and possibility of knocking increased as amount of LPG increased. Besides, brake specific fuel consumption and mass fuel consumption were higher. Generally, with LPG addition, CO and HC emissions were higher. up to 40% LPG addition, CO2 emission were low and over 40% LPG addition, CO2 emission increased. On the other hand, generally, as LPG content increased, O2 emission decreased significantly. Generally, the usage of LPG up to certain levels in diesel engines found to be possible as addition fuel. Because its usage in the engine up to certain levels were not resulted in considerable changes in performance, combustion and emissions changes.