Çift yakıtlı bir dizel motorda LPG/biyodizel oranının performans ve emisyonlara etkisi

Abstract

Bu çalışmada; tek silindirli, direkt püskürtmeli, sıkıştırma ile ateşlemeli bir motorda dizel yakıtı yerine alternatif olarak farklı oranlarda biyodizel/LPG çift yakıtı kullanılmasının performans ve emisyonlara etkisi deneysel olarak araştırılmıştır.Literatürde, biyodizel/LPG karışımının dizel yakıtı alternatifi olarak kullanılmasıyla ilgili çok az sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmanın gerekçesi, dizel yakıtına göre daha temiz yanabilen ancak dizel motorlarda yakıt olarak kullanılmasına şüphe ile bakılan LPG ile yenilenebilir, oksijen içeren ve daha temiz yanabilen biyodizel yakıtın uygun oranlarda kullanılmasıyla motor egzozundan daha az zararlı emisyonların yayılacağının tahmin edilmiş olmasıdır.Deneysel çalışma, sabit devirde değişik yük ve çift yakıt oranlarında gerçekleştirilmiştir. Karşılaştırma yapmak için aynı koşullarda saf dizel ve saf biyodizel yakıtlarının deneysel verileri de kaydedilmiştir. Dizel ve biyodizel yakıtı motorun orijinal yakıt enjeksiyon sistemiyle silindir içine püskürtülmüştür. LPG gazyakıtı ise regülatör ile basıncı düşürüldükten sonra miktarı da hassas vana ile ayarlanarak sulu güvenlik ve alev geri tepme valflerinden geçtikten sonra emme manifoldundan emilen hava içerisine verilmiştir. Sıvı ve gaz yakıt tüketimleri dijital teraziler ile ölçülmüştür. Egzoz gaz sıcaklığı K tipİ sıcaklık sensörü ve dijital termometre ile tespit edilmiştir. Egzoz emisyonları uygun emisyon cihazlarıyla ölçülmüştür.Deneyler sırasında; motor torku, yakıt tüketimleri, egzoz emisyonları ve egzoz gaz sıcaklığı değerleri ölçülmüş ve kaydedilmiştir. Bu ölçümlerden yararlanarak motor gücü, özgül yakıt sarfiyatı ve motor termik verimi hesaplanmıştır. Verilerin değerlendirilmesi sonucunda; ÖYT'nin düşük LPG oranında dizel ve biyodizelden düşük, yüksek LPG oranında ise yüksek çıktığı belirlenmiştir. Egzoz gaz sıcaklığının genel olarak düşük çıktığı görülmüştür. Emisyonlardan CO, HC ve NOx emisyonlarının yüksek, is emisyonunun ise düşük çıktığı tespit edilmiştir.

In this study, single-cylinder, direct injection, compression ignition engine with different proportions of diesel fuel instead of biodiesel as an alternative / LPG dual-fuel use and emissions performance, the effect was investigated experimentally.In the literature, biodiesel / diesel fuel mixture of LPG as an alternative are very few the reason of the study, according to the cleaner diesel fuel as combustible fuel for diesel engines, but viewed with suspicion by the use of LPG and renewable, including oxygen, combustible and cleaner use of appropriate amounts of biodiesel fuel to the engine exhaust is less harmful emissions will spread to an estimated.Experimental study of different load and dual-fuel ratios were constant speed. Under the same conditions to compare to pure diesel, pure biodiesel fuels have been the experimental data. Diesel and biodiesel fuel is sprayed into the engine's original fuel injection system, cylinder. LPG gas is the fuel pressure regulator and precision valves after being dropped by adjusting the amount of water and flame safety valvesafter recoil absorbing air into the intake manifold are given. Liquid and gas fuel consumption was measured with digital scales. Exhaust gas temperature was determined with the K type temperature sensor and a digital thermometer. Exhaust emissions are measured in accordance with emission devices.During the experiments, the engine torque, fuel consumption, exhaust emissions and exhaust gas temperature values were measured and recorded. This measurement, using the engine power, specific fuel consumption and engine thermal efficiency was calculated. Evaluation of data as a result of lower specific fuel consumption of diesel and biodiesel low rate of LPG, the high out of the high rate of LPG was determined. Exhaust gas temperature was observed to generally low. It is determined that smoke emissions is lover while, CO, HC and NOx emissions are higher.