Çift yakıt enjeksiyonlu buji ateşlemeli bir motorda LPG kullanım oranının performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi

Bu çalışmada, benzin ve LPG enjeksiyon sistemine sahip buji ateşlemeli bir motorda LPG kullanım oranının motor performansı, emisyonlar ve yakıt ekonomisine olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla dört silindirli buji ateşlemeli motora sahip bir taşıt çift yakıt ile çalışabilecek şekilde modifiye edilmiştir. Çift yakıtlı çalışmada püskürtülen yakıt miktarları aynı ısıl değerlerin elde edilebilmesine göre hesaplanmıştır. Deneyler taşıt dinamometresinde, farklı LPG kullanım oranlarında (ısıl değer olarak %0, %25, %50, %75, %100), sabit devirde (3800 d/d) ve değişik motor yüklerinde (%5, %30, %60, %90) gerçekleştirilmiştir. Deneyler tüm LPG kullanım oranlarında egzoz emisyonları ve yakıt ekonomisi açısından benzine göre olumlu sonuçlar vermiştir. Motor performansı açısından ise yalnız %25 LPG kullanım oranında olumlu sonuçlar elde edilmiştir.

The effect of LPG using ratio on performance and emission characteristics in a spark ignition engine with dual fuel injection

In this study, the effect of LPG using ratio on engine performance, emissions and fuel economy in a spark ignition engine with gasoline and LPG injection systems was investigated. For this purpose, a vehicle has four cylinder spark ignition engine was modified to able to operate with duel fuel. Amount of injection fuels were calculated to obtain same heat value in the duel fuels operation. Experiments were applied in the vehicle dynamometer at different LPG using ratios (as heat value 0%, 25%, 50%, 75%, 100%), constant revolution (3800 d/d) and different load ratios (5%, 30%, 60%, 90%). Experiments gave affirmative results with regard to exhaust emissions and fuel economy at all LPG using ratios. However, positive results were only obtained at 25% LPG using ratio with respect to engine performance.

PDF

___

1. Smith, W. J., Timoney, D. J. ve Lynch, D.P., “Emissions and Efficiency Comparison of Gasoline and LPG Fuels in a 1.4 litre Passenger Car Engine”, SAE Paper, 972970, 1997.
2. İçingür, Y., ve Haksever, R., “Using of LPG for Internal Combustion Engines-Experimental Analysis of Its Effects on Performance and Emission”, Journal of Polytechnic, Cilt 1, No 3-4, 69-76, 1998.
3. Dinler, N., ve Yücel, N., “Alternatif Yakıt Olarak LPG Kullanan İki Motorun Performansının Deneysel İncelenmesi”, LPG ve CNG Uygulamaları Sempozyumu, TMMOB Makine Mühendisleri Odası, Ankara, 93–100, 2003.
4. Murillo, S., Míguez, J.L., Porteiro, J., Lopez, G.L.M., Granada, E. ve Morán, J.C., “LPG: Pollutant Emission and Performance Enhancement for Spark-Ignition Four Strokes Outboard Engines”, Applied Thermal Engineering, Cilt 25, No13, 1882-1893, 2005.
5. Kim, C.U. ve Bae, C.S., “Specated Hydrocarbon Emissions from A Gas-Fuelled Spark-Ignition Engine with Various Operating Parameters”, Journal of Automobile Engineering, Cilt 214, No 7, 795-808, 2000.
6. Akbaş, A., Sekmen, Y. ve Erduranlı, P., “Sıkıştırma Oranı Artışının LPG ile Çalışan Buji ile Ateşlemeli Taşıt Motorunun Gücü ve Yakıt Ekonomisine Etkisi”, Makina Tasarım ve İmalat Dergisi, Cilt 5, No 1, 29- 34, 2003.
7. Çelik, M.B. ve Balki, M.K., ‘‘Düşük Güçlü Bir Motorda Farklı Sıkıştırma Oranlarında LPG Kullanımının Performans ve Emisyonlara Etkisi’’, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 22, No 1, 81- 86, 2007.
8. Sayın, C., Çanakçı, M., Kılıçaslan, İ. ve Özsezen N., ‘‘Çift Yakıt (Benzin+Lpg) Kullanımının Motor Performansı ve Emisyonlar Üzerine Etkisinin Deneysel Analizi’’, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 20, No 4, 483-490, 2005.
9. Sierens, R., ‘‘Experimental and Theoretical Study of Liquid LPG Injection’’, SAE Paper, 922363, 1992.
10. Sim, H., Lee, K., Chung, N. ve Sunwoo, M., ‘‘A study on the injection characteristics of a liquid-phase liquefied petroleum gas injector for air–fuel ratio control’’, Proc. IMechE Part D: J. Automobile Engineering, Cilt 219, 1037-1046, 2005.
11. Kwak, H., Myung, C.L., ve Park, S., ‘‘Experimental investigation on the time resolved THC emission characteristics of liquid phase LPG injection (LPLi) engine during cold start’’, Fuel, Cilt 86, 1475–1482, 2007.
12. Yoong, A.P.F. ve Watkins, A.P., ‘‘Modelling of liquefied petroleum gas spray development, evaporation and combustion’’, IMechE: Int. J. Engine Res., Cilt 5, No 6, 469- 497, 2004.
13. Karamangil, M.I., “Development of the Autogas and LPG-powered Vehicle Sector in Turkey: A Statistical Case Study of the Sector for Bursa”, Energy Policy, Cilt 35, 640–649, 2007.
14. Voltran Alternative Fuel Systems, Voltran Installation Manual, Istanbul, 1-49, 2007.
15. Lee, D., Cho, S., Lee, B., Ko, Seil., Park, J. ve Choi, J., ‘‘Enhancement of volumetric efficiency in a gaseous LPG injection engine’’, The 13th International Pacific Conference on Automotive Engineering, 2006.
16. Puhan, S., Vedaraman, N., Rama, B.V.B., Sankarnarayananb, G. ve Jeychandranb, K., ‘‘Mahua oil (Madhuca Indica seed oil) methyl ester as biodiesel-preparation and emission characterstics’’, Biomass and Bioenergy.
17. Kodah, Z. ve Soliman, S., “Combustion in a Spark Ignition Engine”, Applied Energy, Cilt 66, 237-250, 2000.