Araştırma Makalesi

Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi

Cilt: 36 Sayı: 1 1 Aralık 2020
PDF İndir
EN TR

Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi

Öz

Bu çalışmada sonlu zaman termodinamiği metodu kullanılarak buji ateşlemeli motorlarda kullanılmak üzere, Otto çevrimi için bir simülasyon modeli oluşturulmuştur. Simülasyon modelinde, logaritmik bir fonksiyona göre özgül ısıların sıcaklığa bağlı değiştiği, çevrim başlangıç sıcaklığının artık gaz sıcaklığının etkisi ile ortam sıcaklığından yüksek olduğu, sıkıştırma genişleme süreçlerinde tersinmezliklerin olduğu ve ısı, yanma ve sürtünme kayıplarının olduğu, çalışma maddesinin yakıt-hava-artık gaz karışımından oluştuğu kabul edilmiştir. Sıkıştırma oranı, eşdeğerlik oranı ve strok/çap oranının motor performansına etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Performans analizi için ısıl verim, özgül yakıt tüketimi, özgül yakıt maliyeti ve güç yoğunluğu kullanılmıştır. Ayrıca motorda LPG kullanıldığında hacimsel verimin azaldığı kabul edilmiştir. Motor ısı balansı için performans kaybı faktörleri kullanılmıştır. Tek silindirli buji ateşlemeli bir motorun özellikleri referans olarak simülasyonda kullanılmıştır. Yapılan kapsamlı sayısal çalışma neticesinde, LPG kullanımında hacimsel verimin %10 azaldığı kabul edildiğinde güç yoğunluğunun %12 azaldığı görülmüştür. LPG’nin özgül yakıt tüketimi benzine göre yüksek olmasına rağmen LPG/benzin fiyat oranı nedeniyle LPG’nin özgül yakıt maliyeti benzine göre oldukça düşük olmaktadır. Sıkıştırma oranının artmasıyla ve strok/çap oranının azalmasıyla birlikte performans kayıpları azalmaktadır. Ayrıca eşdeğerlik oranı 1’den büyük olduğunda performans kayıpları artmaktadır. LPG’nin performans düşüklüğü özellikle hacimsel verimin artırılması veya sıkıştırma oranının artırılmasıyla bertaraf edilebileceği görülmektedir. LPG/benzin fiyat oranı 0,54 olduğunda LPG ile çalışan motorun benzin ile çalışmasına kıyasla %24 daha ekonomik olduğu belirlenmiştir. LPG/benzin fiyat oranı 0,67 olduğunda ise LPG’nin ekonomik avantajının olmadığı görülmüştür. Bu çalışmayla birlikte özellikle motor tasarımcıları için önemli sonuçlar elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Turkish Statistical Institute, Number of road motor vehicles by kind of fuel used, http://tuik.gov.tr/PreIstatistikTablo.do?istab_id=1582. Yayın tarihi: Mart 2019, Erişim tarihi: Mayıs 5, 2019.
  2. 2. Pourkhesalian, A. M., Shamekhi, A. H., Salimi, F., Alternative fuel and gasoline in an SI engine: A comparative study of performance and emissions characteristics, Fuel, 89 (5), 1056-1063, 2010.
  3. 3. Ozcan, H.,and Yamin, J. A., Performance and emission characteristics of LPG powered four stroke SI engine under variable stroke length and compression ratio. Energy Conversion and Management, 49 (5), 1193-1201, 2008.
  4. 4. Gümüş, M., The effect of lpg using ratio on performance and emission characteristics in a spark ignition engine with dual fuel injection, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 24 (2), 265-273, 2009.
  5. 5. Gumus, M., Effects of volumetric efficiency on the performance and emissions characteristics of a dual fueled (gasoline and LPG) spark ignition engine, Fuel Processing Technology, 92 (10), 1862-1867, 2011.
  6. 6. Yousufuddin, S., Mehdi, S. N., Performance and emission characteristics of LPG-fuelled variable compression ratio SI engine, Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 32(1), 7-12, 2008.
  7. 7. Çinar, C., Şahin, F., Can, Ö., Uyumaz, A., A comparison of performance and exhaust emissions with different valve lift profiles between gasoline and LPG fuels in a SI engine. Applied Thermal Engineering, 107, 1261-1268, 2016.
  8. 8. Bayraktar, H., Durgun, O., Investigating the effects of LPG on spark ignition engine combustion and performance, Energy Conversion and Management, 46 (13-14), 2317-2333, 2005.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Aralık 2020

Gönderilme Tarihi

8 Mayıs 2019

Kabul Tarihi

20 Eylül 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 36 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Arabacı, E. (2020). Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(1), 447-458. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.561583
AMA
1.Arabacı E. Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi. GUMMFD. 2020;36(1):447-458. doi:10.17341/gazimmfd.561583
Chicago
Arabacı, Emre. 2020. “Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 (1): 447-58. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.561583.
EndNote
Arabacı E (01 Aralık 2020) Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 1 447–458.
IEEE
[1]E. Arabacı, “Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi”, GUMMFD, c. 36, sy 1, ss. 447–458, Ara. 2020, doi: 10.17341/gazimmfd.561583.
ISNAD
Arabacı, Emre. “Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/1 (01 Aralık 2020): 447-458. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.561583.
JAMA
1.Arabacı E. Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi. GUMMFD. 2020;36:447–458.
MLA
Arabacı, Emre. “Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 36, sy 1, Aralık 2020, ss. 447-58, doi:10.17341/gazimmfd.561583.
Vancouver
1.Emre Arabacı. Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi. GUMMFD. 01 Aralık 2020;36(1):447-58. doi:10.17341/gazimmfd.561583

Cited By