ÇİFT YAKITLI BİR DİZEL MOTORDA LPG YÜZDESİNİN PERFORMANS VE EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİ

Öz

Bu çalışmada, tek silindirli, direkt püskürtmeli bir dizel motorda ikinci yakıt olarak %30 propan, %70 bütandanoluşan LPG’nin (Liquefied Petroleum Gas) dizel/LPG çift yakıtı içerisindeki oranının performans ve egzozemisyonlarına etkisi araştırılmıştır. Testler, maksimum tork devrinde (2600 d/d), maksimum torkun %20, %40,%60, %80 ve %100’ünde olmak üzere değişen yüklerde saf dizel yakıtı ve kütlesel olarak %20, %40, %60, %80ve %90 LPG içeren çift yakıt ile gerçekleştirilmiştir. Test sonuçları, her orandaki çift yakıt ile is ve azot oksit(NOx) emisyonlarının azaldığını, karbonmonoksit (CO) ve hidrokarbon (HC) emisyonlarının ise arttığınıgöstermiştir. Ayrıca, fren Özgül Yakıt Tüketiminin (ÖYT) %40 LPG ile yüke bağlı olarak dizel yakıtına göre%3,5-15 oranında azaldığı ve egzoz gaz sıcaklığının da genel olarak dizel yakıtından düşük çıktığı görülmüştür.LPG’nin yakıt olarak kullanılması sonucu tek olumsuz etki olarak ortaya çıkan bir miktar CO ve HC emisyonartışı herhangi bir yöntemle düşürülebildiği takdirde, dizel yakıtı ile birlikte %40-%60 oranında LPG’nin yakıtolarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• LPG, çift yakıtlı motor, emisyon, performans.

Kaynakça

1. Weaver, C.S., “Natural gas vehicle—a review of
2. the state of the art”, SAE, Paper 892133, 1989.
3. Çetinkaya, S., “Taşıtlarda Yakıt Olarak CNG
4. Kullanımının Teknolojik Ve Ekonomik Açıdan
5. Değerlendirilmesi”, III. LPG-CNG Kongresi ve
6. Sergisi, 8-9 Haziran 2007, Ankara.
7. Bayka, D., “Doğalgazın Taşıtlarda Yakıt Olarak
8. Kullanımı”, III. LPG-CNG Kongresi ve Sergisi,

9. -9 Haziran 2007, Ankara.
10. Papagiannakis, R.G. ve Hountalas, D.T.,
11. “Combustion and exhaust emission
12. characteristics of a dual fuel compression ignition
13. engine operated with pilot Diesel fuel and natural
14. gas”, Energy Conversion and Management
15. Volume, 45, Issues 18-19, 2971–2987, 2004.
16. Selim, M.Y.E., “Sensitivity Of Dual Fuel Engine
17. Combustion And Knocking Limits To Gaseous
18. Fuel Composition”, Energy Conversion And
19. Management, Volume 45, Issue 3, 411–425,
20. -
21. Papagiannakis, R.G., Hountalas D.T. ve
22. Rakopoulos, C.D., “Theoretical study of the
23. effects of pilot fuel quantity and its injection
24. timing on the performance and emissions of a
25. dual fuel diesel engine”, Energy Conversion
26. and Management, Volume 48, Issue 11, 2951–
27. , 2007.
28. Nwafor, O.M.I., “Effect of advanced injection
29. timing on emission characteristics of diesel
30. engine running on natural gas”, Renewable
31. Energy, Volume 32, Issue 14, 2361–2368, 2007.
32. Saleh, H.E., “Effect of variation in LPG
33. composition on emissions and performance in a
34. dual fuel diesel engine”, Fuel, Volume 87, Issues
35. -14, 3031–3039, 2008.
36. Selim, M.Y.E., Radwan, M.S. ve Saleh, H.E.,
37. “Improving The Performance of Dual Fuel
38. Engines Running on Natural Gas/LPG by Using
39. Pilot Fuel Derived From jojoba seeds”,
40. Renewable Energy, Volume 33, Issue 6, 1173-
41. , 2008.
42. Barut, E., Design and Implementation of
43. Distributive Gas Fuel MeteringSystem For
44. The Dual Fuel Operation of Diesel Engine, The
45. Thesis Master of Science,, Middle East Technical
46. University, Graduate School of Natural and
47. Applied Sciences, Ankara, 1997.
48. Abd Alla, G.H., Soliman, H.A., Badr, O.A. ve
49. Abd Rabbo, M.F., “Effect of pilot fuel quantity
50. on the performance of a dual fuel engine”,
51. Energy Conversion and Management; Volume
52. , Issue 6, 559–72, 2000.
53. Nwafor, O.M.I., “Effect of choice of pilot fuel on
54. the performance of natural gas in diesel engines”,
55. Renewable Energy, Volume 21, Issues 3-4, 495–
56. , 2000.
57. Lee, C.S., Lee, K.H. ve Kim, D.S., “Experimental
58. and numerical study on the combustion
59. characteristics of partially premixed charge
60. compression ignition engine with dual fuel”,
61. Fuel, Volume 82, Issue 5, 553–60, 2003.
62. Papagiannakis, R.G. ve Hountalas, D.T.,
63. “Experimental investigation concerning the effect
64. of natural gas percentage on performance and
65. emissions of a DI dual fuel diesel engine”,
66. Applied Thermal Engineering, Volume 23,
67. Issue 3, 353–365, 2003.
68. Carlucci, A.P., Ficarella, A. ve Laforgia, D.,
69. “Experimental comparison of different strategies
70. for natural gas addition in a common rail diesel
71. engine”, In: Proceedings of FISITA, Barcelona,
72. Spain, May 23–27, Paper F2004V136, 2004.
73. Salman, S., Çınar, C., Haşimoğlu, C., Topgül T.
74. Ve Ciniviz, M., “The Effects Of Dual Fuel
75. Operation On Exhaust Emıssions In Diesel
76. Engines”, Technology, Volume 7, Issue 3, 455-
77. , 2004.
78. Huang, Z., Shiga, S., Ueda, T., Nakamura, H.,
79. Ishima, T., Obokata, T. et al., “Effect of fuel
80. injection timing relative to ignition timing on the
81. natural gas direct-injection combustion”, J Eng
82. Gas Turbine Power, Volume 125, Issue 3, 783-
83. , 2003.
84. Carlucci, A.P., de Risi A., Laforgia, D. ve
85. Naccarato, F., “Experimental investigation and
86. combustion analysis of a direct injection dualfuel
87. diesel–natural gas engine”, Energy, Volume
88. , Issue 2, 256–263, 2008.
89. Abd Alla, G.H., Soliman, H.A., Badr, O.A. ve
90. Abd Rabbo, M.F., “Effect of injection timing on
91. the performance of a dual fuel engine”, Energy
92. Conversion and Management, Volume 43,
93. Issue 2, 269–277, 2002.
94. Çarman, K., Salman, S. ve Ciniviz, M., “Dizel
95. Motorlarında Dizel Yakıtı+LPG Kullanımının
96. Performans Ve Emisyona Etkisi”, Selçuk-Teknik
97. Online Dergisi, ISSN 1302- 6178. Volume 2,
98. Number: 1, 2001.
99. Qi, D.H., Bian, Y.Z.H., Ma, Z.H.Y., Zhang,
100. C.H.H. Ve Liu, S.H.Q., “Combustion and
101. Exhaust Emission Characteristics of A
102. Compression Ignation Engine Using Liquefied
103. Petroleum Gas-Diesel Blended Fuel”, Energy
104. Conversion And Management, Volume 48, Issue
105. , Pages 500-509, 2007.
106. Ma, Z., Huang, Z., Li, C., Wang, X. ve Miao, H.,
107. “Combustion and emission characteristics of a
108. diesel engine fuelled with diesel–propane blends”,
109. Fuel, Volume 87, Issues 8-9, 1711–1717, 2008.
110. Selim, M.Y.E., “Effect Of Engine Parameters
111. And Gaseous Fuel Type on The Cyclic
112. Variability of Dual Fuel Engines”, Fuel, Volume
113. , Issues 7-8, 961–971, 2005.
114. Pirouzpanah, V. ve Barkhordarion, A.M. “Dual-
115. Fuelling of An Industrial Indirect Injection Diesel
116. Engine by Diesel and Liquid Petroleum Gas”,
117. International journal of energy
118. research, Volume 20, Issue 10, 903-912, 1996.
119. Heywood, J.B. Internal combustion engine
120. fundamentals. New York: McGraw-Hill Book
121. Co., 1988.
122. Sahoo, B.B., Sahoo, N. ve Saha, U.K., “Effect of
123. engine parameters and type of gaseous fuel on the
124. performance of dual-fuel gas diesel engines—A
125. critical review”, Renewable and Sustainable
126. Energy Reviews, Volume 13, Issues 6-7, 1151-
127. , 2009.
128. Aktaş, A. ve Sekmen, Y., “Biyodizel İle Çalışan
129. Bir Dizel Motorda Yakıt Püskürtme Avansının
130. Performans Ve Egzoz Emisyonlarına Etkisi”,
131. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 23, No 1,
132. -206, 2008.
133. Uma, R., Kandpal, T.C. ve Kishore, V.V.N.,
134. “Emission characteristics of an electricity
135. generation system in diesel alone and dual fuel
136. modes”, Biomass and Bioenergy, Volume 27,
137. Issue 2, 195–203, 2004.
138. Singh, R.N., Singh, S.P. ve Pathak, B.S.,
139. “Investigations on operation of CI engine using
140. producer gas and rice bran oil in mixed fuel
141. mode”, Renewable Energy, Volume 32, Issue 9,
142. –1580, 2007.
143. Abdel-Rahman, A.A., “On The Emıssıons From
144. Internal-Combustıon Engınes: A Review”,
145. Internatıonal Journal Of Energy Research,
146. Volume 22, Issue6, 483-513, 1998.
147. Dong, J., Gao, X, Li G and Zhang, X. “Study on
148. Diesel-LPG Dual-Fuel Engines”, SAE paper no:
149. - 01-3679.