ÇİFT YAKIT (BENZİN+LPG) KULLANIMININ MOTOR PERFORMANSI VE EMİSYONLAR ÜZERİNE ETKİSİNİN DENEYSEL ANALİZİ

Öz

İçten yanmalı motorlarda, yakıt tüketimi ve egzoz emisyonlarını en az düzeye indirme çabaları, çift yakıtla çalışan motorlar üzerine yapılan çalışmaların başlangıç noktasını oluşturmaktadır. Bu çalışmada, benzin ve çift yakıt (benzin+LPG) kullanımının emisyon ve performans parametreleri üzerine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla dört silindirli bir benzin motoru benzin+LPG yakıtı ile çalışabilecek şekilde modifiye edilmiştir. Karbüratörden motora yakıt geçişini sınırlayan yakıt memeleri %10 oranında küçültülüp eksik kalan yakıt ihtiyacı karbüratör bileşim braketine konuşlandırılan LPG yakıt nozulu ile sağlanmıştır. Karbüratör ana yakıt memesi %10 oranında küçültülürken; motordan aynı yük ve devir şartlarında her iki yakıtla (benzin, benzin+LPG) çalışma durumunda, aynı gücün elde edilmesi için, LPG nozul çapı ve basıncı hesaplanmıştır. Deneyler iki sabit yük ve sekiz farklı devir sayısında gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak; çift yakıtlı çalışma ile özgül yakıt tüketiminde %4, CO’da %13, HC emisyonlarında  %5 azalma sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Çift yakıt, motor performansı, egzoz emisyonları, sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG), benzin.

Kaynakça

1. Durgun, O., ve Ayvaz, Y., “The Use of Diesel Fuel-Gasoline Blends in Diesel Engines”, Proceedings of First Trabzon International Energy and Environment Symposium, Trabzon, 905-912, July 29-31 1996.
2. IEA, “World Crude Oil and Natural Gas Reserves”, International Energy Annual, March, 2004.
3. Yüksel, F., ve Yüksel, B., “Engine Performance and Pollution Emission of an SI Engine Using Ethanol-Gasoline Blended Fuels”, Atmosferic Environment, 10, 36-403, 2002.
4. Pulkrabek, W., Engineering Fundamentals of the Internal Combustion Engine, John Wiley & Sons, New York, ABD, 2001.
5. Wayne State University Resource Group, Cold Start Hydrocarbon (HC) Emissions in Gasoline Engines, 132-134, 2004.
6. Energy Conversions Inc., “An Essay on Natural Gas and its Use as a Fuel Source for Locomotives and Power Generation”, The ECI Dual Fuel Sourcebook, 3-4, 2004.
7. Karana, S., “The Effects of Cold Intake Temperatures on the Combustion of Gaseous Fuels in a Dual Fuel Engine”, Ms Thesis, University of Calgary, Canada, 2003.
8. Rahman, A., “On the Emissions from Internal-Combustion Engines”, International Journal of Energy Research, 22, 483-513, 1998.

9. Nichols, R., “”Application of Alternative Fuels”, SAE paper, 821573, 1982.
10. Ciniviz, M., ve Salman, S., “Dizel Motorlarında Dizel Yakıtı+SPG Kullanımının Performans ve Emisyonlara Etkisi”, Politeknik Dergisi, 3, 22-33, 2000.
11. Gümüş, M., Tekin, M., “Çift Yakıtlı (Dizel+Doğal Gaz) Dizel Motorunun Yanma Ürünleri Analizi”, TMMOB Makina Mühendisleri Odası VII. Otomotiv ve Yan Sanayi Sempozyumu”, 96-101, 26-27 Ekim 2001.
12. Çanakçı, M., “Idealized Engine Emissions Resulting from The Combustion of Isooctane Supplemented with Hydrogen”, Ms Thesis, Vanderbilt University, Tennesse, August, 1996.
13. Çetinkaya, S., ve Çelik. B., “Buji İle Ateşlemeli Motorlarda Yakıt Olarak Metanol-Benzin Karışımlarının Kullanılması”, 5. Uluslar arası Yanma Sempozyumu, 255-269, Ankara, 26-30 Temmuz 1998.
14. Choi, G., Chung, Y., Han, S., “Performance and Emissions Characteristics of a Hydrogen Enriched LPG Internal Combustion Engine at 1400 rpm”, International Journal of Hydrogen Energy, 30, 77-82, 2005.
15. Yüksel, F., ve Yüksel, B., “The Use of Ethanol-Gasoline Blend as a Fuel in a SI Engine”, Renewable Energy, 29, 1181-1191, 2004.
16. Alternative Fuels Data Center, Alternative Fuels Descriptions and Information, 2-4, 2003.
17. William, J., ve Timoney, D., “Emissions and Efficiency Comparison of LPG Fuels in a 1.4 litre Passenger Car Engine”, SAE Paper, 972970, 1997.
18. Piel, W., “Transportation Fuels of the Future”, Fuel Processing Technology, 71, 167-179, 2001.
19. Bata, R, M., ve Roan, V, P., “Effects of Ethanol and/or Methanol in Alcohol-Gasoline Blends on Exhaust Emissions”, American Society of Mechanical Engineers Conference Paper (ICE7; 9p), New Orleans, LA, USA, Jan 10-14 1988.
20. Scharff, R., Complete Fuel Systems and Emission Control, Delmar Publishers, Inc., Albany, NY. 1989.
21. İçingür, Y., ve Haksever, R., “Using of LPG for Internal Combustion Engines-Experimental Analysis of Its Effects on Performance and Emission”, Journal of Polytechnic, Vol 1, No 3-4, 69-76, 1998.
22. Kosha, M., ve Pirouzpanah, V., “Pollutants Emission Studies of Direct-Injection Diesel-LPG Engines”, Proceeding of the First International Energy and Environment Symposium, 1215-1221, Trabzon, July 29-31, 1996.
23. Sayın, C., Çanakçı, M., ve Kılıçaslan, İ., “Exhaust Gas Emissions of a Gasoline Engine Dual-Fueled with LPG”, 8th International Combustion Symposium, Ankara, July 17-18 2002.
24. Polat, İ., Yücel, N., ve Dinler, N., “Bir Benzinli Motorun LPG ile Çalışabilecek Şekilde Dönüşümü yapılarak Performans ve Emisyon Davranışlarının İncelenmesi”, 12. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, Sakarya, Şubat, 2000.
25. Borat, O., Balcı, M., ve Sürmen, A., Yanma Bilgisi, 92-94, 1966, Ankara.
26. Borat, O., Balcı, M., ve Sürmen, A., İçten Yanmalı Motorlar, 18-10, 2000, Ankara.
27. ASME Standards., “Measurement of Fluid Flow in Pipe Using Orifice, Nozzle and Venture”, MCF-3M, USA, 1984.
28. TOFAŞ A.Ş., DKS Otomobil Katalogu, 13, İstanbul, 1999.
29. TÜPRAŞ A.Ş., Yakıt Özellikleri Test Sonuç Tablosu, İzmit, 1996.
30. Thring, R, H., Alternative Fuels for Spark Ignition Engines, SAE paper, 972970, 1997.
31. Soruşbay, C., İçten Yanmalı Motorlarda Egzoz Emisyonları, İTÜ Makine Fakültesi Ders Notları, İstanbul, 1999.
32. Kutlar, A., Ergeneman, M., ve Arslan, H., İçten Yanmalı Motorlarda Egzoz Emisyonları, Birsen Yayınevi, s.38-40, İstanbul, 1998.
33. Dülger, Z., İçten Yanmalı Motorlar, Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, No.11, s. 28.29, Kocaeli,1999.
34. Kodah, Z., ve Soliman, S., “Combustion in a Spark Ignition Engine”, Applied Energy, 66, 237-250, 2000.