Benzinli motorlarda yakıt olarak LPG kullanılması ve katalitik konvertör uygulanmasının motor performansı ve egzoz emisyonlarına olan etkisinin incelenmesi
Application of catalytic converter SI engines, vhivh are fuelled by gasoline and LPG, and its effects to engine performance and exhaust emissions
Yazar: NUREDDİN DİNLER
Danışman: PROF. DR. NURİ YÜCEL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2001
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Egzoz emisyonları = Exhaust emissions ; Katalitik çevirici = Catalytic converter ; LPG = Liquefied petroleum gas ; Motor performansı = Motor performance ; İçten yanmalı motorlar = Internal combustion engines

Özet:
BENZINLI MOTORLARDA YAKIT OLARAK LPG KULLANILMASI VE KATALİTİK KONVERTÖR UYGULAMASININ MOTOR PERFORMANSI VE EGZOZ EMİSYONLARINA OLAN ETKİSİNİN İNCELENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Nureddin DİNLER... GAZI ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2000 ÖZET Bu çalışmada, buji ateşlemeli motorlarda egzoz emisyonlarını azaltıcı çözümlerden alternatif yakıt (LPG) ve katalitik konvertör uygulamaları incelenmiştir. Deneylerde 4 zamanlı, 4 silindirli buji ateşlemeli Ford marka motor kullanılmıştır. Önce motora LPG dönüşümü yapılarak farklı ateşleme avansı değerlerinde motor performansı ve egzoz emisyonlarının davranışı incelenmiştir. Daha sonra egzoz sistemine katalitik konvertör monte edilerek LPG ve kurşunsuz benzin ile deneyler yapılmıştır. Katalitik konvertörün motor performansı ve egzoz emisyonlarının üzerine olan etkisi incelenmiş ve kıyaslanmıştır. Motor performansını belirlemek için yapılan deneylerde, motor tam açık gaz kelebeği konumunda hidrolik dinamometre ile yükelenerek kademeli olarak devir sayısı değiştirilerek yapılmıştır.u Egzoz emisyonlarının davranışını belirlemek için yapılan deneylerde ise, motor 40 dev/s (2400 dev/dak) sabit hızda tutularak motor yükü (%0 - %100 yük arasında) değiştirilerek yapılmıştır. Deneyler dört farklı ateşleme avansı değerinde kurşunsuz benzin ve LPG için ayrı ayrı tekrarlanmıştır. LPG ile çalışmada motorun torku, mil gücü kurşunsuz benzin ile çalışmaya göre bir miktar daha düşüktür. Egzoz sistemine katalitik konvertör monte edildikten sonra motor torku, mil gücü değerlerinde %5 civarında azalma olmaktadır. Mil özgül yakıt tüketiminde %5-10 artış olmakta, mil veriminde ise azalma olmaktadır. Katalitik konvertörden sonra CO, HC emisyonları etkili bir şekilde azaltılırken; NOx emisyonu kapalı devre katalizör sistemi kullanılmadığından dolayı diğer gazlar kadar etkili dönüştürülememektedir. Ayrıca, katalitik konvertörün dönüştürme verimi de incelenmiştir. Sonuçlar grafikler şeklinde sunulmuştur. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi 625.05.03 LPG, Katalitik konvertör, İçten yanmalı motor 119 Prof.Dr. Nuri YÜCEL

Abstract:
Ill APPLICATION OF CATALYTIC CONVERTER TO SI ENGINES, WHICH ARE FUELLED BY GASOLINE AND LPG, AND ITS EFFECTS TO ENGINE PERFORMANCE AND EXHAUST EMISSIONS (M.Sc. Thesis) Nureddin DİNLER GAZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY December 2000 ABSTRACT In this study, applications of alternative fuel (LPG) and catalytic converter, spark ignition engines emission-reducing solutions, were investigated. Experimental studies were conducted on a 4-cylinder, 4-stroke, Ford brand spark ignition engine. First, the engines converted to be fuelled with LPG and at different spark timing values, engine performance and exhaust emissions behavior were characterized. After the catalytic converter was mounted on the exhaust system, experiments were done for LPG and unleaded gasoline. Effects of catalytic converter on engine performance and exhaust emissions were characterized and compared with each other. Experiments to characterize the performance of engine were performed on engine at wide-open throttle position. Engine speed was changed with loading by hydraulic dynamometer.IV Experiments to characterize the behavior of exhaust emissions were performed on engine at steady speed (2400 rpm) and engine load was changed between 0% - 100% load. Experiments were performed for unleaded gasoline and LPG at for different spark timing values. The engine operation with LPG, torque and brake power is less than the engine operation with unleaded gasoline. After the installation of catalytic converter on exhaust system, a decrease about 5 % was measured in torque and brake power. There was an increase in brake specific fuel consumption about 5-10 %, and decrease in brake efficiency. After the catalytic converter CO, HC emissions were reduced effectively; but NOx emissions could not be converted efficiently because of the absence of closed loop catalytic converter system. Furthermore, conversion efficiency of catalytic converter was determined. Results were presented as graphics. Science Code : 625.05.03 Keywords : LPG, Catalytic converter, Internal combustion engine Page Number : 123 Adviser : Prof. Dr. Nuri YÜCEL