LPG ile çalışan benzinli bir motora kademeli dolgu yapılmasının performans üzerindeki etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the effect of stratified charging system adopted to gasoline engine running with LPG on the engine performance
Yazar: İBRAHİM CAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CENGİZ ÖNER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı / Otomotiv Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Benzinli motorlar = Gasoline engines ; LPG = Liquefied petroleum gas ; Yanma = Combustion

Özet:
İçten yanmalı motorlarda hava yakıt karışımının hazırlanması, tutuşmanın başlaması ve yanma olayları karmaşık bir işlemdir. Bu süreç motor performansı ve egzoz emisyonu üzerinde oldukça etkilidir. Yanmanın iyileştirilmesi için yakıt özelliklerinin iyileştirilmesi yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Bunun yanı sıra yakıt cinsi ve motor çevrimine göre hava ile yakıtın silindirlere gönderilme şekli üzerinde çeşitli çalışmalar yapılmaktadır.Bu çalışmada, benzinli bir motorda LPG dönüşümü yapılıp sıralı yakıt püskürtme sistemi kullanılmıştır. Motorun hava geçiş yolu ve yakıt enjeksiyon sistemi modifiye edilip kademeli dolgu uygulaması yapılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, homojen dolgu sistemlerinden farklı olarak ateşleme bujisinin etrafı stokiyometrik karışım, yanma odasının diğer bölgeleri ise aşırı fakir hava-yakıt karışımı ile doldurulmuştur. Böylece, buji etrafında hazırlanan zengin karışımın buji tarafından tutuşturulmasıyla yanma başlatılmış ve oluşan alev yanma odasındaki fakir bölgelere doğru ilerleyip buradaki karışımı tutuşturmuştur. Sonuç olarak, kademeli dolgu yöntemi kullanılarak çok fakir karışımlarla bile motorun çalışmasının mümkün olduğu görülmüştür. Performans deneyleri sonucunda, uygulanan kademeli dolgu sisteminin hem kısmi yükler altında hem de rölanti devrinde daha az yakıt tükettiği, motor performansının ve egzoz emisyonunun ise homojen dolgulu motorlara nazaran daha iyi olduğu görülmüştür.

Abstract:
The preparation of air-fuel mixture, ignition and combustion is a complex process for internal combustion engine. These processes are very effective on engine performance and emission. Some studies have been conducted to improve the fuel properties for a better combustion. Additionally, some differently studies have also been focused on the principles of air and fuel transfer into the cylinder according to fuel type and engine cycle.In this study, LPG transformation was made in a gasoline engine and sequent fuel injection system was used. The air passing path and fuel injection system of the engine was modified for the stratified charge application. For this purpose, differently from the homogeneous charging systems, the around of spark plug was charged with stockhyometric mixture while the other areas of combustion chamber were charged with over poor air-fuel mixtures. Thus, the combustion was started by the ignition of rich mixtures around the spark plug and this flame lead to ignite the poor mixtures in the other parts of the combustion chamber. As a result, it is observed that the stratified charge application could run the engine with a very poor mixture. At the end of the performance experiments, the stratified charge application was showed better performance and emission, lower fuel consumption under loading and idle running conditions than homogeneous charging systems.