Homojen dolgulu bir benzinli motorda doğalgaz kullanımının motor performansına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of natural gas usage on engine performance at the homogeneous filling gasoline engine
Yazar: NİHAT ŞENOCAK
Danışman: PROF. DR. CENGİZ ÖNER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Trafik = Traffic

Özet:
Alternatif yakıtların kullanılmasında hedeflenen iki önemli amaç vardır. Yakıtın çevreci olması ve enerji verimliliği sağlamasıdır. Doğalgaz, diğer alternatif yakıtlara göre daha çevreci ve daha ekonomiktir. Bu sebeple taĢıt motorlarında kullanılması açısından oldukça avantajlıdır. Doğalgaz, sahip olduğu yüksek oktan değeri ve özelliklerinden dolayı buji ateĢlemeli motorlar için ideal bir yakıttır. Buji ateĢlemeli bir motorun doğalgazla çalıĢmasını sağlamak için, motorda esas bir değiĢikliğe gerek yoktur. CNG yakıt dönüĢüm sistemini motora uygulamak ve sistemin ECU konfigürasyonunu gerçekleĢtirmek yeterlidir.
Bu çalıĢmanın amacı; benzin yerine doğalgaz kullanılması durumunda motor performans karakteristiklerindeki değiĢimleri deneysel olarak belirleyip karĢılaĢtırmaktır. Homojen dolgulu buji ateĢlemeli bir motora, CNG yakıt dönüĢümü uygulanmıĢtır. DönüĢüm iĢleminde, çok nokta enjeksiyonlu sıralı tip CNG yakıt dönüĢüm sistemi kullanılmıĢtır. Deney motoru; hem benzinle çalıĢabilir duruma, hem de doğalgazla çalıĢabilir duruma getirilmiĢtir.
Deney motorunun, benzinle çalıĢtırılması ve doğalgazla çalıĢtırılması Ģartlarında deneysel ölçümler yapılmıĢtır. Motor momenti, yakıt tüketim miktarı, egzoz gazı emisyonları, egzoz gazı sıcaklığı, hava fazlalık katsayısı, titreĢim yoğunluğu ve gürültü Ģiddeti ölçümleri gerçekleĢtirilmiĢtir. Deneysel ölçümlerle birlikte; motor gücü, hava/yakıt oranları, özgül yakıt tüketimi, efektif verim ve özgül enerji maliyeti hesaplanmıĢtır. Elde edilen veriler, karĢılaĢtırılmıĢ ve yorumlanmıĢtır.
Doğalgazla çalıĢmada; motor gücünün ve momentinin azaldığı görülmüĢtür. CO, CO2, HC ve NO emisyonlarında önemli oranda azalma olduğu, egzoz gazı sıcaklıklarında ise artıĢ meydana geldiği görülmüĢtür. Daha ekonomik yakıt tüketimi sağladığı görülmüĢtür. Efektif verimde azalma belirlenmiĢtir. Motor titreĢimin yoğunluğunda kayda değer oranda bir değiĢim görülmemiĢtir. Gürültü seviyesinde ise azalma tespit edilmiĢtir.
Anahtar Kelimeler: CNG, Doğalgaz, Homojen Dolgu, Buji AteĢlemeli Motorlar, Motor Performansı, Egzoz Gazı Emisyonları

Abstract:
There are two important purposes of use alternative fuels. The fuel should be environmentalist and provide to energy efficiency. Natural gas is more environmentally friendly and more economical compared to other alternative fuels. For this reason it is quite advantageous in terms of its use in vehicle engines. Natural gas is an ideal fuel for spark ignition engines because of it possesses high octane value and characteristics. Not necessary of main change at the engine to ensure that a spark-ignition engine works with the natural gas. It is enough to apply the CNG fuel conversion system to the engine and perform the ECU configuration of the system.
The purpose of this study is; experimentally determining and comparison of changes in engine performance characteristics when natural gas is used instead of gasoline. CNG fuel conversion was applied to a homogeneous filled spark ignition engine. Multi-point injected sequential type CNG fuel conversion system was used to in the conversion process. The experiment engine was made operable with natural gas besides gasoline.
Experimental measurements were carried out at experiment engine of conditions in working situations with gasoline or with natural gas. Engine torque, amount of fuel consumption, exhaust gas emissions, exhaust gas temperatures, air surplus coefficient, vibration density and noise fierceness measurements were performed. Experimental measurements along with were calculated engine power, air-fuel ratios, specific fuel consumption, effective yield and specific energy cost. The data obtained were compared and interpreted.
It has been seen that the engine power and engine torque have decreased when executed with natural gas. It has been observed that there is the significant decrease in CO, CO2, HC and NO emissions. It has been seen at increase of that the exhaust gas temperatures. It has been seen at provide more economical fuel consumption. It has been determined that the effective yield has decreased. Significant change in engine vibration intensity hasn't been observed. It has been determined that the noise intensity has decreased.
Keywords: CNG, Natural Gas, Homogeneous-Filled, Spark Ġgnition Engines, Engine Performance, Exhaust Gas Emissions