Dizel yakıtı ile birlikte LPG kullanan dual yakıtlı bir dizel motorun verimlilik performans ve emisyon yönünden deneysel olarak incelenmesi
An experimental study on the efficiency, performance and exhaust emissions of a dual fuel engine, fueled with diesel and LPG
Yazar: COŞKUN ÖZCAN
Danışman: PROF. DR. MECİT SİVRİOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Dizel motorlarında kullanılan petrol yakıtının sürdürülebilir bir enerji kaynağı olmaması ve yaydığı emisyonlar araştırmacıları uzun yıllardan bu yana sıkıştırma ateşlemeli motorlar için alternatif yakıt arayışına yönlendirmiştir. Revize edilen emisyon yönetmeliklerince sınır değerlerin sürekli olarak daha da sıkılaştırıldığı günümüzde, üretilen içten yanmalı motorların emisyon değerlerinin mevzuata uygun hale getirilmesi zorlaşmaktadır. Bu sebeple emisyon kontrol sistemleri daha karmaşık ve maliyetli olmaktadır. Araç seçiminde yakıt tüketimi ve performans marka değeri ile birlikte öncelikli tercih kriterlerini oluşturmaktadır. Artan akaryakıt fiyatları, rekabetçi olabilmek adına otomotiv firmalarını daha verimli motorlar üretmeye sevk etmektedir. İşte bu ekonomik ve çevresel kaygılar nedeniyle dizel motorunu çevreye duyarlı kalmak suretiyle daha ekonomik hale getirebilmek için bu tez çalışması gerçekleştirilmiştir. Uygulaması kolay, düşük maliyetli ve motoru alternatif yakıtın yanı sıra orijinal yakıtı ile de kullanmaya imkan tanıyan LPG dönüşüm sistemi dizel motoru için adapte edilmiş ve oldukça yaygın kullanımı olan bir hafif ticari araca uygulanmıştır. Yapılan çalışma neticesinde %7,8 seviyesinde yakıt tasarrufu ile birlikte motor performansında normal sürüş devirlerinde (2200-3000 d/d) dikkate değer artış sağlanmıştır. Deney aracının sahip olduğu tüm emisyon kontrol sistemlerine rağmen emisyon değerlerinde yoğun bir artış gözlemlenmiştir. Dönüşüm yapılmış aracın emisyon değerleri yasal sınırlar içerisinde kalmasına rağmen, öngörülemeyen emisyon kontrol sistemi arızaları ve sistemin fayda maliyet analizi dikkate alındığında, dizel araç motorunun dizel ve LPG yakıt çifti için tadilatını içeren bu dönüşümün kazançlı bir uygulama olmadığı kanısına varılmıştır.

Abstract:
The fact that the petroleum fuel used in diesel engines is not a sustainable energy source and its emissions has motivated researchers to study for alternative fuels for compression-ignition engines for many years. At present time, produced internal combustion engines are being enacted for regulations more difficultly while emissions limit values are constantly being tightened in the revised emission regulations. For this reason, emission control systems are more complicated and costly. Vehicle's fuel consumption and performance are priority preference criteria with brand value for choice of vehicle. Increasing fuel prices are driving automotive companies to produce more efficient engines in order to be competitive. Those economic and environmental concerns were the subject of this thesis aiming to render diesel engine more economical provided environmentally sensitive. An LPG conversion system, which is easy to implement, low cost and also allows running engine with its original fuel as well as alternative fuel, was modified and implemented to a light commercial vehicle which is widespread in use. In the context of this study, around 7,8% fuel economy was achieved with considerable increase in engine performance at normal driving speeds (2200-3000 d/d). Despite whole emission control systems of the test vehicle, an intense increase in emission values was observed. Although emission values of the converted vehicle stay within legal limits, considering unpredictable emission control system malfunctions and cost-benefit analysis of the system, a conclusion is reached that converting diesel engine for diesel and LPG dual fuel is not a profitable application.