Traktör dizel motorunun yüksek sıkıştırma oranında lpg ile çalışmasını sağlayan yeni bir yanma odasının teorik ve deneysel incelenmesi
Study of a new combustion chamber for a tractor diesel engine that can operate in high compression ratios with lpg
Yazar: KADİR USTAEL
Danışman: PROF. DR. RAFİG MEHDİYEV
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Otomotiv Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Alternatif yakıtların kullanımı, egzoz gazı emisyonlarını azaltmada, en çok başvurulan yöntemlerden biridir. Ancak, mevcut dizel ya da benzinli motorları alternatif yakıtlarla çalışabilir duruma getirme olayının maliyeti ve zorluğu bu çalışmaların önündeki en büyük engel olmuştur. Benzinli motorlara LPG ve NG gibi gaz yakıt püskürtülmesi ya da dizel motorların sıkıştırma oranı düşürülerek bu tür yakıtlarla çalıştırılmaya zorlanması, çoğu zaman motoru mevcut durumundan daha kötü performans ve emisyon vermeye mecbur etmiştir. Sekize benzer yapısı ve yanma odasında birbiriyle ters ama aynı hızda dönen iki hava ortamı sayesinde hem vuruntuyu önleyen hem de hava-yakıt karışımını tabakalaştıran MR-Proses, dizel motorlarını sıkıştırma oranını koruyarak gaz yakıtlara çevirmeye imkan sağlamaktadır. Bunun uygulamasına yönelik, MR-2 yanma odalı yeni bir dizel motor LPG ile çalıştırılarak performans ve emisyon değerleri ölçülmüştür. Bu çalışmada, bu bulunan değerlerle, daha önce önerilmiş olan iki aşamalı yanma mekanizmasının termodinamik modelinin LPG yakıtına uygulanmasıyla çıkan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuçta, yüksek sıkıştırma oranlarında (? > 12), ve fakir hava-yakıt karışımlarında (? > 1.0) LPG'nin vuruntusuz bir şekilde çalıştırılabileceği, iki yakıt arasındaki geçişin de bu yolla diğer yöntemlere göre daha az maliyetli ve karmaşık bir yolla daha yüksek performans vadettiği bulunmuştur.

Abstract:
The use of alternative fuels is one of the most applied methods to overcome exhaust emission problem. But the cost and the complication of conversion of current diesel engines to alternative fuels has been the most challenging obstacle before these investigations. Especially, injecting gas fuels such as LPG and NG into gasoline engines, which is one of the most applied conversion process, or enforcing diesel engines tooperate in lower compression ratios with these kind of fuels, mostly, results worse performance and emission characteristics than its current version. MR-Process which has a shape of ?8? on the piston symmetry axis results both the stratification of air-fuel mixture and elimination of knocking with the help of twin swirls rotating opposite directions but with the same momentum provides the possibility of conversion diesel engines to gas fuels maintaining its compression ratio. As an application of this process,a novel combustion chamber, named as MR-2, has assembled to a diesel engine whose performance and exhaust gas emissions measured while running with LPG. In this study, the results of this measurement and the early-proposed thermodynamic model of twostage combustion mechanism, which modified for LPG, have compared. In conclusion, it is realized that LPG can operate in high compression ratios (?>12) and lean air-fuel mixtures (?>1.0) without knocking and the exchange of diesel and LPG between eachother in this way is more economical and much less complicated with better performance compared to other methods.