Investıgatıon Of The Effects Of Lpg Usage On Performance And Emıssıons In An Atkınson Cycle Engıne

Abstract

Bu çalışmada, Otto çevrimine göre çalışan, tek silindirli, dört zamanlı, buji ile ateşlemeli bir motordan dönüştürülmüş Atkinson çevrimli motorda, sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) kullanımının performansa ve egzoz emisyonlarına etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, motorun maksimum tork devri olan 2600 rpm hızda, gaz kelebeğinin tam açık pozisyonunda ve 6 farklı hava fazlalık katsayısında (λ=0,8-1,3 aralığında) gerçekleştirilmiştir. Hava fazlalık katsayısına bağlı olarak, tork, güç, özgül yakıt tüketimi, termik verim, hidrokarbon (HC), karbon monoksit (CO) ve azot oksit (NOx) emisyonlarının değişimi incelenmiştir. LPG kullanımı sonucu, benzine kıyasla %40’a varan emisyon değerlerinde iyileşme, %2 termik verimde artış ve özgül yakıt tüketim değerinde %8 iyileşme olduğu görülmüştür. Deney sonuçları incelendiğinde, en yüksek tork ve gücün λ=0,9 oranında 17,025 Nm ve 4,64 kW olarak elde edildiği görülmektedir. En düşük özgül yakıt tüketimi ve en yüksek termik verim λ=1,2 için sırasıyla 270,46 g/kWh ve %30,07 olarak elde edilmiştir. Karışım oranının fakirleşmesine bağlı olarak HC ve CO emisyonları iyileşmiştir.In this study, the effects of the use of liquefied petroleum gas (LPG) on the engine performance and exhaust emissions were investigated experimentally in an Atkinson cycle engine converted from a single-cylinder, four-stroke, spark-ignition (Otto) engine. The experiments were carried out at the maximum torque speed of the engine (2600 rpm) at 6 different excess air coefficients (λ=0.8-1.3) and full open throttle. In the experiments, the variation of torque, power, specific fuel consumption, thermal efficiency, hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxide (NOx) emissions were investigated depending on different lambda values. As a result of using LPG in the same engine, it has been observed that there is an improvement in emission values up to 40% compared to gasoline, an increase in thermal efficiency of 2% and an 8% improvement in specific fuel consumption. According to the experimental results, it was obtained that the maximum torque and output power were obtained as 17.025 Nm and 4.64 kW at λ=0.9 ratio. The minimum specific fuel consumption and the maximum thermal efficiency were obtained as 270.46 g/kWh and 30.07% at λ=1.2 ratio. HC and CO emissions were decreased depending on the impurities of the mixtur