Publication: Effects of LPG composition on performance and emission of spark ignition engine equiped with liquid phase LPG injection system
Abstract
LPG KOMPOZİSYONUNUN, SIVI LPG ENJEKSIYON SİSTEMİNE SAHİP ARAÇTA PERFORMANS VE EMİSYON DEĞERLERİNE ETKİSİ Dünyada hızla artan petrol tüketimi ile birlikte önem kazanan alternatif enerji kaynaklarına yönelim artmaktadır. Bu artan talep ile birlikte birlikte küresel ısınmanın getirdiği çevresel bilinç de bu yönelimi hızlandırmıştır. Bu çerçevede moturlu yakıt teknoloji ile birlikte bu araçlara monte edilebilecek ve alternatif yakıt sistemleri de kendilerini geliştirmektedir. Bu çalışmada sıvı LPG enjeksiyon mekanizmasını içeren yeni tip sistemlerin performans verimliliği ve emisyon ile ilgili teorik ve pratik bir çalışma yapılarak, performans verimliliğinin LPG kompozisyonuna göre karşılaştırılmasının yapılması amaçlanmıştır. Deney düzeneği farklı LPG kompozisyonlarını oluşturabilecek şekilde oluşturulmuş ve verimlilik aracın ölçülen tork ve güç verileri ile birlikte emisyon değerlerinin karşılaştırılması ile belirlenmeye çalışılmıştır. Emisyon ölçümleri farklı yakıt türlerinin motorun önceden belirlenmiş yüklerde çalıştırılması ile elde edilmiş ve emisyon değişiklikleri kaydedilerek yorumlanmıştır. LPG nin ısıl özellikleri, termal ve hacimsel verim, LPG nin kompozisyonuna bağlı karakteristikleri de teorik olarak incelenmiş ve test verilerinin yorumlanmasında kullanılmıştır. Test sonucunda bütan, propan kompozisyonunun etkisinin değişken bir düzeyde olduğu görülmüş ve mevcut test düzeneğindeki benzinli motor verilerinden daha iyi tork ve güç değerleri alındığı görülmüştür. Kaydedilen maksimum güç ve tork verileri aracın %100 bütan ve %100 propan ile çalıştırılması durumunda elde edilmiş diğer karışım oranlarında ise daha düşük ve değişken değerler bulunmuştur. En yüksek verimin elde edildiği % 100 bütan karışımda normal benzinli araca göre % 8 civarında güç ve tork artışı gözlemlenmiştir. Emisyon değerleri ile birlikte yapılan değerlendirmede ise propan miktarının artması ile artık HC ve CO konsantrasyonunda azalma kaydedilmiştir.
EFFECTS OF LPG COMPOSITION ON PERFORMANCE AND EMISSION OF SPARK IGNITION ENGINE EQUIPED WITH LIQUID PHASE LPG INJECTION SYSTEM The increasing demand to fossil fuels and awareness of global warming increased the awareness of importance of less pollutant and economical alternative energy sources. In this framework with developing engine industry alternative fuel systems developed themselves to able to be embedded to current engines. In this thesis it is aimed to compare the performance and emission efficiency of the liquid injection systems with change in LPG composition, with theoretical and practical studies. The experiment has been set up to enable generating different LPG compositions. Efficiency of the engine determined by torque and power measurements and also compression of exhaust emission analysis of different LPG composition types. Emission values have been recorded while engine was running at pre-determined different engine loads. Effects of latent heat of vaporization, thermal efficiency, volumetric efficiency and LPG composition characteristics have been theoretically studied and used to analyze the test results. In the test results it is found out that there is a variable effect of butane and propane composition to the engine output. The maximum output values have been recorded in the tests carried out with 100 % propane and 100 % butane composition. The results also showed that while tested engine was running with 100% butane composition the maximum output of the engine has been increased about 8 % percent compared to the maximum output values of the gasoline system. The results of exhaust analysis have showed that remaining HC and CO emission is decreasing with the increasing propane composition in the fuel.
EFFECTS OF LPG COMPOSITION ON PERFORMANCE AND EMISSION OF SPARK IGNITION ENGINE EQUIPED WITH LIQUID PHASE LPG INJECTION SYSTEM The increasing demand to fossil fuels and awareness of global warming increased the awareness of importance of less pollutant and economical alternative energy sources. In this framework with developing engine industry alternative fuel systems developed themselves to able to be embedded to current engines. In this thesis it is aimed to compare the performance and emission efficiency of the liquid injection systems with change in LPG composition, with theoretical and practical studies. The experiment has been set up to enable generating different LPG compositions. Efficiency of the engine determined by torque and power measurements and also compression of exhaust emission analysis of different LPG composition types. Emission values have been recorded while engine was running at pre-determined different engine loads. Effects of latent heat of vaporization, thermal efficiency, volumetric efficiency and LPG composition characteristics have been theoretically studied and used to analyze the test results. In the test results it is found out that there is a variable effect of butane and propane composition to the engine output. The maximum output values have been recorded in the tests carried out with 100 % propane and 100 % butane composition. The results also showed that while tested engine was running with 100% butane composition the maximum output of the engine has been increased about 8 % percent compared to the maximum output values of the gasoline system. The results of exhaust analysis have showed that remaining HC and CO emission is decreasing with the increasing propane composition in the fuel.