Taşıt LPG dönüşüm regülatörlerindeki soğuk çalıştırma probleminin çözümünde faz değiştiren malzemelerin (PCM) uygulanması - Uğurlu, Adem (My University, 2008)
TAŞIT LPG DÖNÜŞÜM REGÜLATÖRLERİNDEKİ SOĞUK ÇALIŞTIRMA PROBLEMİNİN ÇÖZÜMÜNDE FAZ DEĞİŞTİREN MALZEMELERİN (PCM) UYGULANMASI Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) günümüz buji ateşlemeli taşıt motorlarında silindir içerisine genellikle gaz fazında havayla karıştırılarak gönderilmektedir. Basınç altında sıvı halde bulunan LPG’nin basıncını düşürmek ve gaz haline geçirmek için motorun soğutma suyu ile ısıtılan bir regülatör kullanılmaktadır. Ancak soğuk çalıştırma durumunda motor soğutma suyu ısısı regülatörden geçen LPG’yi buharlaştırmak için yeterli olmamaktadır. Bu nedenle motor, soğutma suyu yeterli sıcaklığa ulaşana kadar benzin yakıtıyla çalıştırılmaktadır. Böylece LPG’den beklenen yakıt ekonomisi tam olarak sağlanamamakta ve çevreye yayılan kirletici emisyonlar artmaktadır. Bu çalışmada, taşıt LPG dönüşüm regülatörlerindeki soğuk çalıştırma probleminin çözümü için, faz değiştiren malzeme (PCM) kullanımıyla ısı enerjisi depolayabilen bir regülatör tasarlanmıştır. PCM’li regülatörün taşıt motoru üzerinde, rölanti çalışma koşullarındaki ısıl davranışı incelenmiştir. PCM’li regülatörün kullanılması ile oluşan egzoz emisyonları (HC, CO) benzinli çalışmadaki emisyonlar ile karşılaştırılmıştır. Tasarlanan PCM’li regülatörün LPG yakıtı kullanabilecek şekilde dönüşümü yapılmış taşıt motorlarındaki soğuk çalıştırma problemini çözebileceği görülmüştür. PCM’siz regülatör 3 saatte LPG ile çalışma sıcaklığının altına düşerken, aynı koşullarda, tasarlanan PCM’li regülatör 15 saat sonunda motoru LPG’de çalıştırabilmektedir. Motorun 12 saat soğumasından sonra, direkt LPG yakıtı ile çalıştırılması ile benzine nazaran HC emisyonlarında %17,32 ve CO emisyonlarında %28,71 düşüş elde edilmiştir. Sonuç olarak bu regülatörün kullanımıyla, LPG’den beklenen yakıt ekonomisi artırılabilmekte ve çevreye yayılan kirletici emisyonlar iyileştirilebilmektedir.

THE APPLICATION OF PHASE CHANGE MATERIALS (PCM) TO SOLVE THE COLD START PROBLEM OF LPG CONVERSION REGULATORS IN VEHICLES Liquefied petroleum gas (LPG) is sent to the cylinders mixed with air mostly in gas phase in current spark ignition engines. A regulator heated by the engine cooling water is used for reducing the pressure and vaporizing LPG that stays as liquid under pressure. However, in case of cold start, the heat of the engine cooling water is not enough to vaporize the LPG passing through the regulator. For this reason, the engine is operated on gasoline until the engine coolant, which heats the regulator, reaches the required temperature. Therefore, the fuel economy expected from LPG cannot be obtained completely and the pollutant emissions emitted to the environment increase. In this study, to solve the cold start problem of LPG conversion regulators in vehicles, a regulator that can store thermal energy is designed by the use of phase change material (PCM). The thermal behavior of the regulator with PCM is tested at idle operating conditions. The exhaust emissions (HC, CO) occurred in the using the regulator with PCM are compared to the emissions on the gasoline mode. It is observed that the designed regulator with PCM might solve the cold start problem in engines converted to LPG. Regulator with PCM could start the engine with LPG after the 15 hours cooling duration of the engine, while the temperature of the regulator without PCM drops below the working temperature of engine with LPG in 3 hours under the same conditions. After cooling duration (12 hours), using of LPG decreased HC and CO emissions by 17.32% and 28.71%, respectively. Finally, by the use of this regulator, the fuel economy expected from LPG can be enhanced and the pollutants emitted to the environment decreased
Keywords: Makine Eğitimi