Lpg Dönüşümü Yapılmış Bir Dizel Motorunda Azotoksit Oluşumunun Teorik Ve Deneysel Olarak İncelenmesi

Abstract

İçten yanmalı motorların icat edilmesinin üzerinden yaklaşık 150 yıl geçti. 1955 yılında, içten yanmalı motorların egzoz gazlarının hava kirliliğine sebep olduğunun anlaşılmasının ardından, motorlar üzerinde egzoz emisyonlarını düşürmeye yönelik çalışmalar başladı. Ayrıca 1970 li yıllarda ortaya çıkan petrol krizinin bir sonucu olarak, düşük yakıt tüketimine sahip motorların üretilmesi gündeme geldi. İçten yanmalı motorlar CO2 gazının üretiminde büyük bir paya sahiptir. Benzin motorlarının özgül yakıt tüketiminin genellikle dizel motorlardan fazla olması sebebiyle, CO2 emisyon değerlerini sağlamakta güçlükler yaşanmaktadır. Dizel motorlarda ise NOx emisyonları sorun oluşturmaktadır. Bu iki sorunun çözümü, kademeli dolgu ile çalışan motorların ve alternatif yakıtların kullanılması ile daha kolay hale gelmektedir. Egzoz emisyonlarını sağlayan çevreci motorların geliştirilmesi için TÜMOSAN A.Ş. ve İTÜ işbirliği ile başlatılan bir çalışmada; dizel yakıtlı bir motorun, kademeli dolgulu ve LPG yakıtı ile çalışması için motor üzerinde gerekli dönüşümler yapılmıştır. Bu motorda kademelenmeyi sağlamak ve MR- Process yanma mekanizmasını gerçekleştirmek için MR-2 yanma odası kullanılmıştır. MR-2 yanma odası zengin ve fakir karışım bölgelerinden oluşmakta, yanma buji yardımı ile zengin bölgede başlamaktadır. Bu tez çalışmasında LPG dönüşümü tamamlanan bir dizel motorun NOx emisyonları teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Deney öncesinde Azerbaycan Teknik Üniversitesinde türbülanslı yanma modeli temel alınarak oluşturulan tek boyutlu bir yazılım programı LPG yakıtı için yeniden düzenlenmiştir. Teorik hesaplamalar bu program ile yapılmıştır. Hesaplama ve deneylerden elde edilen sonuçlar göstermektedir ki, motorun LPG yakıtı ile çalıştırılması durumunda, NOx emisyonları standartların istediği seviyeye düşerken güç ve yakıt tüketimi değerlerinde önemsenecek değişiklikler olmamaktadır.

Internal combustion engines (ICE) were invented about 150 years ago. In 1955, after the realization that the exhaust gases caused by air pollution, work began on the engines to reduce exhaust emissions. In addition, as a result of the oil crisis, which emerged in the 1970s, came up with the production of engines with low fuel consumption. ICM have a large share of the production of carbon dioxide (CO2) gas. Generally, gasoline engines have more specific fuel consumption value than diesel engines. Therefore, CO2 emissions from gasoline engines are an important problem. On the other hand, the primary problem for diesel engines are nitrogen oxides emissions. With the use of stratified charge engines and alternative fuels are becoming easier to solve these two problems. A project has been started by ITU and TUMOSAN Inc for the development of environmentally friendly engines. In this project, a diesel engine was converted to LPG fuel. MR-2 combustion chamber is used in this engine to create a stratified charge and perform MR-Process combustion mechanism. MR-2 combustion chamber consist of different two regions where first region contains rich mixture and other region includes poor mixture. In this thesis, NOx emissions completed the transformation of LPG engine were investigated experimentally and theoretically. A one-dimensional software program on the basis of turbulent combustion model was written in Azerbaijan Technical University was revised to LPG fuel. Calculations and experimental results show that when the engine is operated with LPG fuel NOx emissions reduced to the desired levels, but not a change in power and fuel consumption values.