HCCI-DI Bir Motorda Doğal Gaz Kullanımının Performans ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin İncelenmesi

DEMİRCİ O. K., ÇINAR C.

GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ DERGİSİ PART: C TASARIM VE TEKNOLOJİ, cilt.7, sa.2, ss.317-330, 2019 (Hakemli Dergi)

Özet

Bu çalışmada tek silindirli, dört zamanlı, HCCI-DI dönüşümü yapılmış bir dizel motorunda, ön karışımlı sıkıştırılmış doğal gaz (CNG) kullanımının performans ve egzoz emisyonlarına etkileri incelenmiştir. Motorun maksimum moment devri olan 2200 d/d’da, tam yük (16 Nm) çalışma koşullarında yapılan deneylerde, ön karışımlı CNG yakıtı basınç düşürücü ve hassas gaz akış ölçeri kullanılarak tasarlanan emme manifolduna verilmiştir. Deneylerde motorun standart dizel çalışma koşullarında verdiği moment % 0 – 90 aralığında % 10 aralıklarla azaltılarak, aynı moment değeri emme manifolduna verilen CNG yakıtı ile tamamlanmıştır. % 0 – 90 tork değişim oranında yapılan deneylerde, özgül yakıt tüketimi, termik verim, karbonmonoksit (CO), hidrokarbon (HC), azotoksit (NOx) ve is emisyonlarının değişimleri incelenmiştir. Saf motorin yakıtı (M100) ile yapılan deneylere kıyasla % 90 tork değişim oranında (M10C90) özgül yakıt tüketimi %17,19, CO %93,67 ve is %97,95 oranında azalmıştır. Bununla birlikte termik verim %10,02, HC %50 ve NOx %186 oranında artış göstermiştir. 

In this study, the effects of compressed natural gas (CNG) charge on the engine performance and exhaust emissions were investigated in a single-cylinder, four stroke, HCCI-DI diesel engine. The experiments were conducted at the maximum torque speed of 2200 rpm under full load (16 Nm) operating conditions. Premixed CNG fuel was delivered to the designed intake manifold using a pressure reducer and sensitive gas flow meter. In the experiments, the maximum torque that the engine gives under standard diesel fuel operation was decreased between 0 - 90 % at an interval of 10% and the same torque value was obtained with CNG fuel delivered to the intake manifold. In the experiments, specific fuel consumption, thermal efficiency, carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), nitrogen oxide (NOx) and soot emissions were investigated with torque variation ratio from 0 – 90%. Specific fuel consumption, CO and soot emissions decreased by 17.19%, 93.67% and 97.95%, respectively, at 90% torque change rate with M10C90 compared to pure diesel fuel (M100) experiments. In addition to this, thermal efficiency increased by 10.02%, HC and NOx emissions increased by 50% and 186%.