Volume: 7
Issue: 2
Year: 2019
Theoretical and Experimental Analysis of Nitrogen Oxide Formation in A Diesel Engine Converted to LPG [J ETA Maritime Sci]
J ETA Maritime Sci. 2013; 1(2): 27-38

Theoretical and Experimental Analysis of Nitrogen Oxide Formation in A Diesel Engine Converted to LPG

Hüseyin Emre Doğan1, Hikmet Arslan1, Rafig Mehdiyev2
1Department of Mechanical Engineering, Istanbul Technical University, Istanbul
2TÜMOSAN Inc.

Internal combustion engines (ICE) were invented about 150 years ago. In 1955, after
the realization of that exhaust gases contribute to air pollution, scientists have began
research to reduce exhaust emissions on the engines. In addition, as a result of the
oil crisis in the 1970s, production of engines having low fuel consumption became
significant. ICE have a large share of the production of carbon dioxide (CO2) gas.
Generally, gasoline engines have more specific fuel consumption than diesel engines.
Therefore, CO2 emissions are an important problem for gasoline engines. 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 for the development of environmentally
friendly engines by ITU and TUMOSAN Inc. 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. Then, the combustion is started in rich mixture
zone. A one-dimensional software program on the basis of turbulent combustion
model has used to theoretical calculations. Calculations and experimental results show
that when the engine is operated with LPG fuel; NOx emissions reduced to the desired
levels, but not a important change in power and fuel consumption values.

Keywords: Internal combustion engine, Diesel-LPG conversion, LPG fuel, Nitrogen Dioxide emission, MR-Process


LPG Dönüşümü Yapılmış Bir Dizel Motorunda Azotoksit Oluşumunun Teorik ve Deneysel Olarak İncelenmesi

Hüseyin Emre Doğan1, Hikmet Arslan1, Rafig Mehdiyev2
1Makine Mühendisliği, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul
2TÜMOSAN A.Ş.

İçten yanmalı motorların (İYM) icat edilmesinin üzerinden yaklaşık 150 yıl geçti. 1955
yılında; 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. İYM’ler karbondioksit (CO2) gazının
üretiminde büyük bir paya sahiptir. CO2 üretimi tamamen tüketilen yakıt miktarına
bağlıdır. Benzin motorlarının özgül yakıt tüketiminin genellikle dizel motorlardan fazla
olması sebebiyle, CO2 emisyon değerlerini sağlamakta güçlükler yaşanmaktadır. Dizel
motorlarda ise azotoksit (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. Bilgisayar ortamında oluşturulan tek boyutlu bir
hesaplama yazılımı ile teorik hesaplamalar 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 önemsiz değişiklikler olmaktadır.

Anahtar Kelimeler: İçten yanmalı motor (İYM), Dizel-LPG dönüşümü, LPG yakıtı, Azotoksit emisyonları, ‘MR- Process’


Hüseyin Emre Doğan, Hikmet Arslan, Rafig Mehdiyev. Theoretical and Experimental Analysis of Nitrogen Oxide Formation in A Diesel Engine Converted to LPG. J ETA Maritime Sci. 2013; 1(2): 27-38

Corresponding Author: Hüseyin Emre Doğan, Türkiye


TOOLS
Full Text PDF
Print
Download citation
RIS
EndNote
BibTex
Medlars
Procite
Reference Manager
Share with email
Share
Send email to author

Similar articles
Google Scholar
 (0 accesses)
 (790 downloaded)





Copyright © 2019 JEMS
Lookus & OnlineMakale