Motor Yakıtı Olarak otogaz LPG’nin Avantajları
•Otogaz ekonomiktir, ana hedef yakıt tasarrufudur..
•Otogaz soğuk havalarda ilk hareket kolaylığı sağlar.
• Otogaz egzoz emisyonları daha düşüktür.
• Otogaz sisteminin bakımı azdır.
• Silindirlere daha eşit yakıt( lpg ) dağılımı olur.
• Otogaz ın oktan sayıları yüksektir.
• Otogaz ın yanması daha verimlidir.
• Otogaz fakir karışımda çalışmaya müsaittir.
• Otogaz lı aracın yağlama yağı daha uzun ömürlü olur.
• Otogaz kullanan motorlar yanma odasında daha az artık madde bırakır.
• Benzine göre ozon tabakasına % 30 daha az zarar verir.
•Otogaz kullanımı temiz yanma sağlar buji kirlenmesini geciktirir, kirlenmeden dolayı yanma
verimini düşürmez.
Otogaz lı aracın egzoz sistemi daha uzun süre dayanır
TÜM DÜYANIN TERCİHİ=OTOGAZ
Ülkemizde 90’lı yılların başlarından beri kullanılmaya başlayan Otogaz ve Otogaz sistemleri günümüzde Türkiye’yi dünyada en fazla Otogaz tüketen 2. ülke konumuna taşımıştır. Otogaz sistemlerinin egzoz emisyon değerlerinin benzinli ve dizel araçlara göre çok düşük oluşu, yıllardır yapılan olumlu referanslar, sistemlerin gün geçtikçe teknolojik anlamda yenilenmesi ve en önemli tercih sebebi olan ekonomik oluşu nedeniyle özellikle ülkemiz bu pazarda Avrupa’nın zirvesinde yer almaktadır. Malumunuz dünyada en pahalı benzini tüketen bir ülkede böyle alternatif arayışları kaçınılmazdı. Şu anda alternatifler arasında en yaygın kullanılan Otogaz sistemleri bizlere birçok avantaj sağlamaktadır.
OTOGAZ EKONOMİSİ
İşin ekonomik boyutunu inceleyecek olursak, aracına sıralı otogaz sistemi taktırmayı düşünen bir tüketici çok farklı fiyatlar ile karşılaşabilir. Bu fiyat aralığını etkileyen en belirgin faktörlerin marka, kalite, teknoloji, ve montaj yapılacak aracın silindir sayısı olduğunu söylemek mümkündür. Kalite ve sistemin uzun vadede sorunsuz çalışması, bilinçli tüketiciler için önemli rol oynamaktadır. Tüketiciler seçimlerini yaparken bütçelerinden ziyade kaliteye önem vermelidir. Günümüzde ürün almadan önce internet siteleri ve forumlanndan çeşitli bilgi ve referanslar edinebiliyoruz. Bunlar markalar ve kaliteleri konusunda bize ışık tutabiliyor.
Lovato Sıralı Otogaz Sistemlerinin standart sıralı sistemi Smart üzerinden örneklendirecek olursak; bu ürünün montaj fiyatı 1.390 TL’dir. Ayda yaklaşık olarak 350 TL benzin gideri olan bir araç sahibi ortalama %40 (belirttiğimiz bu yüzde kullanıcıya ve araca bağlı olarak değişiklik gösterebilmektedir. %40 ortalama olarak belirttiğimiz tasarruf miktandır) tasarruf sağlıyor dersek, ayda 140 TL tasarruf sağlayacaktır. Otogaz sistemleri çoğunlukla 10 ay taksit seçenekleri ile tüketiciye sunulmaktadır.
Bu durumda ayda yapılan 140 TL’lik tasarruf ile sistem kendi taksitlerini kendisi ödeyecektir. 10 ayın sonrasında ise yaptığınız yatırım tüketiciye geri dönmeye başlayacaktır. Tüketici benzin giderlerinin daha fazla olması durumunda sistem takılır takılmaz kar ediyor olacaktır. Burada genel olarak anlatmaya çalıştığımız ayda benzin için ödediğiniz paranın %40’ı aylık bütçenize eklenecek demektir. Aile ekonomisini desteklemek için bu kadar kısa zamanda bu kadar kar sağlayan pek fazla yatırım bulunmamaktadır. Ayda yüzlerce lira ek gelirden bahsediyoruz.
Özellikle uzun yola çıkıldığında tasarruf daha etkili bir şekilde hissedilir.Sistemi kullanmaya başladıktan kısa bir süre sonra uzun bir yol yapılacaksa zaten sistem büyük kısmını anında amorti eder. Örneğin tatile yolculuk için 600 TL benzin harcanacak ise yine %40’ı olan 240 i tatil bütçenize eklenecek.
Benzer şekilde filo sahibi firmalar için aylık benzin harcamalarını %40 tasarruflara göre hesaplayacak olursak çok büyük rakamlar ile karşılaşmaktayız. Ayrıca Otogaz sistemlerinin filtre değişimi dışında bakım maliyeti olmadığını da hatırlatmakta fayda var. Otogaz sistemlerinin ekonomik avantajlarını açıklamak için bu tarz sayısız örnekler verebiliriz.
ÇEVREYE KATKISI
Her ne kadar Otogazın çevreci özellikleri insanların bu sistemleri tercih etmesinde etkili bir sebep olmasa da aşağıdaki bilgilerde tüketicilerin aklının bir köşesinde bulunmalıdır. Ve bu çevre faktöründen sebep ülkemizde olmasa da dünyanın birçoğu yerinde Otogaz dönüşümü yaptıracak tüketiciler devlet tarafından desteklenmektedir.
Bir insanın günlük ihtiyacı olan 15 metre küp temiz havayı sadece bir tek
taşıt, 10 dakikalık bir süre içerisinde solunum için tehlikeli bir hale dönüştürebilir. İstanbul’da bu gün iki milyondan fazla trafiğe kayıtlı motorlu taşıt aracı şehrin cadde ve sokaklarında dolaşmaktadır. Bu rakam soluduğumuz havaya otomobillerin hava kirliliğinde ne denli etkin oldukları konusunda bir fikir verecektir.
Örneğin LPG kullanan bir otobüs ile EURO II dizel otobüsünün emisyon karşılaştırmasında, LPG kullanan otobüsün yaklaşık 23 kat daha az kirletici olduğu tespit edilmiştir.
PERFORMANS
Otogaz sistemleri bilindiği üzere amaçlan benzinde çalıştığı prensip ile eş . Bu sebeple aracın çalışmasında tek fark yakıt olarak benzin yerine Otogaz kullanılması olacaktır. Diğer alternatif otomotiv yakıtlarıyla karşılaştırıldığında da, otogaz ile çalışan taşıtların performans ve çalışma özelliklerinin çok daha uygun olduğu görülür. Otogazla çalışan motorlar otogazın oktan oranının yüksek olması nedeniyle kullanıcılara daha güçlü, sessiz ve esnek kullanım olanağı sağlar.
GÜVENLİK
Güvenlik konusunda hala kafasında soru işareti olan tüketiciler için özet haliyle bu sistemlerin üretiminin ve güvenlik kontrollerinin benzin veya dizel üretim ve kontrolleri ile aynı seviyede olduğunu belirtmek gerekir. Avrupa’da bağımsız kurumlar tarafından gerçekleştirilen, otogazın en az benzin ve dizel kadar güvenli olduğunu ortaya çıkarmış araştırmalar mevcuttur. Zaten Otogaz sistemleri ile ilgili her aşamada uyulan birçok uluslararası standart vardır ve bunlar ülkemizde de aynen uygulanmaktadır.
DİZEL MOTORLARA LPG OLUR MU?
DİZEL MOTORLARINDA YANMA
Benzin ve dizel motorları, çevrimin termodinamigi bakımından birbirlerine son derece benzer
olmakla birlikte yanma olayının geçirdigi safhalar ve olayın kontrolü bakımından çok önemli
farklılıklar ortaya koyarlar.
Dizel motorlarında, hava, emme zamanı sırasında herhangi bir kısılmaya maruz
bırakılmaksızın silindire tam olarak doldurulur. Sıkıstırma oranı 12–20 arasında oldugundan
sıkıstırma sonuna dogru silindirde gaz sıcaklıgı oldukça yüksektir. ÜÖN’dan hemen önce
yakıt püskürtülmeye baslanır ve yüksek sıcaklık sebebiyle hemen püskürtüldügü gibi tutusur
ve yanar .
3.1.1 Yanma Olayının Safhaları
Dizel motorlarında yanma üç kısımda incelenebilir. Dizel motorlarındaki yanma ile ilgili
indikatör diyagramları incelendiginde maksimum basınç noktası yanma prosesinin ilk fazının
bitim noktası olarak bilinir. Maksimum sıcaklık noktasında ikinci faz yavas yanma fazının
bittigi ve üçüncü faz, art yanmanın basladıgı an kabul edilir (Safgönül vd. 1999).
Gecikme Periyodu
Yanma odası içerisine yakıt enjeksiyonunun baslaması ile yanmanın baslangıcı arasındaki
periyodu veya püskürtme baslangıcı ile tutusma baslangıcına kadar geçen gecikme süresidir.
Bu periyodun süresi yakıt ile havanın karısımına baglıdır. Basınç, sıcaklık, yanma odasının
biçimi ve yakıtın kalitesi bu periyodu etkileyen en önemli faktörlerdir. Basınç ve sıcaklıgın
yüksek olması, gecikme periyodunu kısaltır. Sıkıstırılan havanın içerisine yakıt püskürtüldügü
zaman hava ile karısır. Bunun sonucunda asırı zengin karısım bölgesinde yanma baslar fakat
fakir bölgelerde yanma daha sonra baslar. Yüksek hava hareketi (türbülans) ve homojen
karısım gecikme periyodu süresini azaltır. Bu aradaki sürenin uzaması içeriye daha fazla
yakıtın girmesine sebep olur. lk tutusmanın ardından silindire dolmus olan tüm yakıt
kontrolsüz olarak (patlayarak) yanar. Tutusma periyodu süresince silindire püskürtülen yakıt
miktarının artması dizel vuruntusunun olusmasına neden olur (lkılıç 1999).
Sekil 3.1 (a)’da bir dizel motoru için tipik bir basınç-krank açısı diyagramı gösterilmistir.
Sekil 3.1 (b) kısmında ise püskürtme baslangıcından (PB) püskürtme sonuna (PS) kadar olan
kütlesel yakıt püskürtme miktarı görülmektedir. Sekilden anlasılacagı gibi A noktası ile ifade
edilen püskürtme baslangıcından B noktası ile ifade edilen tutusma noktasına kadar dikkate
deger bir gecikme vardır.
tam ve kesik çizgilerle gösterilen egriler sırasıyla yakıt-hava karısımı ve
sadece hava ile elde edilen basınç-krank açısı kayıtlarını ifade ederler. Sadece birinci durumda
atesleme olacagından iki egri B noktasında birbirlerinden ayrılırlar. Tutusma gecikmesi süresi
daha önce de ifade edildigi gibi yakıtın buharlasması (fiziksel tutusma gecikmesi) ve bunu
takiben tutusma anına kadar olan ön reaksiyonların olustugu (kimyasal tutusma gecikmesi)
safhalarından ibarettir. Söz konusu ön reaksiyonlar benzin motorlarındaki son gaz bölgesi
reaksiyonları ile aynı özelliktedir (Borat vd. 1994).
Yukarıda belirtildigi gibi yakıt damlacıklarının buharlasmasının belli bir süre aldıgı kabul
edilmektedir. Ancak damlacıkların etrafından püskürtmenin hemen ardından bir buhar
tabakası olusmakta ve yanma bu buhar tabakasından baslamaktadır. Ondan sonraki
buharlasma ise TG’ni zaten etkilemez. Dolayısıyla buharlasma olayının TG’ne katkısı çok
fazla olmaz. Bununla birlikte tutusma sonrası reaksiyon hızı buharlasma hızı ile dogru
orantılıdır. Keza buhar fazındaki yakıtın yanma hızı da buhar tabakasını çevreleyen havanın
oksijen konsantrasyonu ile orantılıdır. Bu gözlemler dizel motorlarında yanmanın, buharlasma
tamamlanmadan önce basladıgını gösterir (Altın 1998).
Tutusma gecikmesi süresi uzun ise yakıt ile havanın karısması için daha çok zaman var
demektir. Tutusma gecikmesi süresince ki krank dönme açısına gecikme açısı denir. Bu açı
krank açısal hızı ile tutusma gecikmesi süresinin çarpımına esittir. Yakıt pompası krank
miline baglı oldugundan tutusmadan önce püskürtülen yakıt miktarı gecikme açısı ile
orantılıdır .
Dizel motorları gibi yakıtın püskürtüldügü motorlarda yakıt/hava oranı yanma olayının
baslaması bakımından pek önemli degildir. Çünkü silindir içerisinde yakıt/hava oranı sıfır ile
sonsuz arasında degisen birçok nokta vardır. Yanma olayı tutusma için en uygun orana sahip
nokta veya noktalardan baslar. Püskürtme karakteristigi veya atomizasyon derecesi de
yakıt/hava oranındaki bu sonsuz deger degisimini etkilemez. Dolayısıyla bunların TG
üzerinde önemli bir etkisi yoktur.
Tutusma gecikmesini etkileyen en önemli faktörler yakıt kalitesi, basınç ve özellikle
sıcaklıktır. Yüksek sıcaklık ve basınç TG süresini kısaltır. Yakıt jetinin duvarlara kadar
ulasması durumunda, eger duvarlar çok sıcak ise TG süresi önemli ölçüde kısalır. TG
süresince püskürtülen yakıt miktarının degismesi ise tutusma gecikmesini etkilemez .
3.1.1.2 Hızlı Yanma
Bu faz, atesleme gecikmesi periyodu boyunca yanabilirlik sınırları içerisinde hava ile karısan
yakıtın hızlı yanması ile olusur. Bu süre zarfında silindir içerisinde basınç yükselmesi
meydana gelir. Bu periyotta maksimum çevrim basıncı olusmaktadır. Her tarafa yayılmıs olan
alevden dolayı yakıt kimyasal degisimlere ugrar (lkılıç 1999).
Yanmanın bu ikinci safhasındaki basınç artısı su faktörlerden etkilenir:
• Yakıtın atomizasyon derecesi; bu vasıtanın enjeksiyon sisteminin dizaynına baglıdır.
• Gecikme süresince püskürtülen yakıt miktarı; bu da, TG süresinin uzunluguna
baglıdır.
• Tutusma gecikmesi süresince yakıtın hava ile karısımının ne derece iyi oldugu.
Karısım için kullanılan zaman, püskürtme karakteristigi ve bir dereceye kadar silindir
içerisindeki hava hareketleri bu faktör üzerinde etkilidir. Uzun süren TG ve yüksek
motor hızında karısım daha mükemmel olur.
• Tutusma gecikmesi süresince silindire püskürtülen yakıtın miktarı, bu süre zarfında
fazla yakıt püskürtülürse bunun bir kısmı oksijenle birleserek basınç yükselme hızının
daha da artmasına sebep olur.
Yukarıdaki açıklamalardan basınç yükselme hızı ve süresinin tutusma gecikmesi süresi ile
mutlak iliskili oldugu anlasılmaktadır. Tutusma öncesi yakıt ile hava karısımına daha az
imkan vermek için TG süresi kısa, motor devri de hava hareketini azaltacak sekilde düsük
tutulmalıdır (Altın 1998).
Kontrollü Yanma
Atesleme gecikmesi boyunca karısan hava ile yakıt, birbirleri ile karısabilme oranı ile kontrol
edilir. Kontrollü yanma, yanma basladıktan sonra son püskürtülen yakıtın yanmasının
tamamlandıgı zaman arasındaki geçen süredir. Hızlı yanmadan sonra 2000°C’nin üzerindeki
bir sıcaklık ile yanan yakıt 6° krank açısına kadar devam eder ve bu sıradaki alev parlak
olmayan bir karısım alevi seklindedir. Egzoz supabının açılmasına kadar bu periyodun
tamamlanması gerekir .
Verimin yüksek olabilmesi için yanmanın Ü.Ö.N.’ya mümkün mertebe yakın tamamlanması
gerekir. Bu bakımdan üçüncü safhada oksijen/yanmamıs yakıt oranın yüksek, karısımın çabuk
ve mükemmel olması istenir. Yakıtın püskürtülmesi, tutusmadan önce tamamlanmıs bile olsa
kötü bir püskürtme karakteristigi üçüncü safhadan yanmanın uzun sürmesine sebep olabilir
Düsük devirli dizellerde oldugu gibi püskürtmenin üçüncü safhaya da sarktıgı durumlarda,
karısım hızı yanı sıra püskürtme hızı da yanma olayını etkiler. Bu motorlar üçüncü safhada
yakıt-hava karısımını çok etkili kılacak sekilde dizayn edilmelidir (lkılıç 1999).
DZEL YAKITININ SINIFLANDIRILMASI
ASTM standartlarına göre dizel yakıtları üç derecede degerlendirilmektedir.
No.1-D: Petrolün damıtılmasından elde edilir. Degisik hızlarda ve yüklerde çalısan
motorlarda kullanılan uçucu-damıtık dizel yakıtıdır.
No.2-D: Damıtık ve kraking ürünlerini ihtiva eden, No. l-D’ ye göre buharlasma özelligi az
olan agır hizmet ve endüstri motorları yakıtıdır.
No.4-D: Damıtma ve kraking ürünlerinden ve bazı artıklardan olusan düsük veya orta hız
motorlarının yakıtıdır.
3.3 DZEL YAKITININ ÖZELLKLER
Düz yanma odalı bir dizel motorunda yanma süreci, yakıtların özelliklerine baglı olarak
degismektedir.
3.3.1 Tutusma Kabiliyeti (Setan Sayısı)
Dizel yakıtında en önemli özellik setan sayısıdır. Setan sayısı, dizel yakıtının yanma kalitesini
gösteren ve benzindeki oktan sayısı gibi ölçülebilen bir sayıdır. Setan sayısı tayininde iki ayrı
özellikte sıvı yakıt kullanılır (Setan ve Alfa-metil naftalin). Bunların muhtelif oranlarda
karısımıyla elde edilen yakıt, numune yakıtın vuruntusuna esit vuruntu verdiginde, bu durum
o yakıtın setan %’desi olarak tespit edilir. Örnegin, % 45 setan ve % 55 alfa-metil naftalin
karısımının standart deney motorundaki vuruntusu, setan sayısı belirlenecek dizel yakıtının
vuruntusuna esit ise bu yakıtın setan sayısı 45’dir (Karakus, 2000).
Setan sayısının belirlenmesi, zor, pahalı ve zaman alan bir deney metodu gerektirdiginden
setan sayısı yerine bu deger hakkında bilgi verecek olan “Dizel ndeksi” kullanılır. Dizel
indeksi formüller vasıtasıyla hesaplanabilir. Bunun için yakıtın anilin noktası ve API gravitesi
gibi degerlerinin bilinmesi gerekir. Bunun dısında, setan sayısının belirlenmesi’ yöntemi
olarak nomograflar kullanılır.
Nomograflar, API gravite ve yakıtın % 50’sinin destile oldugu ortalama kaynama noktasına
baglı olarak hazırlanmıstır. Nomograflar normal destilasyon ürünü, termal ve katalitik
kraking ünitelerinden alınan dizel yakıtları için iyi netice verirler. Sayet setan sayısını
yükseltmek amacıyla yakıta katık konmussa ve yakıtın içinde fuel oil, gazyagından daha
uçucu maddeler, zift, hayvani ve nebati yaglar ve sentetik yakıtlar mevcutsa, yapılan dizel
indeks tayini, deneyle bulunan setan sayısına tekabül etmez.
Normal dizel yakıtının setan sayısı 45 olmalıdır. Netice olarak yakıtın dizel indeksi
yükseldikçe kendi kendine tutusma kabiliyeti artar. 45 ila 50 arasındaki setan sayısı ve dizel
indeksi asagı yukarı aynıdır. 45’in altında degerlerde dizel indeksi setan sayısından çok
küçük, aksine 50’nin üstündeki degerler için ise çok az büyüktür. Normal dizel yakıtının dizel
indeksi asgari 45 civarındadır (Karakus 2000).
Bir dizel yakıtının ihtiva ettigi hidrokarbon cinsleriyle çok yakından ilgilidir. Parafınik
hidrokarbonlar setan sayısını yükseltir. Naftenik hidrokarbonlar vasat setan sayısını temin
eder. Olefinlerin setan sayısına etkisi kesin olarak belirlenememistir. Aromatik
hidrokarbonlar düsük setan sayısı temin ederler .
Setan Sayısının Belirlenme Yöntemleri
Dizel yakıtlarının tutusma kabiliyeti yakıt moleküllerinin yapısına ve içindeki bilesenlere
kuvvetle baglıdır. Dizel vuruntusunda, vuruntu temayülüne esas alınacak bagımsız degisken
tutusma gecikmesidir. Dolayısıyla tutusma gecikmesini olumlu veya olumsuz yönde etkileyen
bütün faktörler dizel vuruntusunda da etkili demektir.
Belirli tasarım ve çalısma sartlarındaki motorda TG azalırsa yanma hızı da azalır ve yanma
sabit hacimden ziyade, sabit basınç yanma olayı görünümü arz eder. Dizel yakıtlarının
vuruntu özellikleri tutusma kabiliyetlerine baglanmaktadır. Tutusma kabiliyetlerini de TG
degerleriyle tarif etmek mümkündür. Tutusma gecikmesi süresinin belirlenmesi için iki tip
metot kullanılmaktadır. l) Kritik sıkıstırma oranı metodu, 2) Kritik emme basıncı metodu
• Kritik sıkıstırma oranı metodu: Bu metotta kullanılan CFR-Dizel motoruna ait bazı
özellikler Çizelge 3.3’de belirtilmektedir (Karakus 2000).
Çizelge 3.3 CFR-Dizel motoruna ait bazı özellikler (Karakus 2000).
Firma : Waukesha
Silindir Sayısı : 1
Motor Devri : 900 1/min
Sogutma Suyu Sıcaklıgı : 373 K
Emme Havası Sıcaklıgı : 339 K
Püskürtme Avansı : 13° KMA
Tutusma Gecikmesi : önce ÜÖN: 13° KMA
Sıkıstırma Oranı : Degisken
ASTM Designation D613-61T’ye göre CFR-Dizel motorun üç yakıt haznesinden birine
arastırılacak yakıt konulup motor 900 1/min hızda elektrik motoruyla döndürülür. Sadece 3
saniye (~ 23 defa) süren püskürtme esnasında TG-Metre 13° KMA degerinde bir TG verecek
21
sekilde sıkıstırma oranı degistirilir. PA = 13° KMA oldugundan TG = 13° KMA degerine
geldiginde basınç artısı tam Ü.Ö.N.’ya ayarlanmıs olacaktır. Bu sıkıstırma oranı, söz konusu
yakıtın kritik sıkıstırma oranıdır. Mesela n-heptan için kritik sıkıstırma oranı k = 8,6 ; i-oktan
için k = 17,4 dür.
Referans yakıt adı verilen setan (Cı6H34, yani hekzadekan) ve heptametilnonan’ın (Cı6H34)
konuldugu diger iki yakıt haznesinden motora bu defa hacimsel karısımları belirli olan
referans yakıt sevk olunur. Aynı TG ve k degerini veren referans yakıttaki setanın hacimsel
yüzdesi (YS) tespit edilir. ncelenen yakıtın setan sayısı (SS) ise;
SS = YS, +0,15 (100-Ys) bagıntısı ile bulunur.
Burada setan 100 ve heptametilnonan’ın 15 birim setan sayısında oldugu kabul edilmektedir.
Genellikle denenen yakıtın eK degeri bulunduktan sonra diyagramlardan k ya tekabül eden
SS degeri bulunabilmektedir. Hassas olarak SS tespiti için referans yakıtlar kullanılmaktadır.
ncelenen yakıtın k degeri, setan sayıları SS, ve SS; olan iki tip referans yakıtın sıkıstırma
oranları arasına düsünce (k1>k >k2: ) interpolasyon yapılabilir. Ancak standartlarda SS2 –
SS1, 5 birim için interpolasyona müsaade edilmektedir. Eskiden heptametilnonan yerine
alfa metilnaftalin (CııHıo,1-metilnaftalin) kullanılıyordu ve bunun SS degeri sıfır (0)
oldugundan, dogrudan dogruya referans yakıttaki setan yakıtının hacimsel yüzdesi, arastırılan
yakıtın SS degeri olarak alınmaktaydı.
• Kritik emme basıncı metodu: Herhangi bir dizel motoru bu amaçla kullanılabilir.
Ancak bir silindirli olması tercih edilmektedir (DIN 51773).
Bu motorda püskürtme baslangıcını, yanma odasındaki basınç artısını ve krank açılarını
kaydetmek gerekir. Bunun için indüktif verici, piezo-kuars verici, foto-verici ve osilograf
kullanılabilir. Motor maksimum hızının yarısının üzerinde sabit hızda döndürülür. Kısmi
yükte çalısırken püsküren yakıt miktarının sabit kalması daha önemlidir. Deneyde TG = 20°
KMA sabit degeri seçilir ve basınç yükselmesinin (tutusmanın) tam ÜÖN’ da olması hedef
alınır (Karakus, 2000).
Bu amaçla PA = 20° KMA ayarlanmalıdır. Sonra motora denenecek yakıt sevk olunur ve
emme agzındaki bir kelebek ile hava kısılmaya baslanır. Bu islem tutusma baslangıcı ÜÖN’
ya gelinceye kadar tekrarlanır. Bu kritik durumda emme manifoldundaki vakum degeri tespit
edilir. Aynı sartlarda 20° KMA TG veren referans yakıt yardımıyla SS önceki metotta oldugu
gibi bulunabilir.
ÇİFT YAKITLI MOTORLAR
Çift yakıtlı dizel motorları gaz-dizel yakıtı ya da sadece dizel yakıtı ile çalısan motor olarak
tanımlanmaktadır. Çift yakıtlı motor da gaz, hava ile karıstırılarak silindir içerisine alındıktan
sonra karısım sıkıstırılır ve sıkıstırma zamanın sonuna dogru da dizel yakıtı enjektörden
püskürtülerek is zamanı gerçeklestirilir.
Çift yakıtlı yanmanın karakteristikleri tek yakıtlı yanmadan farklı olmaktadır. Dizel yakıt buharı
silindir içerisine püskürtüldügü için yüksek sıcaklıkta sıkıstırılan hava ile karıstıktan sonra kendi
kendine tutusan ve buharlasan damlacıklar içinde çabucak çözülür. Çift yakıtlı çalısmada ise
yanma tersine alevin yayılması ile kontrol edilme egilimindedir. Pilot dizel yakıtıyla saglanan
enerji bir buji kıvılcımıyla saglanan enerjiden daha büyüktür. Bu durum motorun yeterli
derecede fakir hava-yakıt oranında çalıstırılması için bir çift yakıtlı motora uygulanabilmektedir.
Pilot püskürtme demetinin enerjisi, bujide saglanan enerjinin 102-104 katı kadardir. Böylece
hava fazlalık katsayısının 1,4-2’lik degerlerinde de ilk tutusma garanti edilmektedir. Bundan
daha önemlisi, pilot püskürtme ile oda sekline uygun püskürtme demeti olusturularak, ayrıca
silindir içinde yaratılan hava hareketinin de yardımıyla, yanmanın odanın her noktasında asagı
yukarı aynı anda baslaması saglanmaktadır. Bu sekilde 16-17’lik sıkıstırma oranlarında
vuruntusuz yanma elde edilebilmektedir. Pilot püskürtme dizel motorunun orjinal enjektörü
ile yapılırsa, bu enjektörün deligi pilot püskürtme debileri için göreceli olarak büyük
kaldıgından, demetin kalitesi kötü olacaktır (demet derinligi az, damlacık çapları büyük).
Yanma odası içine oldukça homojen dagılmıs olan gaz-hava karısımı, bazı noktalarda tam
olarak yanamaz.
Bu durumda zararlı egzoz gazı emisyonlarında ve yakıt tüketiminde artıs görülmektedir.
Ancak orjinal püskürtme enjektörü kullanmanın en büyük avantajı motorun çalısması
sırasında dogalgaza veya dizel yakıtına geçise olanak vermesidir.
Delik çapı pilot püskürtmenin yakıt debisine uydurulmus, daha küçük delikli enjektör
kullanılırsa, yanma verimi ve emisyon açısından bir sorun olmayacaktır. Bu durumda yakıt
tüketimi ve emisyon degerleri yaklasık normal dizel yakıtı ile elde edilen seviyeye, bazen de
daha asagıya inmektedir.
Dogalgazın silindir içerisine enjekte edilmesi istendiginde motor konstrüksiyonunda
degisiklik yapılması gerekmektedir. Motor silindir kafasında degisiklik yapılarak ve yakıt
olarak gelen dogalgazın basıncı yükseltilerek islem yapmamız gerekecektir. Sıkıstırma prosesi
sonuna dogru gaz yakıt, ayrı bir enjektör vasıtasıyla silindir içerisine enjekte edilir. Burada
sıkıstırma sonunda silindir içerisine enjekte edilen pilot yakıtın püskürtme avansı önemlidir.
Bu avansın azaltılması gerekir, azaltılmadıgı takdirde bu sebeple güç düsmesi olur. Pilot yakıt
yardımıyla sıkıstırma sonunda silindir içerisinde tutusma temin edilir. Bu sistemde, silindir
kafası içinde, bir gaz digeri pilot yakıt olmak üzere iki enjeksiyon valfine ihtiyaç
duyulmaktadır. Motorun normalde oldugu gibi aynı güçte çalısabilmesi için ya yüksek
basınçlı gaz enjeksiyonu ya da gaz yakıtla beraber diesel yakıtının birlikte kullanılması
gerekmektedir.
Dogalgazın Otto Motorlarında Kullanımı
Dogalgaz benzin motorlarında fazla bir degisiklik yapılmadan kullanılabilir. Benzin motorları
istenildigi zaman benzinle, istenildigi zaman dogalgazla çalıstırılabilir. Dogalgazı benzin
motorlarında çok az miktarda kullanmamız mümkün oldugu gibi, tek yakıt olarak da
kullanmamız mümkündür. Her iki durumda da egsoz emisyonlarında kirlilik azalmakta,
özellikle karbonmonoksit miktarında önemli azalmalar olmaktadır. Motor her iki yakıtta Otto
çevrimi ile çalısabilir. Elektrikli atesleme sistemi aynen kullanılır. Dogalgazın benzin
motorlarında kullanılması halinde pilot yakıt, atesleme sistemi ile karısımın ateslenmesi
durumu mevcut oldugundan gerekmemektedir.
Bir benzin motoruna gaz/hava karbüratörünün ilavesi ve atesleme sisteminin motora uygun
olarak yeniden düzenlenmesi ile motorun dogalgaz moturu olarak kullanılabilmesi
mümkündür. Bunların dısında dogalgazın depolanması ve depodan motora sevki için gerekli
basınç regülâtörü, emniyet sübabı gibi elemanlar ile sistemin donatılması gerekmektedir.
Yüksek basınçta depolanan dogalgazın basıncının regülâtörlerde düsürülmesinden sonra gaz
karbüratöründe hava ile karısım saglanmaktadır. Gaz karbüratörlerinin karısımı homojen bir
sekilde ve istenen yakıt/hava oranında hazırlanması, motor gücünü düsürmeyecek sekilde akıs
direncinin mümkün oldugu kadar az olması, motorun tüm çalısma sartlarında emniyetli
çalısması, bütün silindirlere aynı yakıt/hava oranında hazırlaması, motor gücünü
düsürmeyecek sekilde akıs direncinin mümkün oldugu kadar az olması, motorun tüm çalısma
sartlarında emniyetli çalısması, bütün silindirlere aynı yakıt/hava oranada karısım göndermesi
ve kirletici egsoz emisyonunu düsük seviyede tutacak sekilde karısımın hazırlanması
gerekmektedir.
Benzin motorlarında dizel motorlarında oldugu gibi venturi karbüratörü, orifis (delikli)
karbüratör, girdap (vorteks) karbüraktör ve degisken sınırlamalı karbüratör kullanılmaktadır.
Dogalgaz sahip oldugu yüksek oktan sayısı nedeniyle Otto ilkesine göre çalısan motorlar için
uygun bir yakıttır. Ancak, benzine oranla birim kütlesinin sahip oldugu enerji yogunlugu daha
fazla oldugu halde, stokiyometrik oranlardaki karısım enerji yogunlugu benzine oranla daha
düsüktür. Bu nedenle aynı motordan alınacak güç, dogalgaz kullanıldıgında düsmektedir.
Ayrıca yanma hızının da düsük olması, ısıl verim açısından olumsuz etkiler yaratmaktadır.
Ancak dogalgazın tutusma sınırının, fakir karısımlara dogru gidildikçe, benzine oranla daha
genis olması ısıl verimin bu sartlarda daha yüksek olmasına neden olmaktadır.
Sekil benzine oranla daha düsüktür. Bu nedenle aynı motordan alınacak güç, dogalgaz
kullanıldıgında düsmektedir. Ayrıca yanma hızının da düsük olması, ısıl verim açısından
olumsuz etkiler yaratmaktadır. Ancak dogalgazın tutusma sınırının, fakir karısımlara dogru
gidildikçe, benzine oranla daha genis olması ısıl verimin bu sartlarda daha yüksek olmasına
neden olmaktadır.
hava fazlalık katsayısının fonksiyonu olarak ısıl verimin degisimi
görülmektedir. Diger taraftan dogalgaz kullanımı sırasında maksimum momenti
saglayabilmek için atesleme avansının arttırılması gerekmektedir.
Diger taraftan dogalgaz kullanımı sırasında maksimum momenti saglayabilmek için atesleme
avansının artırılması gerekmektedir. Hava fazlalık katsayısının daha fakir degerlerinde bu fark
daha da belirgin olmaktadır.
66
Dizel motorlarının sıkıstırma oranları 18:1 gibi oldukça büyük degerlerdedir, dogalgaz
motorlarında bu degerin daha düsürülmesi gerekmektedir. Bunun içinde ya daha küçük
pistonlar kullanılır ya da pistonlar talas kaldırma islemi ile istenilen 12:1 mertebesinde
sıkıstırma oranlarına ulasılabilinir. Dogalgazı olusturan elemanlardan metan diger
hidrokarbonlara göre daha az reaktif oldugu için tutusturulması için de daha yüksek enerjiye
ihtiyaç vardır. Bunun içinde daha yüksek enerji veren buji kullanılması gerekir.
