Dergiler / Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi / 2011 / Cilt: 31 - Sayı: 2

The usage of hydrogen for improving emissions and fuel consumption in a small gasoline engine

Düşük güçlü benzinli motorda emisyonları ve yakıt tüketimini iyileştirmek için hidrojen kullanımı

Sayfa
101–108
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Deney sonuçları; benzinli motorun saf hidrojenle geri tepme olmadan çalışabildiğini ve motor fiyatını artıran egzoz kontrol sistemi, elektronik ateşleme sistemi ve yakıt enjeksiyon sistemi kullanılmadan yakıt tüketimi ve emisyonlarda önemli iyileşmeler sağlandığını göstermiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Düşük güçlü benzinli motorlar hafif zengin karışımla çalıştıkları ve katalitik dönüştürücüye sahip olmadıkları için yakıt tüketimleri ve emisyon değerleri oldukça yüksektir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Performans, emisyon ve silindir basınç değerleri her iki yakıt için ölçülmüştür.
💡
Sonuç & Katkı:Deney sonuçları; benzinli motorun saf hidrojenle geri tepme olmadan çalışabildiğini ve motor fiyatını artıran egzoz kontrol sistemi, elektronik ateşleme sistemi ve yakıt enjeksiyon sistemi kullanılmadan yakıt tüketimi ve emisyonlarda önemli iyileşmeler sağlandığını göstermiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Düşük güçlü benzinli motorlar hafif zengin karışımla çalıştıkları ve katalitik dönüştürücüye sahip olmadıkları için yakıt tüketimleri ve emisyon değerleri oldukça yüksektir. Benzinli motorlar saf hidrojenle çalıştırıldığında $NO _x$ emisyonları artmakta ve geri tepme olmaktadır. Bu çalışmada, düşük güçlü bir motor hidrojen yakıtı ile uygun bir fakir karışımla geri tepme olmadan çalıştırılmış ve yakıt tüketimi ve emisyonların iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Performans, emisyon ve silindir basınç değerleri her iki yakıt için ölçülmüştür. Hidrojenli çalışmada özgül yakıt tüketimi ve NOx emisyonu sırayla yaklaşık %57 ve %66 oranında azalmıştır. Ayrıca, CO, $CO _2$ ve HC emisyonlarında sıfıra yakın değerler elde edilmiştir. Deney sonuçları; benzinli motorun saf hidrojenle geri tepme olmadan çalışabildiğini ve motor fiyatını artıran egzoz kontrol sistemi, elektronik ateşleme sistemi ve yakıt enjeksiyon sistemi kullanılmadan yakıt tüketimi ve emisyonlarda önemli iyileşmeler sağlandığını göstermiştir.

Abstract

As small gasoline engines run on slightly rich mixture, and do not have catalytic converter, their specific fuel consumption and emission values are very high. When the gasoline engines are operated with pure hydrogen, NOx emissions increase and the backfire occurs. In this study, a small engine was run with hydrogen at a suitable lean mixture without occurring backfire, and improvements on fuel consumption and emissions were aimed. Performance, emissions and cylinder pressures of the engine were measured for hydrogen and gasoline. The specific fuel consumption and $NO _x$ emissions were reduced by about 57% and 66%, respectively at hydrogen operation. Moreover, the values near zero for CO, $CO _2$ and HC emissions were obtained. The test results showed that the small gasoline engine can operate with pure hydrogen at a suitable lean mixture without any backfire, and provide important improvements in emissions and fuel consumption without using any exhaust control system, electronic ignition system and fuel injection system which increase cost of engine.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

OZDALYAN, B., CELIK, M. B., KOSAR, M. (2022). The usage of hydrogen for improving emissions and fuel consumption in a small gasoline engine. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt: 31 - Sayı: 2, 101–108. https://ajindex.com/articles/542584

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Al-Baghdadi, M.A.R.S. 2004. Effect of compression ratio, equivalence ratio and engine speed on the performance and emission characteristics of a spark ignition engine using hydrogen as a fuel. Renewable Energy 29: 2245-2260.
  2. Bartolini, C. M., Caresana, F., and Pelagalli, L., Experimental results from a two-stroke gasoline directinjected, American Society of Mechanical Engineers, Internal Combustion Engine Division, (Publication) 40: 53-58, 2003.
  3. Celik, M. B., Performance improvement and emission reduction in small engine with low efficiency, Journal of the Energy Institute 80: 3, 175–180, 2007.
  4. Das, L. M., Gulati, R., and Gupta, P.K., A comparative evaluation of the performance characteristics of a spark ignition engine using hydrogen and compressed natural gas as alternative fuels, Int J Hydrogen Energy 25: 783-793, 2000.
  5. Desoky, A. A., and Rabie, L. H., Comparative performance study of spark ignition engines burning alcohols, gasoline and alcohol-gasoline blends, 6 th Miami International Conference on Alternative Energy Source, Proceedings of Condensed Papers, p.331, 12-14
  6. Dec., Miami Beach, FL, USA, 1983.
  7. El-Emam, S. H., and Desoky, A. A., A study on the combustion of alternative fuels in spark-ignition engines, Int J Hydrogen Energy 10:7-8, 497-504, 1985.
  8. Huang, Z., Wang, J., Liu, B., Zeng, K., Yu, J., and Jiang, D., Combustion characteristics of a direct-injection engine fueled with natural gas–hydrogen blends under different ignition timings, Fuel 86: 381–387, 2007.
  9. Jing-ding, L., Ying-qing, L., and Tian-shen, D., Improvement on the combustion of a hydrogen fueled engine, Int J Hydrogen Energy 11:10, 661-668, 1986.
  10. Kahraman, E., Ozcanli, S. C., and Ozerdem, B., An experimental study on performance and emission characteristics of a hydrogen fuelled spark ignition engine, Int J Hydrogen Energy 32:12, 2066-2072, 2007.
  11. Karim, G. A., Hydrogen as a spark ignition engine fuel, Int J Hydrogen Energy, 28: 569–577, 2003.
  12. Akansu, S. O., Dulger, Z., Kahraman, N., and Veziroğlu, T. N., Internal Combustion Engines Fueled by Natural Gas - Hydrogen Mixtures, Int.J. of Hydrogen Energy, Volume 29, Issue 14, Pages 1527-1539, 2004.
  13. Kosar, M., Effects of using hydrogen in gasoline engines on performance and emissions, Master thesis, Zonguldak Karaelmas University, Graduate School of Natural and Applied Sciences, 67 pages, Zonguldak, Turkey, 2007.
  14. Lee S. H., Howlett, R. J., and Walters, S. D., Proc. 7th Int. Conf. on Knowledge Based Intelligent Information and Engineerin