The effect of LPG usage on performance and emissions at various compression ratios in a small engine

Tek silindirli, düşük güçlü benzinli motorlar hava soğutmalı olduğu için oldukça düşük sıkıştırma oranına sahiptir. Ayrıca bu motorlar hafif zengin karışım ile çalıştığından özgül yakıt tüketimleri ve egzoz emisyon değerleri yüksektir. Bu motorlar, yüksek sıkıştırma oranında oktan sayısı yüksek alternatif temiz yakıtlar ile çalıştırıldığında performans ve emisyonlar iyileştirilebilir. Bu çalışmada tek silindirli bir motorun sıkıştırma oranı 5:1’den 9:1’e artırılmış ve LPG ile çalıştırılarak performansını artırma olanakları deneysel olarak araştırılmıştır. Standart sıkıştırma oranında yapılan deneylerde LPG ile çalışmada, benzine göre önemli bir güç kaybı olmadan, özgül yakıt tüketimi ve egzoz emisyonlarında azalmalar görülmüştür. Maksimum sıkıştırma oranında, LPG ile çalışmada benzine göre güçte %32 artış, özgül yakıt tüketiminde %60 azalma, CO, HC ve CO2 emisyonlarında sırasıyla %91, %23 ve %5 azalma elde edilmiştir. Sonuçlar; düşük güçlü motorlarda yüksek sıkıştırma oranında LPG kullanımının, motor performansını önemli ölçüde artırdığını ve egzoz emisyonlarını azalttığını göstermektedir.Small engines with single cylinder are usually air cooled and for this reason they have very low compression ratio. In addition, as these engines run on slightly rich fuel-air mixture, their specific fuel consumption and emission values are high. Performance and emission values of these engines can be improved by running them on high octane alternative clean fuels at a higher compression ratio. In this study, a single cylinder engine was run on LPG by increasing its compression ratio from 5:1 to 9:1 and the possibility of improving its performance was investigated experimentally. The results showed that some decreases were seen in the specific fuel consumption and in exhaust emissions without any noticeable power loss when LPG was used instead of gasoline at the standard compression ratio. At the maximum compression ratio, the power of the engine while running on LPG was found to be more than that when running on gasoline by 32 %. At the same time, specific fuel consumption and CO, HC and CO2 emissions were all decreased by 60%, 91%, 23% and 5%, respectively.According to the results obtained, it can be said that usage of LPG at high compression ratio on small engines significantly improves the engine performance and decreases exhaust emissions