Genel , Pratik Bilgiler - LPG Sistemi

GİRİŞ

Dünyadaki petrol rezervleri aşırı kullanım sonucu tükenmektedir.Buna bağlı olarak hava kirliliği hızla artmaktadır. Yakıt tüketimine bağlı olarak egzoz emisyonlarının artması, araştırmacıları çevreye zarar vermeyen alternatif yakıt arayışlarına yöneltmiştir.

Günümüzde şehirlerin artan hava kirliliği, tüm gelişmiş ülkelerin önemli sorunlarından birisi durumuna gelmiştir.Bu kirlenmede, şehir içi ulaşımında kullanılan taşıtları çıkardıkları zararlı egzoz emisyonlarının önemli bir payı bulunmakta, bu yüzden bir çok ülkede temiz ulaşımın sağlanması için yaygın destek programları uygulanmakta ve daha temiz yanan alternatif yakıt arayışları sürdürülmektedir. LPG, karışımının oluşturulması, dağıtımı ve yanma kontrolü kolay olan ideal bir yakıt olarak bilinir.LPG, karmaşık ve pahalı ekipmanlar gerekmeksizin oldukça temiz yanan bir yakıttır.

NOx ve Partikül Madde emisyonlarının (PM) ciddi bir şekilde artmasından dolayı ve özellikle ağır hizmet tipi araçlarda bilim adamları değişik alternatif yakıtlar üzerinde çalışmaktadır.Bunlardan ise su anda piyasadaki alternatif yakıtlar arasındaki LPG (Liquefied Petroleun Gaz-sıvılaştırılmış petrol gazı) ve CNG (Compressed NaturalGaz-Sıkıştırılmış doğal gaz) kullanımı çok geniştir.Bu gazların moleküller ağırlığının düşük olmasından dolayı buhar basıncının yüksek olması hava/yakıt karışımının homojen olması gazın önceden karışması kolayca sağlanabilir. Sonuç olarak bir diesel motoru ile karşılaştırıldığında, is ve karbondioksit de önemli bir azalma meydana gelir.

Tüm dünyada ve Türkiye‘de LPG’nin çevreyi olumlu yönde etkilemesi ve ekonomik sebepler otomotiv sektöründe kullanımını hızla artırmıstır.Bir çok hükümet yukarıda belirtilen nedenleri dikkate alarak uyguladıkları enerji politikaları ve Lpg yi destekleyen ve mali teşviklerle, bu alternatif yakıtı kullanıma sokmuşlardır.1990 yılında, dünya genelinde LPG tüketimi 134, 6 milyon ton olarak gerçekleşirken %73, 3 enerji üretiminde, %19, 5 petro kimya endüstrisinde ve %7, 2 si (9650000 ton) otomotiv endüstrisinde kullanılmıştır.

Motorin ve benzin dışındaki tüm yakıtlar altenatif yakıtlar olarak değerlendirmektedir. Kaliteli ve ucuz petrol ürünü sıvı yakıt teminindeki güçlüklerde otomotiv imalat ve kullanıcılarını üretimi giderek artan gaz yakıtları kullanmaya zorlamaktadır.

Artan motorlu taşıt sayısına paralel olarak hava kirliliğinin artması, araştırmacıları çevreye zarar vermeyen alternatif yakıtların arayışına itmiştir.Dünyanın bir çok ülkesinde LPG alternatif yakıt olarak kullanılmaktadır.Gaz yakıtlar yoğunluklarının düşük olması nedeni ile sıkıştırılarak sıvı halde depolanabilmektedir.Bu özelliklerinden dolayı motorlu taşıtlarda alternatif yakıt olarak tercih edilmektedirler.Ülkemizde son yıllarda LPG ile çalışan otomobiller yaygınlaşmıştır.

Günümüzde, ekonomik olması ve kolay bulunabilmesi nedeni ile petrol ürünleri, ulaşım alanında tercih edilen ve kullanılan enerji kaynağıdır.Petrol kaynaklarının yavaş yavaş tükenmeye başlaması nedeni ile alternatif enerji kaynaklarının araştırmasına hız verilmiştir.Ancak bugüne kadar denenen bir çok alternatif enerji kaynağı pahalı olması nedeni ile de petrolün yerini alamamıştır.Günümüzde;motorlu araçlarda kullanılan mevcut yakıtın kalitesinin iyileştirilmesi yada doğal gaz (CNG) sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) gibi alternatif yakıtlarıyla elektrik veya güneş enerjisi vb. kullanıldığı yeni araç teknolojileri için otomotiv sektörü çalışmalarını hızlı bir şekilde sürdürmektedir. Bu çalışmalarda zorlayıcı etken; kullanılan yakıt rezervlerinin azalması, fiyatların yüksek olması, çevre kirliliğinin azaltılması veya önlenmesi, üretici firma sayısının ve ürün çeşitliliğinin artması ile malzeme, imalat, enerji vb. mühendisliğin her dalında teknolojinin hızla ilerlemesi önemli olmuştur.

LPG, ham petrol rafinasyonu prosesinin yan ürünü olarak üretilmektedir. Son zamanlarda LPG çoğunlukla doğal gazın yan ürünü olarak üretilmekte ve dünyada üretilen LPG’nin %60’nı oluşturmaktadır. Bu çalışmada, LPG’nin motorlu taşıtlarda kullanılışı ve yararlarının incelenmesi amaçlanmıştır.

 

GAZLI (LPG) SİSTEM

İlk olarak Amerika Birleşik Devletlerinde San Diago Gas-Electric Company tarafından denenen sıvılaştırılmış petrol gazı ile motorların çalıştırılması, otomotiv endüstrisinde son derece faydalı bir uygulama olarak kabul edilmektedir. Uzmanların bu yakıta, yer yüzünde rezervinin çok fazla olması nedeni ile, büyük ümitler bağladıkları bilinmektedir.

Chicago’da düzenlenen uluslar arası bir toplantıda 1980 yılı başlarında her türlü motorlu araçta, her gün 80 milyar litre sıvılaştırılmış gaz kullanılabileceği hesaplanmıştır. Amerika’dan başka, bir çok ülkede de denemeler yapılmaktadır. En son olarak 1975 Eylülünde Rusya’da sıvılaştırılmış petrol gazı ile çalışan ilk araç piyasaya çıkarılmıştır. Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) petroldeki en hafif hidrokarbonlardan oluşur.Normal hava koşullarında gaz, basınç altında ise sıvı haline dönüşürler. Kuyularda petrol çıkarılken veya rafinelerde petrol işlenirken yan ürün olarak elde edilirler. Ayrıca yer altındaki doğal gaz yataklarından da çıkarılır.

Bu gazlara basınç uygulandığında hacimleri 230-267 misli küçülür. Örneğin, 267 metreküplük gaz sıvılaştırıldığında 1 metreküplük bir hacme sığar. Evlerde ısıtma ve mutfak işlerinde kullanılan bu gazların adları metan, etan, propan ve bütan dır. Bunlardan şimdilik motor yakıtı olarak bütan ve propandan faydalanılmaktadır. Sıvılaştırılmış gazların motorlarda kullanımı, işleyişte büyük bir değişikliği gerektirmez. Farklı elemanlara, özel bir karbüratör, basınç azaltıcı regülatör, solenoid valfler vb. oluşur.

 

LPG NEDİR

LPG Propan ve Butan gazlarının jenerik ismidir. Petrol ve gaz endüstrisinde üretilen hidrokarbon ürünleridir. Propan gazı üç karbon atomu içerir (C3H8).

Propan Gazı

Bütan gazı ise dört karbon atomu, ana n - ve izo-bütan içerir (C4H10).

 

Bütan Gazı

Hafifçe sıkıştırıldığında, atmosferik sıcaklıkta sıvı hale ve bu basıncın kaldırılması ile tekrara gaz haline geçebilir. Taşıma açısından bu özellik LPG için büyük bir avantaj sağlamaktadır.

LPG, 7 barlık bir basınç altında sıvı hale getirilmiştir, bundan dolayı küçük bir alanda büyük miktarda enerji depolanabilmektedir. Dünyadaki LPG üretiminin % 60 kadarı doğal gazın ayrıştırılması ile, % 40 kadarı rafineri çalışmaları ile elde edilmektedir. Uzun süreli üretimi ise benzin ve dizel kadar güvence altındadır, hatta önümüzdeki 50 yıl boyunca kaynaklar üretim için yeterlidir. İngiltere'de şu an yıllık tüketim toplam 4.000 ton kadar iken, yıllık üretim 4.000.000 ton kadardır.

 

GAZ YAKITLAR

Motorlu taşıtların artmasına paralel olarak petrol ürünlü yakıtlara bağımlılığın artması doğada saf olarak bulunan alternatif yakıtları kullanmaya zorlamıştır. Kullanılan alternatif yakıtlardan bir bölümü gaz yakıtlardır. Motorlu taşıtlarda kullanılan gaz yakıtlar, yapı ve özellik bakımından iki halde bulunurlar.Bunlar ise;

* Sıvılaştırılmış Gazlar,

* Daimi Gazlar.

Sıvılaştırılmış Gazlar;belirli basınç ve sıcaklıkta gaz halinden sıvı haline veya sıvı halden gaz haline dönüşebilen gazlardır.

Daimi Gazlar; çok yüksek basınç altında bile sıvı hale geçmeyen daima gaz fazında bulunan gazlardır.Doğal gaz, metan gazı, hava gazı depolanarak kullanılması için yüksek maliyetler gerekmektedir. Sıvılaştırılmış ve daimi gazlara ait karşılaştırmalı özellikler aşağıdaki çizelgede verilmiştir.

 

Dizel ve benzin yakıtının LPG’ye göre emisyon değerlerindeki fazlalık.

 

LPG (Sıvılaştırılmış Petrol Gazı)’nın ÖZELLİKLERİ

Bütan ve propanın belirleyici temel özelliklerinden biri buharlaşma basıncıdır, yani sıvının kapalı hacimdeki buhar ile dengede olduğu basınçtır.

LPG’ nin yüksek ısıl değerlere sahip olması önemli bir avantajdır. Ancak daha dikkatli kullanmayı gerektiren bir faktördür. Şekil ... te propan ve bütan karışımının sıcaklığa bağlı basınç eğrisi görülmektedir. Örneğin bütanın 0 oC’ deki buhar basıncı 0, 0005 bar ve 15oC’de 0, 8 bardır. Propanın 0 oC sıcaklıktaki buhar basıncı ise 4 bardır. Yazın aynı sıcaklıkta bütan karışım oranlarının değişmesi basınç üzerinde belirgin farklılıklara neden olur.

Sıvılaştırılmış petrol gazının benzine göre farklı özellikleri vardır. Bütan ve propan arasındaki ayırıcı özelliklerden biri kaynama noktasıdır, yani sıvı fazdan gaz faza geçtikleri derecedir. Propanın –42 ^oC’ de gaz faza geçmesi durup, sıvı fazda kalırken, bütan 0 ^oC’ de kaynar. Özellikle soğuk havalarda daha yüksek oranlarda propan gerektiren karışımların gereksinimi ortaya çıkar, böylece gaz fazına dönüşüm kolaylaştırılır. Ülkemizde hava sıcaklığı bölgeden bölgeye değişeceğinden, taşıtlarda kullanılan LPG de % 30 propan, %70 bütan vardır, böylelikle tüm koşullar için uygun karışım sağlamış olur.

Soğuk iklimli bölgelerde kullanılan LPG’ nın içerisindeki propan oranının arttırılarak sıvı fazdan gaz faza geçiş kolaylaştırılmalıdır. Avrupa ülkelerinde otomobillerde kullanılan LPG’ nın propan ve bütan karışım oranları Çizelge ... te verilmiştir. LPG’ ye basınç uygulandığında toplam hacim içerisindeki bütan ve propan yüzdelerine dağlı olarak 1/230 ile 1/267 oranında küçülür. Bu demek oluyor ki 267 m³ LPG sıkıştırıldığında sıvı olarak 1 m³’ lük bir hacme sığar.

Şekil 1 Avrupa ülkelerindeki yaz ve kış mevsimlerinde LPG içerisindeki propan ve bütan oranları

Sıvılaştırılmış petrol gazının bir özelliği de yağ boyayı eritebilmesidir. Ayrıca doğal lastiği deforme eder. Bu nedenle motorlu araçlarda kullanılan LPG iletim boruları uygun kalitede sentetik malzemeden yapılmaktadır. Yakıt tankı ile regülatör arasında yer alan basınç altındaki LPG hatları için özel bakır veya çelik boru kullanılmaktadır.

LPG karışımını oluşturan propan ve bütanın bazı özelliklerinin benzinle karşılaştırılması çizelge de verilmiştir.

 

Şekil 2 Benzin propan ve bütanın bazı fiziksel özellikleri

 

LPG’nin diğer özellikleri ise;

- LPG’ nin havadan ağır olmasından dolayı zemine çökerek ortama yayılma ve havasızlıktan boğulmaya neden olmaktadır.

- Parlayıcı ve patlayıcı bir gazdır.

- Buhar basıncı yüksektir.

- Korozif değildir.

- Bileşiminde az miktarda kükürt ihtiva etmektedir (20-100 mgr/m³)

- İçten yanmalı motorlarda silindir içinde daha homojen bir yakıt/hava karışımı sağlamaktadır

- Atmosferik basınçta propan –43 ^oC sıcaklıkta sıvı fazda bulunmaktadır.

- Sıvılaştırılmış petrol gazının kısa sürede ve az miktarda solunması halinde insanlarda zehirlenme belirtisi göstermez. Havada % 10 nispetinde LPG bulunan ortamdaki havanın 2 dakika solunması halinde baş dönmesi meydana gelebilir.

- LPG için yanabilirlik sınırları %2, 4 den %9, 5’ e kadardır. Yani %9, 5 LPG ile %90, 3 havanın karışmasıyla yanma oluşacaktır. Buna yanabilirliğin üst sınırı denir. Yanabilirliğin alt sınırı ise %97, 6 hava ile %2, 4 LPG karışımından oluşmaktadır.

 

LPG’NİN AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI:

LPG yakıtının avantajları

- Daha verimli yanma,

- Emme manifolduna tamamen buharlaşmış olarak girdiği için motor yağı seyrelmez ve ömrü uzun olur,

- Yanma odasında daha az aryık maddeler meydana gelir,

- Yangın anında LPG tankının yangına dayanma süresi diğerlerine göre daha uzundur,

- Gaz fazında hava ile daha iyi karışma sonucu iyi bir yanma gerçekleşir,

- Daha ucuz yakıt

- Dizel ve benzin yakıtına göre egzoz emisyonu daha az kirleticidir,

- Motor daha az aşınmaktadır.

 

LPG yakıtının dezavantajları ise aşağıdaki gibidir:

- Basınç altında depo edildiğinden dağıtım ve depolaması zordur

- Yakıt tankının çok ağır olması nedeni ile yer gereksinimi fazladır,

- LPG’ nin doldurulması veya çalışma sırasında taşıtın kokması vb. sorunlar vardır.

 

LPG’NİN TAM VE TEORİK YANMA DENKLEMLERİ

Yanma süreçlerinin büyük bir bölümünde gerekli olan oksijen atmosferdeki havadan sağlanmaktadır.Atmosfer havası hacimsel olarak %78, 09 Azot, %20, 95 Oksijen, %0, 93 Argon ve %0, 03 Karbondioksitten meydana gelmektedir. Yanma süreçleri incelenirken karbondioksit ve argon gazları göz önüne alınmaz ve havanın hacimsel olarak %79 Azot ve%21 oksijenden oluştuğu varsayılır. Bu bileşimde olan havanın molekül ağırlığı 28, 851’dir ve içerisinde bir mol oksijene karşılık 3, 76 mol azot bulunmaktadır.

Propan, bütan ve hacimsel olarak %50 propan ve %50 bütandan oluşan LPG karışımın yanma eşitlikleri aşağıda verilmiştir.

Propanın yanma eşitliği;

C3H8+5O2+18.80N2à3CO2+4H2O+18.80N2 biçimindedir.

Burada kimyasal olarak doğru oranda (Teorik tam yanma için) hava kullanılmıştır.

Reaksiyon hava (a) /yakıt (f) mol oranı;

A/f = 5+18, 80/1 = 23, 80/1 k mol hava / k mol yakıt,

Ağırlık oranı ise;

A/f = 3*32+18, 80*28/3*12+8*1 = 15, 6/1 kg hava / kg yakıt olmaktadır.

Bütanın yanma eşitliği;

C₄H₁₀+6, 5O₂+24, 44N₂à 4CO₂+5H₂O+24, 44N₂

Reaksiyonun hava / yakıt mol oran;

A/f = 6, 5+24, 44/1 = 30, 94/1 k mol hava /kmol yakıt,

Ağırlık oranı ise;

A/f = 6, 5*32+24, 44*28/4*12+10*1 = 15, 38/1 kg hava /kg yakıttır.

Bu durumda, %50 propan ve%50 bütandan oluşan Propan-Bütan karışımının yanma eşitliği;

 (0, 50C₃H₈+0, 50C₄H₁₀)+5, 75O₂+21, 62N₂à 3, 5CO₂+4, 5H₂O+21, 62N₂ biçiminde olacaktır. Benzer şekilde Propan-Bütan karışımı için reaksiyonun hava / yakıt mol oranı;

A/f = 23, 80+30, 94/2 = 27, 37/1 kmol hava / kmol yakıt,

Ağırlık oranı ise;

A /f = 15, 6+15, 38/2 = 15, 49/1 kg hava / kg yakıt olarak hesap edilmektedir.

 

SAĞLIK VE LPG

Sağlık istatistikleri her yıl binlerce insanın partiküller nedeniyle öldüğünü, binlerce insanın hastalandığını ve işgücü kaybına neden olduğunu söylemektedir. Bu partiküllerin ana kaynağı ise trafikteki araçlardır, ve LPG bu artık maddeleri % 90 oranında azaltabilmektedir. Diğer bir büyük probleme yol açan ve kesinlikle önlenmesi gereken petrol yakıtı artık maddesi ise Nitrojen Oksitleridir ki, bu da LPG kullanımı ile azaltılabilmektedir. Gürültü kirliliği ise trafik ile iç içe olan yaşamımızın diğer bir dezavantıjıdır. LPG kullanımı, benzinli ve dizel araçlarda motor sesini % 50 azaltmaktadır.

 

ÇEVRE DOSTU LPG

Benzin ile kıyaslandığında;

* % 75 daha az Karbon Monoksit

* % 85 daha az Hidrokarbonlar

* % 40 daha az Nitrojen Oksitleri

* % 87 daha az Ozon

Motorin ile kıyaslandığında;

* % 90 daha az Partiküller, Hidrokarbonlar ve Karbon Monoksit

* % 50 daha az Nitrojen Oksitleri atmosfere yayılır.

 (Millbrook 1997/1998 testlerinden alınmıştır.)

 

LPG SİSTEMİ NASIL ÇALIŞIR

İngilizce Liquedfied Petroleum Gases (sıvılaştırılmış petrol gazı) kelimelerin kısaltması olan LPG düşük fiyatı nedeniyle son yıllarda benzine alternatif olarak otomobillerde de kullanılmaya başlandı.

Tank basıncındaki sıvı gaz LPG valfini geçerek iki kademeli basınç düşürücüsüne gelir.Burada gaz haline dönüşen LPG 0.5, 0.6 bar basınca düşmekte ve bu basınçla karbüratöre gitmektedir.Günümüzde mekanik enjeksiyonlu veya elektronik enjeksiyonlu otomobillere de LPG kiti takılabilmektedir.LPG' ye dönüştürülmüş bir aracın performansındaki kayıp yüzde 2 dolaylarındadır.LPG kullanımı çevre sağlığı açısından düşünüldüğünde, benzine göre hidrokarbon oranında yüzde 55, karbondioksit oranındaysa yüzde 95'lik bir azalma sağlar.

 

ARAÇLARDA LPG KULLANIMI

- LPG (Sıvılaştırılmış Petrol Gazı) Bütan ve Propan gazlarının basınç altında sıvılaştırılarak belli oranlarda karışımı ile elde edilen, yanıcı bir petrol türevidir.

- Cari fiyatlarla süper benzinden yaklaşık üçte bir daha ucuzdur.

- Tüm Türkiye’ye yayılmış dolum istasyonlarından sağlanabilir.

- Stepne yada silindirik formda yapılmış, 40...90 litre hacminde, gövdesi en az 45 ile 105 bar arasında test edilmiş 4.5 mm kalınlığında birleşim kaynakları röntgen filmi ile test edilmiş ECE-R 67 ve TSE standartlarında depolar kullanılmaktadır.

- Tam dolu (otomatik dolum kesme sistemi ile bir deponun en çok %80’i doldurulabilir.) bir tank’ın +20 ^oC sıcaklıktaki depo iç basıncı yaklaşık 4, 5 atmosferdir. Bu, depo test basıncının sadece %10’udur.

- Herhangi bir nedenle depodan aşırı bir LPG akışı olduğunda (bakır borunun kopması vb.) repoya monte edilen kaçak akım valfi, depo çıkışında gaz akışını otomatik olarak keser.

- LPG, benzinde bulunan ve yanma sonucu oluşan atıkları içermediğinden motorda is, kurum vs. Oluşmaz. Bu nedenle motorun, bujilerin ve motor yağının kullanım süreleri artar, temiz yanma özelliği sayesinde hava kirliliği yaratmaz.

- LPG dönüşümü yapılmış olan bir aracın benzin sisteminde hiçbir değişiklik olmaz. Bu nedenle araç şehir halindeyken bile benzine, yada benzinden gaza tek bir düğme (komitatör) ile geçilebilir. İstenilmesi durumunda tek bir valf’ in kapatılması ile LPG sistemi tamamen devre dışı bırakılabilir.

- LPG kullanan bir aracın, benzinli bir araca göre motor yağı ve buji değiştirme süreleri daha uzundur. Temiz yanma özelliği nedeniyle motor ömrünü olumlu etkilemektedir. Yakıt tasarrufu yanında bunlarda ayrı bir ekonomi sağlar.

- LPG yakıt kullanan bir aracın nominal gücündeki azalma en çok %2-3 arasındadır. Bu, hacimsel olarak kalorifik değerinin benzine göre düşük olmasından kaynaklanır. İhmal edilebilir. Bu dezavantajına karşılık sahip olduğu %10 oktan fazlalığı sayesinde motor vuruntusunu (detonasyon) yapmaması önemli bir avantaj oluşturmaktadır.

- Sistem, komplike olmadığı ve çok sayıda parça içermediği için sıklıkla bakım gerektirmez.

 

LPG MONTAJINDAN EVVEL ARAÇTA YAPILACAK BAKIMDA DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR

Araçlara Lpg montajı yapılmadan evvel araçtan maksimum verimi alabilmek için montajdan evvel aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir.

- Aracın ateşleme sisteminin bakımı

Bujiler, platin, buji kabloları, ateşleme bobini, distribütör kapağı ve kontak çıkış uçlarının bakımı ve kontrollerinin yapılması,

- Genel Motor Bakımı

Supap ayarlarının yapılması,

Hava filtresi temizliği, gerekiyorsa değişimi,

Benzin hortumlarının değiştirilmesi (LPG montajından itibaren yılda bir sefer değişecek),

- Egzoz ve Emisyon Bakımı

Egzoz borularında ve susturucuda olası bir patlak yada sacdaki çürümelerin LPG montajından sonra onarımı riskli ve tehlikeli olması nedeniyle mümkün olduğunca olası arızaların montajdan evvel kontrolünün ve bakımının gereği halinde değişiminin yapılması,

 

LPG KULLANIMINDA DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR

1. LPG alternatif oto yakıt sistemi ile donatılmış araçlara takviye gerektiğinde, elektrik aksamında arızaya meydan vermemek için aracın voltaj değerini dikkate almalıdır.

2. LPG ile donatılmış araçların kapalı yerlerde park edilmesi yasaktır.

3. LPG ile çalışan ortamlarda yangın söndürme tüpünün bulundurulması elzemdir. LPG`nin etrafında kıvılcım veya alev ile yanmaya yol açacak kaynakların kullanılmaması veya kontrollü kullanılması gerekmektedir.Araçlarda ekzoz tamirine başlanmadan önce araç benzin ile yaklaşık iki saat çalıştırılmalıdır.

4. LPG gazı solunduğu takdirde soluyan kişinin en kısa sürede açık havaya çıkarılıp fazla hareket ettirmeden başı geriye doğru vaziyette yatırılması ve uzman hekime derhal haber verilmesi gerekmektedir.

5. LPG normal şartlarda gaz halinde bulunur. Sıvı halden gaz haline geçerken dışarıdan ısı çektiği için temas ettiği yüzeylerde donma etkisi yapar. Gazın teması halinde temas yüzeyi 15 ^oC sıcaklığında su ile en az 15 dakika yıkanmalıdır. Göze temas halinde 15 ^oC sıcaklığında su ile hekim gelene kadar yıkanmalıdır.

6. LPG gazı havadan ağır olduğundan kaçak durumlarında yere çöker kaçak oluştuğunda bu gazın ortamdan uzaklaştırılması için zemin su ile yıkanarak süpürülmesi gerekmektedir.

 

LPG DÖNÜŞÜM SİSTEMLERİ VE ELEMANLARI

Otto çevrimine göre çalışan benzinli motorların aynı zamanda LPG ile çalışmasını sağlayacak dönüşüm sistemleri, birinci, ikinci ve üçüncü nesil dönüşüm sistemleri olmak üzere üç grupta sınıflanmıştır.

 

1. Birinci kuşak sistemler

Birinci nesil LPG dönüşüm sistemleri en basit olan sistemlerdir. Bu sistemlerde açık devreli LPG donanımı kullanılmaktadır. Yakıt deposundan sıvı halde alınan yakıt, bir regülatör ve buharlaştırıcı yardımıyla emme manifoldunda yer alan bir gaz karıştırıcıya gönderilerek hava ile karıştırıldıktan sonra silindirlere yollanmaktadır. Bu sistem karbüratörlü motorların dönüşümünde kullanılmaktadır. Birinci nesil LPG sistemleri regülatörün diyaframı ayarlamak için aldığı sinyale göre vakumlu veya elektronik olarak ikiye ayrılmaktadır.

 

2. İkinci kuşak sistemler

İkinci nesil LPG dönüşüm sistemleri kapalı devreli LPG donanımı kullanılır. Kapalı devre sistemlerinde egzoz gazı içinde bulunan oksijen miktarı ölçülerek, elektronik kontrol ünitesi yardımıyla yakıt miktarı regülatörde uygun şekilde düzeltilmektedir. Böylece hava fazlalık katsayısı stokiometrik değerde tutabilmekte ve egzoz sisteminde katalitik konvertör yardımıyla düşürülen emisyon şartları sağlanabilmektedir. Orijinalinde yakıt enjeksiyon sistemi bulunan taşıtlara uygulanan bu dönüşüm sisteminde ek olarak bir lamda (l) sensörü, devir sayısı, gaz kelebeği konumu, motor sıcaklığı gibi motor parametrelerini değerlendiren bir elektronik kontrol ünitesi ve gaz debisini değiştiren bir debi ayar valfi bulunmaktadır.

 

3. Üçüncü nesil LPG dönüşüm sistemler

Halen pek yaygın olarak kullanılmayan üçüncü nesil sıvı LPG püskürtmeli sistemler de bulunmaktadır. Bu sistem çok notadan benzin püskürtme sistemine benzemektedir. Bu sistemdeki sıvı haldeki LPG emme supapı üzerine püskürtüldüğü için yakıtın büyük bir miktarı silindire sıvı halde girmektedir. Birinci ve ikinci nesil dönüşüm sistemi uygulanmış araçlarda LPG’ nin gaz halde silindire girmesinden dolayı volumetrik verimdeki kayıplar neticesinde güçteki % 2-5 oranındaki azalma üçüncü nesil LPG dönüşüm sistemlerinde görülmemektedir.

 

LPG YAKIT DÖNÜŞÜM SİSTEMİNİN ELEMANLARI

Sıvılaştırılmış petrol gazı kullanmak için kullanılan dönüşüm sisteminde bulunan ana elemanlar şunlardır.

1. LPG deposu

2. Multivalf (çokluvalf)

3. LPG selonoid valfi

4. Benzin selonoid valfi

5. LPG-Benzin yakıt seçme anahtarı

6. LPG buharlaştırıcı (regülatör, basınç düşürücü, vaporizer)

7. Karıştırıcı (mikser)

8. Gaz sızdırmaz multivalf koruyucu kapağı

9. LPG Dolum ucu

10. Gaz ayar vanası

11. İletim elemanları

Şekil 3 LPG sistem elemanları ve araç üzerindeki yerleri

 

1. LPG TANKI

LPG deposu maksimum 115 atmosfer basınçta ve dış etkilere mukavemetli yapılmış basınçlı kaptır. LPG tankı sistemin en büyük parçası olup, aracın arka bölümüne bagajın bir kısmına ya da yedek lastik bölmesine yerleştirilmektedir. LPG tankları silindirik ve tirodal tipinde (stepne) olmak üzere iki çeşittir. (şekil 4-5)

Şekil 4 Silindirik tank

 

Şekil 5 Toradial tank

 

Bunlar da kendi aralarında ikiye ayrılırlar: A tipi tanklar, B tipi tanlar. A tipi tanklar 17 atmosfer işletme basıncında çalışırlar, 30 atmosfer işletme basıncında test edilirler. B tipi tanklar 17 atmosfer işletme basıncında çalışırlar, 45 atmosfer test basın ile test edilirler. Depoların muayeneleri sırasında depolarda şişme, sızıntı, akma, veya esneme belirtileri olmamalıdır. LPG depoları TS ve Avrupa standartlarına uygun olarak üretilmelidirler. Her 100 depoluk üretim partisinden rasgele seçilen bir tanesi teste tabi tutulur. LPG tankları 10 yıldan fazla kullanılamaz ve 10 yılını dolduran depolar yenisi ile değiştirilir. LPG depoları taşıtlara uygun şekilde farklı uzunluk ve çapta üretilmektedir.

Şekil 6 LPG tankı montajı

LPG depoları, sıvı LPG ile % 100 oranda doldurulmamalıdır. Depo tamamen sıvı LPG ile doldurulduğunda basınç çok yüksek değerlere ulaşabilir. Sıvı haldeki LPG ‘nin hacimsel genleşme katsayısı oldukça yüksektir. Deponun sıvı LPG ile doldurulması sırasında depo kapasitesinin % 80 ‘ini aşmaması gerekmededir. Depo üzerende bulunan multivalf depo kapasitesinin % 80’i geçtiğinde dolumu kesmelidir. Her zaman depo içerisinde % 20 genleşme payı kalmalıdır. Ayrıca unutulmamalıdır ki depo tamamen doldurulmuşsa bile bu patlayacağı anlamına gelmez. Çelik cidarlar, patlama noktasına ulaşıncaya kadar büyük bir gerilme yeteneğine sahiptir.

LPG deposu, binek taşıtlarda bagaja yerleştirilirler. Depolar kolayca sökülemeyecek şekilde montaj edilmelidir. Montajda dikkat edilmesi gereken diğer bir nokta ise, multivalfın tank üzerine monte edilmesidir. Multivalf üzerindeki göstergenin ve diğer elemanların yatay konuma paralel olması sağlandıktan sonra, depo kayışı gerdirilerek sabitlenir. Yatay konumda monte edilmeyen bir tank multivalf üzerinde bulunan gaz emme borusundan gazı ya hiç emmez yada emme borusu tankın dibine vuracağından LPG içinde bulunabilecek yabancı maddelerin emilmesine neden olabilir.

Güvenlik açısından, LPG deposu aracın en önemli elemanıdır. LPG tankları genellikle 3-4 mm kalınlıkta imal edilirler, malzemeye mümkün en yüksek uzanma miktarı verilmiştir, dolayısıyla bir çarpışma sonucunda depo deforme olsa bile çatlakların oluşması söz konusu değildir. LPG tanklarının tehlikeli olduğu yönünde günümüzde yaygın olan önyargı bir kenara bırakılmalıdır. Aslında LPG tankının “araçtaki bomba” olduğu değil, araçtaki “ikinci tampon olduğu” sloganı geçerlidir. Şekil...’da LPG tankının güvenliği testinde 40 km/h hızla giden bir aracın çarpmasıyla ezilen LPG tankı bir tampon gibi işlevi görmüştür.

Şekil 7 LPG tankı güvenlik testi

 

2. MULTİVALF (Çokluvalf)

Multivalf, LPG tankı üzerine bağlanan ve tank içerisinde LPG nin seviyesini, tanka LPG giriş-çıkışını kontrol eden çok amaçlı bir valftir.

Şekil 8 Multivalf

Şekil 9 Multivalfin LPG deposundaki ön görünüşü.

 

Multivalfler kendi aralarında A ve B tipi olmak üzere ikiye ayrılırlar: A tipi multivalflerde 25 atmosferik tahliye valfi bulunur. B tipi multivalflerde tahliye valfi bulunmaz.

Multivalfler aşağıdaki fonksiyonları yerine getiren bir mekanik yapıdan oluşur.

Doldurma: yakıt alma sırasında, yakıt pompasından geçen LPG multivalftden geçer iyi bir multivalf, uzun bir dolum süresini önlemek için LPG’nin geçişine fazla direnç göstermemelidir.

Dolum limiti: Mevcut standartlar ve güvenlik nedeniyle, depo kapasitesinin % 80‘nin den fazla doldurulmamalıdır. Kalan % 20’lik bölüm LPG buharıyla doludur. Böylece sıcaklıktaki bir artışla birlikte tank içindeki sıvının genleşerek bütün hacmi doldurmaması sağlanır. Dolum işlemini doğru noktada kesebilmek için, multivalf’e bağlı bulunan şamandıra maksimum seviyeye ulaşıldığında LPG akışını kesebilecek şekilde donatılmıştır.

Seviyeölçer: Tank içerisindeki LPG’ nin seviye ölçme işlemi iki mıknatısla yapılmaktadır. Bu mıknatıslardan biri tankın içinde olup, şamandıraya bağlı cihazlarla birleşiktir, ikincisi ise deponun dışında olup göstergeye bağlıdır. Gösterge kadranı genellikle dörde ayrılmıştır ve bir bölmede rezerv için mevcuttur. LPG seviyesinin kolay okunması ve şoför mailinde görülebilmesi için, multivalf uygun elektronik dönüştürücülere bağlanabilir. Bu dönüştürücüler, yakıt seviyesini sürücüye uyarı ışıkları veya başka analog sistemler aracılığıyla gösterir.

LPG Emme İşlemi: deponun dibine doğru dönük bir emme borusu sayesinde multivalf sıvı LPG emilmesini sağlar. Her durumda multivalf motorun ihtiyaç duyacağı maksimum sıvı değerlerinin geçişine, aşırı yük kaybına neden olmadan, olanak sağlayacak geçiş bölümlerine sahip olmalıdır.

Kesme: Multivalfin üzerinde emme ve doldurma borularını bloke etmeye yarayan iki adet vana vardır. Bunlar genel olarak açık konumdadır; ancak bakım işlemi sırasında ya da kaza vb. durumlarda kapatılabilir. Multivalfe erişim güç olduğunda, emme borusu kolayca kapata bilmek için bir kumanda sistemi monte edilmiştir.

Aşırı Akım: Multivalfin içinde ve LPG emme borusu üzerine yerleştirilen “aşırı akım valfi”belirli bir kalibrasyon değerinin üzerine çıkıldığında akışı durdurmaya yarar. Aşırı akım vanası bir kaza sonucu motora giden LPG borusu kırılacak olursa gaz kaçaklarını durdurur.

 

3. LPG SELONOİD VALFİ

LPG deposu ve buharlaştırıcı arasına monte edilmiş elektro manyetik kumandalı bir valftir. Bu valfin görevi, motor çalışmadığı veya motor benzin ile çalıştırıldığında LPG akışını kesmektir.

 (a)

 (b)

Şekil 10 (a) LPG selonoid valfi (b) Selonoid valfinin kesit görünüşü

Sıvı halde depodan gelen LPG selonoid valfin birikinti haznesine (dekontasyon odasına) girer. Buradan sıvı LPG filtreden geçerek gaz rezervinin bulunduğu kısma geçer ve buradan gaz geçiş kanalı vasıtasıyla selonoid valfin üst kısmına geçer. Araç benzin ile çalıştırıldığında itici çubuk aracılı ile LPG’ nin buharlaştırıcıya doğru akışı kesilir.

LPG selonoid valfinin güç kaybı 1 kg/cm²‘dir. Valf 130 kg/saat’ lik geçirme kabiliyetine sahiptir. Çalışma ortamı sıcaklığı –29 ^oC ile +90 ^oC arasındadır. LPG selonoid valfi, buharlaştırıcı üzerine monte edildiği gibi, buharlaştırıcıya en yakın noktadan aracın gövdesine monte edilir. Montajda valfin dik olarak monte edilmesine dikkat edilmelidir.

 

4. BENZİN SELONOİD VALF

Benzin otomatiği ve karbüratör arasına monte edilen elektromanyetik valftir .Bu valfin görevi, LPG ile çalışmada karbüratöre benzin akışını kesmektir.

 (a)  (b)

Şekil 11 (a) Benzin selonoid valfi (b) Benzin selonoi