Lpg Yakıt Sistemleri, Çalışma Esasları, Avantajları ve Dezavantajları.

[Güven Ş.]

1. LPG YAKIT SİSTEMLERİ

Otomotiv sektörü teknolojik yenilenmenin en hızlı ve etkin bir şekilde uygulandığı sektörlerden biridir. Bununla birlikte petrol ürünleri temel enerji kaynağıdır. Otomotiv sektöründeki alternatif enerji kaynağı arayışları 1930'lu yıllarda LPG (likit petrol gazı)’nin araçlarda yakıt olarak kullanımını gündeme getirmiştir.

Özellikle kolay bulunması, ekonomik olması ve diğer yakıtlara oranla çevreyi daha az kirletici nitelikte olması nedeni ile dünyada birçok ülke LPG’nin otomobil motorlarında kullanımını özendirerek yaygınlaştırmıştır. Bugün kullanılan bütün yakıtlar (hidrojen hariç), hidrokarbonlardan (hidrojen ve karbon) oluşur. Otomotiv ve endüstriyel amaçlı kullanılan yakıtlar fosil yakıtlardan (kömür, petrol, doğal gaz) elde edilir ve yenilenemezler. Bazı yakıtlar (metan, biyogaz, etanol vb.) tarımsal ürünlerinin fermantasyonundan oluşur (şeker pancarının damıtılması vb.). Yakıtlar havadaki oksijenle (Havada % 21 oksijen vardır.) kimyasal reaksiyona girerek enerji üretirler.

2. LPG Kullanılan Motorun Çalışma Esasları

LPG benzinli ve dizel motorlarda alternatif yakıt olarak kullanılmaktadır. LPG’nin alternatif yakıt olarak kullanılabilmesi için normal hava sıcaklığında ve belirli bir basınçta (2–5 bar) 30 ve 60 litre çelik tanklarda depo edilmesi gerekmektedir.  Yakıt seçme düğmesinden seçilen yakıt tipine göre sisteme monte edilmiş elektro valfler benzin veya LPG’ye yol vermektedir. Yakıt seçme düğmesi LPG pozisyonuna alındığında benzin hortumu üzerinde bulunan elektro valf benzinin karbüratör veya enjeksiyon sistemine gitmesini engeller. LPG depo içerisindeki sahip basınç sayesinde multivalften geçerek yüksek basınç borularına ve boru üzerinde bulunan elektro valfe ulaşır. Yüksek basınç hattında bulunan LPG (sıvı hâlde), kontak anahtarının açılması ile elektro valften geçer ve filtre edilerek buharlaştırıcıya (regülatör) ulaşır. Regülatör üzerinde bulunan elektro valf kontak anahtarına bağlı olduğu için açılır ve LPG buharlaştırıcı (regülatör) içerisinde bulunan hazneye dolar.

Buharlaştırıcıya dolan gazın basıncı düşürülerek alçak basınç borusu ve gaz ayar vidasından geçerek miksere (gaz karıştırıcı) ulaşır. Mikserde hava ile karışarak emme manifoldu içerisine dolar. Motora marş yapılması ile emme manifoldunda bulunan LPG silindir içerisinde yakılarak kullanılır. Eğer belirli bir süre marş yapılmazsa yüksek basınç hattına ve buharlaştırıcı üzerinde bulunan elektro valfler kapanarak gaz geçişi engellenir. Bu durum buharlaştırıcının içinde bulunan gazın emme manifolduna dolmasını engellemek ve gaz kaçaklarının önüne geçmek için yapılmaktadır. Kontak anahtarı açıldıktan 2 saniye sonra motor marş yapılır. Marş anında motorun yakıt sisteminin özelliğine göre mikser veya enjektörlerden gaz emme manifolduna verilir.
 

3. LPG Gaz Yakıt Sisteminin Avantaj ve Dezavantajları

LPG gazı kullanılan yakıt sisteminin diğer petrol ürünleri kullanan yakıt sistemlerine göre avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır.

3.1. LPG Gaz Yakıt Sisteminin Avantajları

LPG gazı kullanılan yakıt sisteminin diğer petrol ürünleri kullanan yakıt sistemlerine göre avantajları şunlardır:

• LPG gazı benzine göre ucuzdur.
• Temiz yanma: Pistonların, segmanların, supapların ve bujilerin aşınması sonucu oluşan kurşun, vernik ya da karbon atığı çıkartmaz. Motorun ömrü uzar.
• LPG tankındaki basınç nedeni ile benzinli motorlarda olduğu gibi yakıt pompasına ihtiyaç bulunmamaktadır.
• LPG yakıtlı motorlardaki karbüratör, birkaç hareketli parça ve kirliliği engelleyecek havalandırmasız basit bir mekanizma olup karbüratör servisi ve tamiratı yok denecek kadar azdır.
• LPG yakıtlı motorlar, dizel motorlara göre, aynı mesafeler için daha fazla beygir gücü üretir (kübik inç olarak).
• Yakıt maliyetinin düşük olması ve yanma kalitesi, verimi ve daha az atık oluşturması LPG yakıtlı motordaki en önemli avantajdır.
• Tamamen kapalı yakıt sistemi akıtma ve buharlaşma kaybını ortadan kaldırır.
• Aşınma süresi düşüktür. LPG yakıtlı motorlar yıl içerisinde daha fazla gün ve saat çalışabilir. Üretim süresi kaybı, parça ve işçilik masraflarından daha az etkilenir.
• Temiz bir yanma sağlar. LPG tatbik edilen araçlarda iyi bir montaj ve uygun bir ayarlama ile benzinli araçlara oranlara oldukça düşük egzoz gazı emisyon değerlerine ulaşılmaktadır.
• LPG benzinden daha düşük sıcaklıklarda buharlaştığı için hava ile kolayca karışır, böylece kurum oluşturmayan tam yanma sağlar.
• Motor yağı ömrüne olumlu etki yapar.
• İçerisindeki propan (%30) ve bütan (%70) gazının hacimsel oranı nedeni ile benzine göre motor vuruntu direncini artırır.
• Yeni teknolojilerin Türkiye'ye girmesini sağlar.
• Yeni iş alanının doğmasını sağlamıştır.
• Temiz ve çevreci bir yakıttır. 
• Benzin ile kıyaslandığında;  % 75 daha az karbon monoksit  % 85 daha az hidrokarbon  % 40 daha az nitrojen oksitleri  % 87 daha az ozon içerir.

Motorin ile kıyaslandığında;  % 90 daha az partiküller, hidrokarbonlar ve karbonmonoksit  % 50 daha az nitrojen oksitleri atmosfere yayılır.

3.2. LPG Gaz Yakıt Sisteminin Dezavantajları

LPG gazı kullanılan yakıt sisteminin diğer petrol ürünleri kullanan yakıt sistemlerine göre dezavantajları şunlardır:

• Büyük hacimli yakıt tüpleri fazla yer kapladığı için bagaj hacmini küçültür.
• NOx emisyon problemleri olabilmektedir.
• LPG gaz sistemi ekstra yapım ve montaj maliyeti getirmektedir.
• Karakteristik özelliklerine bağlı olarak motor performansı bir miktar düşmektedir.
• Depolama sırasında dökülme ve sızıntı riski bulunmaktadır. Havalandırma gerçekleştirilmez ise tehlike yaratabilir.
• LPG zehirli değildir. Miktarı fazlalaştıkça boğuculuk tehlikesi ortaya çıkar.
• Düşük sıcaklıkta buharlaşması nedeni ile sıvı gazın insan vücudu ile teması sonucunda ciddi deri yanıkları oluşur.
• Isısı arttıkça basıncı da artar. Kritik bir sıcaklık ve basınçta içinde bulunduğu tankın patlamasına neden olabilir.