Slayt 1 - yarbis - Yıldız Teknik Üniversitesi
advertisement
Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi MOTORLAR-11 HAFTA VURUNTU Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ DİESEL YANMASI VE VURUNTU Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Tutuşma gecikmesine etki eden faktörler: Tutuşma gecikmesi fiziksel ve kimyasal hazırlıkların tamamlanabilmesi için gerekli süredir. T.G. = T fiz +T kim T kim = T1+T2 +T3 •T fiz =fiziksel tutuşma gecikmesi. Bu süre yakıt demetinin parçalanması, damlacıklara ayrılması ve bunların buharlaşması için gereken süredir. Genellikle 0,5-1 ms civarındadır. •T1 : Kimyasal reaksiyonların başladığı andan itibaren soğuk alevin oluşmasına kadar geçen süredir. Bu evrede moleküllerin parçalanması sebebiyle aktif merkezler meydana gelir. •T2 : Mavi alev için geçen süredir. •T3 : Patlama alevi. •Mavi alev ile patlama alevinin birbirinden ayrılması genellikle olağan dışı olduğundan beraberce kabul edilir. DİESEL TG’SİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Püskürtmenin yapıldığı ortamın sıcaklığının etkisi •Yapılan deneylerden elde edilen sonuçlara göre; •Sıcaklık artınca T.G. Süresi kısalmakta, fakat sıcaklık arttıkça T.G. azalma hızı yavaşlamaktadır. DİESEL TG’SİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Motor devir sayısının etkisi •Dönme sayısı arttıkça T.G. krank açısı cinsinden artmakta fakat saniye cinsinden azalmaktadır. •Motorlarda önemli olan derece krank açısı olduğundan yüksek devirlerde motor sert çalışır. •Devir sayısı artınca yanma koşulları iyileşmekte fakat yanma olayı için ayrılan süre azalmaktadır. •Yanmanın tamamlanabilmesi için avans arttırılır. DİESEL TG’SİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Hava hareketlerinin etkisi 1- Devir sayısı artınca T.G. kısalmakta çünkü artan devir sayısı ile birlikte hava hareketlerinde artmaktadır ve tutuşma şartları iyileşmektedir. 2- Ön yanma odalı motorlarda hava hareketleri fazladır. bu sebeple aynı devir sayısı için T.G. daha kısadır. 3- Ön yanma odalı motorlarda devir sayısı düştükçe direkt püskürtmeliye nazaran daha fazladır çünkü soğutma yüzeyleri daha fazladır. DİESEL TG’SİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Sıkıştırma oranının etkisi Sıkıştırma oranı arttıkça sıkıştırma sonu sıcaklığı artar ve T.G. düşer. Emme havası sıcaklığının etkisi Emme havası sıcaklığı arttıkça bağlı olarak sıkıştırma sonu sıcaklıkları da artar ve T.G. düşer. DİESEL TG’SİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Yükün tutuşma gecikmesine etkisi Yük arttıkça çeper sıcaklıkları artar,emme havası sıcaklıkları artar ve T.G. düşer. Motor boyutlarının etkisi Motor boyutlarına bağlı olarak motor hacmi arttıkça birim hacim başına soğutma yüzeyi azalmakta ve buna bağlı olarak sıcaklıklar arttığı için T.G. düşer. DİESEL TG’SİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Soğutmanın T.G. etkisi Motorlarda soğutma artarsa T.G. artar. Bu sebeple bazı motorlarda T.G. azaltmak için kızgın noktalar bırakılır. Hava fazlalık katsayısının T.G etkisi Oksijen konsantrasyonu arttıkça yakıtın O2 ile birleşmesi artar ve tutuşma daha çabuk olur. DİESEL TG’SİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Egzoz gazı %'sinin tutuşma gecikmesine etkisi Egzoz gazı yüzdesi artınca tutuşma gecikmesi artar. iki stroklu motorlarda egzoz gazı yüzdesi fazla olduğundan T.G. daha yüksektir ve motor sert çalışır. Enjektör delik çapının etkisi Meme delik çapı küçüldükçe veya püskürtme basıncı artınca damlacık çapları küçülür, daha kolay ısınır, buharlaşır ve tutuşur. DİESEL TG’SİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Püskürtme avansının etkisi Püskürtme avansı büyüdükçe püskürtmenin başlangıç anında ortam basıncı ve sıcaklığı düşük olacağından T.G. süresi gittikçe artar. Bu durumda yanmanın maksimum basıncının ve basınç artma oranının yükselmesine motorun sert çalışmasına neden olur. Avans küçülünce tutuşma gecikmesi süresi azalır bu durumda motor daha yumuşak çalışır. Ancak yanmanın büyük bölümü genişleme fazında olur, dolayısıyla güçte azalma olur. DİESEL TG’SİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Yakıt özelliklerinin tutuşma gecikmesine etkisi Yakıt bileşiminde bulunan hidrokarbonlar gerek tek gerekse grup halinde yanma olayına ve özelliklede tutuşma gecikmesine etkileri büyüktür. Yakıttaki parafinik hidrokarbonların miktarı arttıkça yakıtın setan sayısıda artar, T.G. azalır ve motor yumuşak çalışır. Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi OKTAN SAYISI • Bir yakıtın oktan sayısı, o yakıtın vuruntuya karşı direncini belirler. Standartlarda yakıtın oktan değeri RON ve MON olarak iki ayrı yöntemle tanımlanır. • RON (Research Octane Number): Araştırma oktan sayısı olarak tanımlanır ve motor düşük hızda veya yük altında veya ivme kazanırken ölçülen vuruntuya direnç (anti-knock) değeridir. • MON (Motor Octane Number): Motor Oktan Sayısı olarak tanımlanır ve yüksek hız dahil olmak üzere daha zorlu sürüş koşulları altında vuruntuyu önleme performansını gösterir. Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi OKTAN SAYISI • Bir yakıtın oktan sayısını belirlemek için; • Tek silindirli sıkıştırma oranı ve hava/yakıt oranı değiştirilebilen bir motor (CFR) kullanılır. • Testi yapılacak benzin için sıkıştırma oranı beklenen oktan değerine ayarlanır. • Uygun hava/yakıt oranının ayarlanmasından sonra maksimum basınç elde edilir. • Ayrıca oktan değeri bilinen iki madde aynı sıkıştırma oranında, örnek benzinden yüksek ve alçak vuruntu seviyesi oluşturacak şekilde motorda test edilir. • Temel referans maddeler iso oktan ve n-heptan karışımıdır. Bu karışımın oktan numarası, karışımdaki iso-oktanın yüzdesi olarak ifade edilir .Bu testlerin ardından kıyas yapılarak istenen benzinin oktan sayısı tespit edilir. • Örneğin;%96 ve %94 iso-oktan (96-94 RON)içeren iki yakıtın belli sıkıştırma oranı ve hava /yakıt oranında 4060’lık basınç seviyeleri veriyorsa , testi yapılan yakıtın basınç seviyesi 50 ve oktan sayısı 95’ tir. Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi OKTAN SAYISI • Oktan sayısının yüksek olması artan sıkıştırma oranı ile aynı güç için motor boyutlarında küçülme sağlar. • Artan sıkıştırma oranı ile aynı silindir hacmi için motorun verimi ve gücü artmaktadır. • Bununla birlikte motorun kullanımı esnasında gereken oktan sayısı değişiklik göstermektedir. Kısaca aracın düz yolda vuruntuya girme olasılığı, eğimli yol tırmanırken girme olasılığından düşüktür ve bu nedenle düz yolda daha düşük oktanlı benzin kullanmak mümkündür. Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi OKTAN SAYISI • Oktan artırıcı olarak kullanılan methanol, ethanol, methyl tertiary butyl eter gibi oksijenli bileşiklerin pozitif etkisine karşın alkol bazlı olmaları ve bu nedenle uçuculukta artış ve yakıt sisteminde hasara neden oldukları bilinmektedir. Oktan artırma ve eski tip araçlarda supaplarda yağlama görevi yapan kurşunlu bileşikler (TEL/MEL), çevre ve insan sağlığına verdikleri zarar nedeni ile kullanımdan kalkmıştır. • Ülkemizde üretim yapan TÜPRAŞ uygun oktanlı benzin elde etmek için, katkı maddeleri katmak yerine isomerizasyon ile elde edilen yüksek oktanlı bileşikler ile düşük oktanlı naftanın karıştırılmasını tercih etmektedir. Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi SETAN SAYISI • Diesel yakıtının en önemli özelliklerinden birisi setan sayısıdır. • Sıkıştırma zamanı sonunda basıncı ve sıcaklığı artmış olan havanın içerisine püskürtülen Diesel yakıtının kendi kendine tutuşma kabiliyetini gösteren bir ölçüdür. • Diesel motorunda yakıt buharı-hava karışımının sıkıştırma sonu basınç ve sıcaklıklarında kendi kendine tutuşabilmesi için dizel yakıtlarının tutuşma meyillerinin benzinin aksine yüksek olması istenir. • Tutuşma meylinin düşük, yani tutuşma gecikmesi (TG)’nin zaman olarak büyük olması durumunda yanma için ayrılabilen krank mili açısı aralığı azalır. • Ayrıca TG süresince yanma odasında biriken ve ani olarak yanan yakıt miktarı da artacağından mekanik zorlamalara neden olan yüksek basınçlar ortaya çıkar (dizel vuruntusu) SETAN SAYISI Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi •Setan sayısı bulunacak olan yakıtla çalıştırılır ve tutuşma gecikmesi süresi 13 KA oluncaya kadar sıkıştırma oranı değiştirilir. •Bu durum tespit edildikten sonra (C16H34) n-Hexadecane veya ticari ismi setan ve (C11H10) α-metilnaftalen’den oluşan karışımlar hazırlanır. Motorun çalışma şartları değiştirilmeden bu sefer karışımlar yakıt olarak kullanılırlar ve 13 KA tutuşma gecikme süresi elde edilinceye kadar karışım oranı değiştirilir. •13 KA tutuşma gecikmesi veren karışımdaki setanın yüzde miktarına o yakıtın SETAN sayısı denir. Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Otto Motorlarında Karışım Teşkilinin Temelleri Otto Motorlarında Karışım Teşkilinin Temelleri Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi MPI Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi Otto Motorlarında Karışım Teşkilinin Temelleri Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi DİESEL Motorlarında Karışım Teşkilinin Temelleri DİESEL Motorlarında Karışım Teşkilinin Temelleri Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi BÖLÜNMÜŞ YANMA ODALI DİREKT PÜSKÜRTMELİ Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi DİESEL Motorlarında Karışım Teşkilinin Temelleri Makina Müh. Bölümü Yıldız Teknik Üniversitesi DİESEL Motorlarında Karışım Teşkilinin Temelleri
