THE EFFECT OF VARIABLE COMPRESSION RATIO ON FUEL CONSUMPTION IN SPARK IGNITION ENGINES

Abstract

Due to lack of energy sources in the world, we are obliged to use our current energy sources in the most efficient way. Therefore, in the automotive industry, research works to manufacture more economic cars in terms of fuelconsumption and environmental friendly cars, at the same time satisfying the required performance have been intensively increasing. Some positive results have been obtained by the studies, aimed to change the compression ratio according to the operating conditions of engine. In spark ignition engines in order to improve the combustion efficiency, fuel economy and exhaust emission in the partial loads, the compression ratio must be increased; but, under the high load and low speed conditions to prevent probable knock and hard running compression ratio must be decreased slightly. In this paper, various research works on the variable compression ratio with spark ignition engines, the effects on fuel economy, power output and thermal efficiency have been investigated. According to the results of the experiments performed with engines having variable compression ratio under the partial and mid-load conditions, an increase in engine power, a decrease in fuel consumption, particularly in partial loads up to 30 percent of fuel economy, and also severe reductions of some exhaust emission values were determined.

Keywords

• Variable compression ratio, Compression ratio, Fuel economy, Spark ignition engines

SIKIŞTIRMA ORANI DEĞİŞİMİNİN BUJİ İLE ATEŞLEMELİ MOTORLARDA YAKIT TÜKETİMİNE ETKİSİ

Öz

Günümüz ekonomik koşulları ve enerji kaynaklarının büyük bir hızla tükenmekte olması, mevcut enerji kaynaklarının en verimli şekilde kullanılmasını zorunlu hale getirmiştir. Bu nedenle otomotiv endüstrisinde yakıt tüketimini azaltmak üzere değişik yük ve hız şartlarında motorlardan talep edilen gücün çevreyi en az kirleterek ve mümkün olan en ekonomik şekilde alınabilmesine yönelik yapılan çalışmalar artan hızla devam etmektedir. Teknolojinin gelişimine paralel olarak gerçekleştirilen bu çalışmalar sayesinde motorların tasarım ve işletme parametreleri değişik çalışma şartlarına göre optimize edilerek yakıtın en verimli şekilde kullanılmasına çalışılmaktadır. Motorun çalışma şartlarına göre sıkıştırma oranının değiştirilmesine yönelik yapılan çalışmalarla olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Kısmi yüklerde yanma veriminin, yakıt ekonomisinin ve emisyonların iyileştirilmesi için sıkıştırma oranının artırılması, motorun yüksek yük ve düşük hız koşullarında ise olası vuruntu ve sert çalışmayı önlemek için sıkıştırma oranının bir miktar azaltılması gerekmektedir. Bu çalışmada, buji ile ateşlemeli değişken sıkıştırma oranlı motorlar konusunda yapılan araştırmalar, yakıt ekonomisi, motor çıkış gücü ve termik verim açısından incelenmiştir. Kısmi ve orta yük şartlarında değişken sıkıştırma oranlı motorlarla yapılan deney sonuçlarına göre motor gücünün arttığı, özgül yakıt tüketiminin azaldığı, yakıt ekonomisinde özellikle kısmi yüklerde %30'a varan iyileşmeler elde edildiği ve ayrıca bazı egzoz emisyon değerlerinde ciddi azalmalar sağlandığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Değişken sıkıştırma oranı, Sıkıştırma oranı, Yakıt ekonomisi, Buji ile ateşlemeli motor