BUJİ ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA SIKIŞTIRMA ORANININ MOTOR PERFORMANSI VE EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİ

Öz

Buji ateşlemeli motorlarda, gerçek sıkıştırma oranı silindire alınan dolgu miktarına göre değişkenlikgösterdiğinden, geometrik olarak tasarlanan sıkıştırma oranı ancak tam gazda ve belirli motor hızı için gerçeksıkıştırma oranı olarak elde edilebilmektedir. Bu durum buji ateşlemeli motorlarda performansın ve yakıtekonomisinin iyileştirilmesi için silindir dolgu miktarına göre değişken sıkıştırma oranını gerekli kılmaktadır.Kısmi yüklerde yanma veriminin, yakıt ekonomisinin ve emisyonların iyileştirilmesi için sıkıştırma oranınınartırılması, motorun yüksek yük ve düşük hız koşullarında ise olası vuruntu ve sert çalışmayı önlemek içinsıkıştırma oranının bir miktar azaltılması gerekmektedir. Bu çalışmada, buji ateşlemeli, dört zamanlı, teksilindirli bir motorun sıkıştırma oranı değişken hale dönüştürülmüş ve sıkıştırma oranı değişiminin motorperformansı ve egzoz emisyonlarına etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Sıkıştırma oranı değişimi silindiraşağı-yukarı hareket ettirilerek sağlanmıştır. Sıkıştırma oranının artırılmasıyla (7:1-11:1) motor gücünde artmave özgül yakıt tüketiminde iyileşme elde edilmiştir. Aynı sıkıştırma oranı aralığında karbon monoksit (CO)emisyonlarında azalma elde edilirken, sıkıştırma oranı artışı yanma odası yüzey/hacim oranını artırdığındanhidrokarbon (HC) emisyonlarında artış belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Buji ateşlemeli motor, değişken sıkıştırma oranı, yakıt ekonomisi, egzoz emisyonu.

Kaynakça

1. Sekmen, Y., Buji ile Ateşlemeli Bir Motorda
2. Sıkıştırma Oranının Değiştirilebilir Hale
3. Getirilmesi ve Performansa Etkisinin
4. İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniv. Fen Bil.
5. Enst., 2003.
6. Stone, R.,1989, Motor Vehicle Fuel Economy,
7. Macmillan Educational Ltd., Houndsmills, UK.
8. Harne, V., Marathe, S.R., Variable Compression

9. Ratio Two Stroke Engine, SAE, Paper No:
10. , 1-10, 1987.
11. Wardznski, W.F., Rychter, T.J., “Variable R/L
12. Research Engine–Design and Preminary
13. Investigation”, SAE, Paper No: 911773, 1991.
14. Heywood, John B., Internal Combustion
15. Engine Fundamentals, McGraw-Hill Book Co.,
16. USA, 1988.
17. Blair, P.G., Design and Simulation Four stroke
18. engines, SAE Inc.,Warrendale, PA, USA, 1999,.
19. Çelik, M.B., Buji ile Ateşlemeli Bir Motor
20. Sıkıştırma Oranının Değişken Hale
21. Dönüştürülmesi ve Performansa Etkisinin
22. Araştırılması, Doktora Tezi, Gazi Üniv. Fen Bil.
23. Enst., 1999.
24. Ganeshan, V., Internal Combustion Engines,
25. McGraw-Hill Com., USA, 1996.
26. Drangel H., Olofsson E., Reinmann R., “The
27. variable compression (SVC) and the combustion
28. control (SCC)–Two ways to improve fuel
29. economy and still comply with world-wide
30. emission reguirements”, SAE, Paper No: 2002-
31. -0996, 1691-1706, 2002.
32. Yamin J.A.A. and Dado M.H., “Performance
33. simulation of a four-stroke engine with variable
34. stroke-length and compression ratio”, Applied
35. Energy, 77(4), 447-463, 2004.
36. Klein M., Eriksson L., Aslund J., “Compression
37. ratio estimation based on cylinder presure data”,
38. Control Engineering Practice, 14(3), 197-211,
39. -
40. Blakey, S.C., Saunders R.J., A “Design and
41. Experimental Study of an Otto-Atkinson Cycle
42. Engine Using Late Intake valve Closing”, SAE,
43. Paper No: 910451, 1991.
44. Kentfield J.A.C., and Farnendes L.C.V., “Friction
45. Losses of a Novel Prototype Variable Expansionratio,
46. Spark Ignition, Four Stroke Engine”, SAE,
47. Paper No: 972659, 23-32, 1997.
48. Wirbeleit, F.G., Binder K.G., Winner, D.,
49. “Development of Pistons with Variable
50. Compression Height for Increased Efficiency and
51. Specific Power Output of Combustion Engines”,
52. SAE, Paper No: 900229, 543-557, 1990.
53. Cussons Technology, The Ricardo/Cussons
54. Standard Hydra Engine and Test Bed
55. Instruction Manual, G. Cussons Ltd.,
56. Manchester, 12 (16), 1996.
57. Rabhi V., Beroff J., Dionnet F., “Study of a Gear-
58. Based Variable Compression Ratio Engine”,
59. SAE, Paper No: 2004-01-2931, 2004.
60. Moteki, K., Aoyama, S., Ushijima, K., Hiyoshi,
61. R., Takemura, S., Fujimoto, H., Arai, T., “A
62. study of a variable compression ratio system with
63. a multi-link mechanism”, SAE, Paper No: 2003-
64. -0921, 1233-1245, 2003.
65. Birch, S., “Variations on a Theme by Saab”,
66. Automotive Engineering International,
67. Volume 109, Number 4, SAE Press, Brimfield,
68. OH, April 2001.
69. Wallace, W.A., Lux, F.B., A “Variable
70. Compression Ratio Engine Development”, SAE,
71. Paper No: 640060, 1964.
72. Basiletti, J.C., Blackburne, E.F., “Recent
73. Developments in Variable Compression Ratio
74. Engines”, SAE, Paper No: 660344, 1966.
75. Muranaka, S., Takagi, Y., Ishida, T., “Factors
76. Limiting The Improvement in Thermal Efficiency
77. of Spark Ignition Engine at Higher Compression
78. Ratio”, SAE, Paper No: 870548, 1-11, 1987.
79. Ferguson, C.R., Internal Combustion Engines,
80. John Wiley and Sons Inc., USA, 1986.
81. Radwan, M.S., “A Study of Knock in Lean Burn
82. Spark Ignition Engines”, SAE, Paper No:
83. , 1-5, 1992.
84. Heisler, H., Advanced Engine Technology,
85. Edward Arnold Press, London, UK, 1995.
86. Adams, W.H., Hinrichs, H.G., Adamis, P.,
87. “Analysis of The Combustion Process of A Spark
88. Ignition Engine with A Variable Compression
89. Ratio, SAE, Paper No: 870610, 1987.
90. Boggs, D.L., Hilbert, H.S., “The Otto-Atkinson
91. Cycle Engine Fuel Economy and Emissions
92. Results and Hardware Design”, SAE, Paper No:
93. , 1995.
94. Abd Alla, G.H., “Computer Simulation of A
95. Four-Stroke Spark Ignition Engine”, Energy
96. Conversion&Management, 43, 1043-1061,
97. -
98. Mustafi, N.N., Miraglia, Y.C., Raine, R.R,
99. Bansal, P.K., and Elder, S.T., “Spark-ignition
100. engine performance with ‘Powergas’ fuel
101. (mixture of CO/H2): A comparison with gasoline
102. and natural gas”, Fuel, 85(12-13), 1605-1612,
103. -
104. Yamin, J.A.A., Gupta, H.N., Bansal, B.B. and
105. Srivastava, O.N., “Effect of combustion duration
106. on the performance and emission characteristics
107. of a spark ignition engine using hydrogen as a
108. fuel”, International Journal of Hydrogen
109. Energy, 25(6), 581-589, 2000.
110. Erduranlı, P., Buji ile Ateşlemeli tek silindirli
111. Değişken Sıkıştırma Oranlı Bir Motorun Teorik
112. Simülasyonu, Doktora Tezi, Gazi Üniv. Fen Bil.
113. Enst., 2003.
114. Schwaderlapp, M., Habermann, K., Yapici, K.I.,
115. “Variable compression ratio – A design solution
116. for fuel economy concept”, SAE, Paper No:
117. -01-1103, 1760-1767, 2002.
118. Huang, J., Crookes R.J., “Assesment of simulated
119. biogas as fuel fort he spark ignition engine”,
120. Fuel, 77(15), 1793-1801, 1998.
121. Pulkrabek, W.W., Engineering Fundementals
122. of The Internal Combustion Engine, Prentice-
123. Hall, Inc., USA, 277-287, 1997.