Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi

Cemil Yılmaz; Hasan Yamık

Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi

Öz

Homojen Dolgulu Sıkıştırma ile Ateşlemeli (HCCI) motorlar, konvansiyonel buji ile ateşlemeli (SI) ve sıkıştırma ile ateşlemeli (CI) motorlar ile karşılaştırıldığında, yüksek ısıl verim, çok düşük NOx ve PM emisyonları ve düşük ısı kayıpları gibi birtakım avantajlara sahip olduğu bilinmektedir. Bundan dolayı HCCI motorlarda, silindir dışarısında oluşturulmuş hava/yakıt karışımı silindir içerisine hemen hemen homojen bir şekilde alınıp sıkıştırılmakta, hava/yakıt karışımının sıcaklığı tutuşma sıcaklığına ulaştığında silindirin bütün bölgelerinde eş zamanlı olarak yanma başlamaktadır. Ancak karışımın eşzamanlı olarak bütün silindirde aniden yanması özellikle yüksek motor yüklerinde basınç artış oranının çok yükselmesini sağlamakta ve bu durum vuruntuya neden olmaktadır. Düşük motor yüklerinde ise aşırı fakir karışımdan dolayı ateşlenememe problemleri oluşmaktadır. Bu problemlerden dolayı HCCI motorlar henüz ticari olarak doğrudan kullanılamamaktadır. Bu çalışmada HCCI motoru ekserji analizi yöntemiyle incelenmiştir. 8 farklı motor hızında yapılan deneylerde, yakıt ekserjisine göre yüzdesi; ortalama olarak egzoz ekserjisinin %10.1 soğutma suyu ekserjisinin %5.8, radyasyon ekserjisinin %6.8, efektif güç ekserjisinin %17.2 ve ekserji kaybının %16.7 olduğu bu çalışma ile elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Homojen Doldurma,Ateşleme,HCCI Motor,Ekserji,Emisyon

Kaynakça

[1] Rezaei, J., Shahbakhti, M., Bahri, B., and Aziz, A.A., (2015). Performance prediction of HCCI Engines with Oxygenated Fuels Using Artificial Neural Networks. Applied Energy, 138:460-473.
[2] Iida, M., Hayashi, M., Foster, D.E., and Martin, J.K., (2003). Characteristics of Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) Engine Operation for Variations in Compression Ratio, Speed, and Intake Temperature while Using n-butane as a Fuel. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 125(2):472-478.
[3] Kiplimo, R., Tomita, E., Kawahara, N., and Yokobe, S., (2012). Effects of Spray Impingement, Injection Parameters, and EGR on the Combustion and Emission Characteristics of a PCCI Diesel Engine. Applied Thermal Engineering, 37:165-175.
[4] Iida, M., Hayashi, M., Foster, D.E., and Martin, J.K., (2003). Characteristics of Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) Engine Operation for Variations in Compression Ratio, Speed, and Intake Temperature while Using n-butane as a Fuel. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 125(2):472-478.
[5] Nagareddy, S., (2017). Temperature Distribution Measurement on Combustion Chamber Surface of Diesel Engine-Experimental Method. International Journal of Automotive Science and Technology, 1(3):8-11.
[6] Jacobs, T.J. and Assanis, D.N., (2007). The Attainment of Premixed Compression Ignition Low-temperature Combustion in a Compression Ignition Direct Injection Engine. Proceedings of the Combustion Institute, 31(2):2913-2920.
[7] Çınar, C., Uyumaz, A., Solmaz, H., Şahin, F., Polat, S., and Yılmaz, E., (2015). Effects of Intake Air Temperature on Combustion, Performance and Emission Characteristics of a HCCI engine fueled with the blends of 20% n-heptane and 80% isooctane fuels. Fuel Processing Technology, 130:275-281.
[8] Kiplimo, R., Tomita, E., Kawahara, N., and Yokobe, S., (2012). Effects of Spray Impingement, Injection Parameters, and EGR on the Combustion and Emission Characteristics of a PCCI Diesel Engine. Applied Thermal Engineering, 37:165-175.

[9] Bai, J., Wang, Q., He, Z., Li, C., and Pan, J. (2014). Study on Methane HCCI Combustion Process of Micro Free-Piston Power Device. Applied Thermal Engineering, 73(1):1066-1075.
[10] Onishi, S., Jo, S.H., Shoda, K., Jo, P.D., and Kato, S., (1979). Active Thermo-Atmosphere Combustion (ATAC)—a New Combustion Process for Internal Combustion Engines. SAE Transactions, 1851-1860.
[11] Kiplimo, R., Tomita, E., Kawahara, N., and Yokobe, S., (2012). Effects of Spray Impingement, Injection Parameters, and EGR on the Combustion and Emission Characteristics of a PCCI Diesel Engine. Applied Thermal Engineering, 37:165-175.
[12] Yücesu, H.S., Altın, R. ve Çetinkaya, S., (2001). Dizel Motorlarında Alternatif Yakıt Olarak Bitkisel Yağ Kullanımının Deneysel Incelenmesi. Turkish Journal of Engineering & Environmental Sciences, 25(1):39-49.
[13] Kotas, T.J., (1987). The Exergy Method of Thermal Plant Analysis. Chemical Engineering and Processing, 21(3):163.
[14] Çanakcı, M. and Hosoz, M., (2006). Energy and Exergy Analyses of a Diesel Engine Fuelled with Various Biodiesels. Energy Sources, Part B, 1(4):79-394.
[15] Yılbaşı, Z., (2007). Bir Dizel Motorun Ekserji Analizi Ile Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Ana Bilim Dalı, Zonguldak.
[16] Sayın, B., (2014). Biyoyakıt Kullanan Bir Dizel Motor Için Enerji Ve Ekserji Analizi Üzerine Bir Deneysel Çalışma. Yüksek Lisans Tezi. Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya.
[17] Biberci, M.A., (2013). Hibrid Bir Benzinli Motorda Enerji ve Ekserji Analizi. Yüksek Lisans Tezi. Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Eğitimi Anabilim Dalı, İstanbul.
[18] Biberci, M.A., (2013). Hibrid Bir Benzinli Motorda Enerji ve Ekserji Analizi. Yüksek Lisans Tezi. Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Eğitimi Anabilim Dalı, İstanbul.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Cemil Yılmaz ^*
0000-0003-3109-2377
Türkiye

Hasan Yamık

Yayımlanma Tarihi

26 Ekim 2019

Gönderilme Tarihi

26 Temmuz 2019

Kabul Tarihi

26 Ağustos 2019

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2019 Cilt: 14 Sayı: 4

IZ

https://izlik.org/JA74DM89WK

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Yılmaz, C., & Yamık, H. (2019). Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi. Technological Applied Sciences, 14(4), 115-131. https://izlik.org/JA74DM89WK

AMA

1.Yılmaz C, Yamık H. Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi. Technological Applied Sciences. 2019;14(4):115-131. https://izlik.org/JA74DM89WK

Chicago

Yılmaz, Cemil, ve Hasan Yamık. 2019. “Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi”. Technological Applied Sciences 14 (4): 115-31. https://izlik.org/JA74DM89WK.

EndNote

Yılmaz C, Yamık H (01 Ekim 2019) Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi. Technological Applied Sciences 14 4 115–131.

IEEE

[1]C. Yılmaz ve H. Yamık, “Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi”, Technological Applied Sciences, c. 14, sy 4, ss. 115–131, Eki. 2019, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA74DM89WK

ISNAD

Yılmaz, Cemil - Yamık, Hasan. “Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi”. Technological Applied Sciences 14/4 (01 Ekim 2019): 115-131. https://izlik.org/JA74DM89WK.

JAMA

1.Yılmaz C, Yamık H. Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi. Technological Applied Sciences. 2019;14:115–131.

MLA

Yılmaz, Cemil, ve Hasan Yamık. “Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi”. Technological Applied Sciences, c. 14, sy 4, Ekim 2019, ss. 115-31, https://izlik.org/JA74DM89WK.

Vancouver

1.Cemil Yılmaz, Hasan Yamık. Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemeli (HCCI) Bir Motor İçin Ekserji Analizi. Technological Applied Sciences [Internet]. 01 Ekim 2019;14(4):115-31. Erişim adresi: https://izlik.org/JA74DM89WK