Buji Ateşlemeli Otto Çevrimli Benzinli Bir Motorun Gerçek Güç ve Gerçek Güç Yoğunluğu Koşullarında Performans Analizi

Yıl 2017, Cilt: 20 Sayı: 2, 475 - 486, 01.06.2017

Güven Gonca

Öz

Bu çalışma Sonlu-Zaman Temodinamiğine dayalı olarak geliştirilen, gerçek güç ve gerçek güç yoğunluğu koşulları olarak
adlandırılan yeni kriterler kullanıldığı Otto çevrimli benzinli bir motorun performans optimizasyonunu sunar. Çevrim sıcaklık
oranı, çevrim basınç oranı, sürtünme katsayısı, motor hızı, ortalama piston hızı, strok uzunluğu, giriş sıcaklığı, giriş basıncı,
eşdeğerlik oranı, sıkıştırma oranı ve silindir delik çapı-strok uzunluğu oranı gibi tasarım ve işletme parametrelerinin, efektif verim,
efektif güç ve güç yoğunluğu üzerine etkileri incelenmiştir. Enerji kayıpları yakıt enerjisi cinsinden tanımlanmıştır ve eksik yanma,
sürtünme, ısı transferi ve egzoz çıkışına dayalı olarak grafiklerle ifade edilmiştir. İş akışkanının sıcaklığına bağlı özgül ısılar
kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar motor performansının çevrim sıcaklık oranı, çevrim basınç oranı, giriş basıncı gibi
parametrelerin artışıyla arttığını; sürtünme katsayısı, giriş sıcaklığı gibi parametrelerin artışıyla azaldığını göstermiştir. Bununla
birlikte, motor hızı, ortalama piston hızı, strok uzunluğu, eşdeğerlik oranı ve sıkıştırma oranı gibi parametrelerin değişimi diğer
koşullara bağlı olarak performansı etkilemiştir. Bu çalışmanın sonuçları, Otto çevrimli motor tasarımı yapan tasarımcılar tarafından
mühendislik aracı olarak kullanılabilir

Anahtar Kelimeler

Otto Çevrimi, Buji Ateşlemeli Motor, Motor Performansı, Güç Yoğunluğu, Sonlu-Zaman Termodinamiği.

Performance Analysis of A Spark Ignition (SI) Otto Cycle (OC) Gasoline Engine Under Realistic Power (RP) And Realistic Power Density (RPD) Conditions

Öz

This study presents performance optimization of an Otto cycle (OC) gasoline engine using new criteria named as realistic power (RP) and realistic power density (RPD) conditions based on finite-time thermodynamics (FTT). The effects of design and operating parameters such as cycle temperature ratio, cycle pressure ratio, friction coefficient, engine speed, mean piston speed, stroke length, inlet temperature, inlet pressure, equivalence ratio, compression ratio and bore-stroke length ratio on the performance parameters such as effective efficiency, effective power and power density have been examined. Moreover, the energy losses have been determined as fuel's energy and they have been illustrated based on incomplete combustion, friction, heat transfer and exhaust output by using figures. Realistic values of specific heats have been used depend on temperature of working fluid. The results obtained demonstrated that the engine performance increases with increasing some parameters such as cycle temperature ratio, cycle pressure ratio, inlet pressure; with decreasing some parameters such as friction coefficient, inlet temperature. However, the engine performance could increase or decrease with respect to different conditions for some parameters such as engine speed, mean piston speed, stroke length, equivalence ratio and compression ratio. The results of this study could be used an engineering tool by Otto cycle engine designers

Anahtar Kelimeler

Otto Cycle, Spark Ignition Engine, Engine Performance, Power Density, Finite-Time Thermodynamics