Günümüzde
içten yanmalı motorların (İYM) geleceği hakkında farklı görüşler vardır. İYM'
lerin eski bir teknoloji olduğunu söyleyenlere rağmen İYM’ler ile ilgili çok
sayıda yeni çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalar içerisinde benzin motorları
için başlıca araştırma konuları, yakıt tüketiminin azaltılması ve egzoz
emisyonlarının iyileştirilmesidir. Bu makalenin başlıca amacı, tek silindirli,
su soğutmalı, emme manifolduna püskürtmeli, buji ateşlemeli bir motorda
sıkıştırma oranı değişiminin motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkisinin
deneysel olarak incelenmesidir. Yeni bir yanma odası bu motor için tasarlanmış
ve üç farklı sıkıştırma oranında üretilmiştir. Yeni yanma odasından beklenen,
motorun daha fakir karışımlarla düzgün olarak çalışmasını mümkün kılmasıdır. Bu
sayede özgül yakıt tüketim değeri ve NO emisyonları azalacağı beklenmektedir.
Deneyde 7 farklı hava fazlalık katsayısı (HFK) ve 3 farklı ateşleme avansı
kullanılmıştır. Hava fazlalık katsayısı 1,0 -1,7 arasında değişmektedir.
Deneyler 10,5:1; 12:1; 14:1 sıkıştırma oranlarında ve farklı ateşleme
avanslarında tam yük koşullarında ve 2500 devir/dakika hızda yapılmıştır. Deneylerde yakıt püskürtme miktarı ve ateşleme
avansına laboratuvarımızda geliştirilen bir elektronik kontrol ünitesi ile kumanda
edilmiştir. Motor fakir karışımlarla çalıştığı zaman NO emisyon
konsantrasyonları düşmektedir. Bu emisyonlar azaldığı zaman NO gazını
dönüştüren ilave donanımlara olan ihtiyaç azalacaktır. Deney sonuçlarına göre
sıkıştırma oranının artması ve ateşleme avansının azaltılması sonucunda
ortalama efektif basınçta hafif bir azalma olurken NO emisyonları büyük oranda
azalmıştır.
Buji ateşlemeli motor Fakir karışım Yanma odası geometrisi Sıkıştırma oranı NO emisyonu Özgül yakıt tüketimi
Nowadays, there are different ideas about the
future of internal combustion engines. Despite the thoughts about internal
combustion engines that are old technology, there have been many new researches
about internal combustion engines.
Reduction of fuel consumption and improving of the exhaust emissions are
the main research topics in the spark ignition engines in the present day. The
aim of this paper is to examine experimentally the effect of different
compression ratios and excess air coefficients with a new designed chamber
geometry on the performance and exhaust emissions of a single cylinder, which
is water-cooled, port fuel injection and spark ignition engine. A new
combustion chamber geometry was designed and three same combustion chamber
geometries with different compression ratios were manufactured. It is expected
from the combustion chamber shapes to run the engine properly in the lean
mixtures. So, the decrease of fuel consumption and the decrease of NO emission
are predicted. The experiments were tested at seven different excess air
coefficients (1,0; 1.10; 1.20; 1.30; 1.45; 1.60 and 1.70), three different
compression ratios (10.5; 12 and 14), different spark advances, wide open
throttle (WOT) and the constant speed, 2500 rpm. The amount of fuel, spark
advance and throttle condition were electronically controlled using an engine
control unit (ECU) which is designed in the our laboratory by us. While the
engine was running with lean mixtures, NO emissions decreased. When NO emissions are reduced, it will
decrease the need for NO catalyst. Experimental results show that increasing of
compression ratio and decreasing of spark advance leaded to decreasing of NO
emissions substantially at nearly mean effective pressure values. In addition,
the cycle-to-cycle variations are reduced at the lean mixtures (EAC>1.45)
with the suitable combustion chamber geometry on the spark ignition engines and
the engine remained stable.
Spark ignition (SI) engine Lean mixture Combustion chamber geometry Compression ratio NO emissions Break specific fuel consumption
Konular | Makine Mühendisliği |
---|---|
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 1 Ekim 2017 |
Gönderilme Tarihi | 23 Kasım 2016 |
Kabul Tarihi | 1 Haziran 2017 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2017 Cilt: 21 Sayı: 5 |
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.