Aşırı doldurmalı dizel bir motorda ara soğutmanın motor performansı ve emisyonlara etkisi
Effect of charge air cooling on a turbo changed diesel engine exhaust emission and engine performance curve
- Tez No: 126868
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN ERGENEMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
AŞIRI DOLDURMALI DİZEL MOTORLARINDA ARA SOĞUTMANIN EGZOZ EMİSYONLARINA VE MOTOR PERFORMANSINA ETKİSİ ÖZET Anahtar Kelimeler : Turbo doldurmak dizel motor, ara soğutma, ara soğutucu, volümetrik verim, motor performans eğrileri ve egzoz emisyonları. Dizel motorun efektif gücü, motorun ağırlık ve hacmini değiştirmeden, gerekli yakıt ile birlikte motor tarafından emilen hava miktarım artırmakla yükseltilebilir. Dizel motorlarında aşın doldurma ve ara soğutma sonucu artan emme havası yoğunluğu ile pistonlara etkiyen ortalama efektif basınç ve volümetrik verim artmaktadır. Dolayısıyla motor perormansı artarken, egzoz emisyonları ve gürültü azalmaktadır. Turbo doldurma ile, egzoz türbini ile döndürülen doldurucuda sıkıştırılmış ve yoğunluğu artırılmış dolgu havası yanma odasına gönderilerek, motor çıkış gücü artırılmaktadır. Dolgu havasının doldurucu çıkışında doldurma havasının kazandığı hız ve basınçtan dolayı sıcaklığı artarak yoğunluğu azalır. Motor emme manifoldu ile, doldurucu araşma yerleştirilen ara soğutucu vasıtası ile doldurma havası soğutulmaktadır. Ara soğutma aynı zamanda sıkıştırma başı sıcacıklarının dolayısıyla, genel sıcaklık seviyesinin yükselmemesi içinde gereklidir. Çalışma prensibi olarak ısı eşanjörlerine benzeyen ara soğutucu araçlarda genellikle radyatörün önine monte edilmektedir. Ara soğutucunun doldurma havasım hava ve su ile soğutan tipleri mevcuttur. Seyir esnasında, seyir rüzgarıda soğutmaya yardımcı olmaktadır. Bu çalışmada, turbo doldurucum dizel bir motorda ara soğutmanın motor performansı ve egzoz emisyonlarına olan etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla FORD_OTOSAN A.Ş'nin NHDD {New Heavy Duty Diesel) motoru test motoru olarak kullanılmıştır. Motora deneysel çalışmalar esnasmda ESC (European Steady-State 13 Mode Test Cycle) testi, motora ara soğutmasız, ara soğutmalı, ara soğutmalı rötarla ve ara soğutmalı yakıt miktarı artırılarak test edilmiş ve sonuçlar AVL Puma 5.3 yazılımı kullanılarak kaydedilmiştir. Deneyler esnasmda kaydedilen ham veriler bir bilgisayar programı kullanılarak analiz edilmiş olup, deney sonuçlan grafikler halinde sunulmuştur. Deneyler esnasında doldurucu çıkış havasının soğutulması su soğutmalı bir ara soğutucu ile gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonuçlan, aşın doldurmalı dizel motorlarında ara soğutmanın motor performansı ve egzoz emisyonlarını özellikle yüksek motor dönme sayısı ve yüklerinde belirgin bir şekilde iyileştirdiği görülmüştür. Motorun rötarlı çalışması durumunda is emisyonu ve özgül yakıt tüketimi biraz artmış olup, NOx emisyonlarında etkin bir azalma belirlenmiştir. Yakıt miktarı artırılan durumda ise hem motor performansı hemde artan motor gücü ile birlikte, emisyon konsantrasyonlarının artmasına rağmen, emisyonlarda birim güç basma kayda değer azalmalar görülmüştür. XV
Özet (Çeviri)
EFFECT OF CHARGE AIR COOLING ON A TURBOCHARGED DIESEL ENGINE EXHAUST EMISSION AND ENGINE PERFORMANCE CURVE SUMMARY Key Words : Turbocharged diesel engine, aftercooling, aftercooler, volumetric efficiency, engine performance curves and exhaust emmissions. Improved fuel economy has to be achieved within cost constraints and due to account also has to be taken performance, styling, emissions requirements, reliability and main ability. Increasing motor vehicles used, worsening traffic intensity in cities and decreasing gas reserves in earth causes gas prices to rise from day by day. The reasons for a new design, such as fuel economy, size, weight and cost in proportion yon out put reliability and durability, are being improved each year. The emphasis on fuel conservation in the 1970 's stimulated the use of supercharging, or turbo charging, to improve the fuel economy of those diesel engines that run at or near full load for long periods of time. This category includes marine, stationary and heavy-road vehicle engines. By improving structural design; many engines in these services are supercharged to high mean effective pressure, often accompanied by reduced piston speed, with resulting improved mechanical efficiency. With turbo charging air is compressed in a compressor driven by an exhaust gas turbine; the purpose is to increase the power out put of the engine. The performance of a turbocharged diesel may be improved by lowering its inlet air temperature which has been increased by compression in the turbocharger. A charge air cooler, some times termed intercooler or after cooler, placed between the turbocharged and the inlet ports to the engine cylinders can accomplish this. With charge air cooling, the density of the inlet air is increased, causing an increasse in cylinder changing with higher change density, oxygen content is higher, this making it possible either to burn more fuel or make combustion more complete. A compromise combines both advantages and allows the combustion process to start at a lower temperature thus decreasing peak temperature and pressure. The purpose of this thesis is to study the effects of aftercooling on a turbocharged diesel engine exhaust emissions and engine performance curves. For this aim a four- stroke direct-injection, six cylinder, turbocharged FORDOTOSAN NHDD diesel engine has selected as a test engine. First, it was tested without charge air cooler at different speeds and loads. Then, it was tested again with water-cooled charge air cooler at the same conditions. During these test, ESC test cycle to be applied on NHDD diesel engine. The test data of the both cases were analysed by used a computer programme and the results were compared as diagrams. The experimental and computational results shows that charge air cooler (aftercooling) greatly affects performance parameters of a turbocharged diesel engine. xvi
Benzer Tezler
- Traktör motorunda turboşarj ve ara soğutma uygulamasının teorik olarak incelenmesi
Theoretical study of application of turbocharged and intercooler in tractor engines
YAŞAR ŞEN
Doktora
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL ÇALLI
- Development of heat rejection prediction methodology for selection of cooling elements in diesel engines
Dizel motorlarda soğutma elemanlarının seçimi için ısı atımı tahmin metodolojisinin geliştirilmesi
EMRE EPGÜZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
DR. EMRE ÖZGÜL
- Türbo doldurmalı bir dizel motoru için ara soğutucu dizaynı
Design of an intercooler for a turbocharged diesel engine
KEMAL BİLEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VELİ ÇELİK
- Dizel bir motorun rakım performansının turboşarj kompresörü optimizasyonuyla arttırılması
Increasing the altitude performance of a diesel engine via turbocharging compressor optimization
ENES ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERSİN SAYAR
- Kompresör çark tasarımına etki eden parametrelerin incelenmesi
Investigation of compressor impeller design parameters
EDA BİLGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN