İçten yanmalı bir motorun SI ve SI-CAI yanma durumunda performans ve emisyon karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of performance and emission characteristics of an IC engine under SI and SI-CAI combustion modes
- Tez No: 520868
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BİLGE ALBAYRAK ÇEPER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Mechanical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Emisyon, Motor performansı, Yanma, Emission, Motor performance, Combustion
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, iki silindirli-4 zamanlı bir motorda, SI ve SI-CAI yanma modlarında motorun performans, emisyon, yanma ve çevrimsel değişim karakteristikleri deneysel olarak incelenmiştir. Bu kapsamda özellikle SI yanmaya alternatif bir yanma teknolojisi olan SI-CAI yanma üzerine odaklanılarak, EGR oranı, ateşleme avansı ve emme havası manifold sıcaklık değerlerindeki değişimin bu yanma moduna etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Bu amaçla, SI-CAI yanma için deneysel çalışmalar, farklı emme havası manifold giriş sıcaklıklarında(200, 225 ve 250 ◦C), EGR oranlarında(%17, %25 ve %32) ve ateşleme avanslarında( -20, -30 ve -40 ◦KMA)' da ticari 95 oktan benzi yakıtıyla stokiyometrik karışım koşullarında motor dönme hızı 1500, 1750 ve 2000 rpm' de gerçekleştirilmiştir. SI yanma çalışmaları ise motorun kendi elektronik kontrol ünitesi yardımıyla motor dönme hızı 1500 -2000 rpm aralığında 5 farklı motor dönme hızında ve 4 farklı motor yükünde(%100, 80, 50 ve 40) deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Böylece, SI-CAI yanmada uygulanan parametrelerin bu yanma moduna etkisinin incelenmesiyle birlikte performans ve emisyon açısında SI yanma moduna göre mukayese edilmiştir. SI-CAI yanma, uygun parametreler ile gerçekleştirildiğinde SI yanma moduna göre indike özgül yakıt tükemi ve emisyon değerlerinde iyileşmelerin sağlanabildiği deneysel çalışmalar sonucunda görülmüştür. Tüm çalışmalardan elde edilen sonuçlar göz önüne alındığında, SI-CAI yanma modunda maksimum %95 ISNO, % 67 ISHC ve % 36 ISCO emisyon değerlerinde iyileşme sağlanabilmiştir. İndike özgül yakıt tüketiminde ise maksimum % 7.32 iyileşme sağlanmasına karşılık ısıl verim değeri % 2.20 değişimle artmıştır. Çevrimsel değişimler açısından ise, SI-CAI yanmada SI yanmaya göre daha büyük imep varyasyon katsayıları elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the performance, emissions, combustion and cyclic variation of the engine, 2 cylinder-4 strokes, were investigated experimentally under SI and SI-CAI combustion modes. In this regard, by focusing particularly on SI-CAI an alternative combustion strategy to SI mode, the effects of EGR rate, the changes in the intake air temperature on the manifold and spark advance on this combustion,SI-CAI were investigated. For this purposes, the experimental studies under SI-CAI mode were performed with different intake air manifold temperatures(200,225 and 250 ◦C), EGR rates(% 17,25 and 32 by volume) and spark advances(-20,-30 and -40 ◦CA) using commercial-95 octane gasoline at stoichiometric mixture and rotational speeds of 1500,1750 and 2000 rpm without throttle. The experimental studies were also carried out for SI mode by controlling the engine with its own electronic control unit(ECU) at different 5 engine speeds in the range of 1500 and 2000 rpm and loads(% 100, 80, 50 and 40). Thus, the results under SI-CAI combustion mode were compared to that under SI mode in terms of performance and emissions, along with the investigation of the effects of the parameters above mentioned on SI-CAI. The overall results suggest that the improvement in the indicated specific fuel consumptions and emissions under SI-CAI mode can be provided when realized with appropriate parameters. Considering the results obtained from the experimental studies, the maximum improvement in the emissions were achieved by 95 % ISNO, 67 % ISHC and % 36 ISCO. The maximum improvement in the specific fuel consumption was also attained by 7.32 % corresponding to a % 2.20 change in indicated thermal efficiency. In terms of cyclic variation, SI-CAI combustion resulted in the higher coefficient of variation values of imep than that of SI combustion.
Benzer Tezler
- Düşük Cr ve Si mikroalaşımlı yeni nesil supap malzemesi tasarımı
Design of new generation valve material with low chrome and silicium micro alloys
KADİR SEDEFÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Investigation of effect of novel technologies' implementation to future internal combustion engines
Yeni teknolojilerin geleceğin içten yanmalı motorlarına uyarlanmasının etkilerinin incelenmesi
ANIL ALAGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN
- Buji ateşlemeli bir motorda ısı dağılımının incelenmesi
Heat distribution in a spark ignition engine
KAMİL KARABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Teknik EğitimKarabük ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT ÖZDALYAN
- A New numerical approach for the sauter mean diameter in high speed diesel engines
Yüksek devirli bir diesel motordaki yakıt damlasına ait sauter ortalama çapı için yeni bir yaklaşım
SELİM BUĞDANOĞLU
- Analysis of electrification on power consumption of a shuttle bus
Üniversite ring servisinin direnç analizi araştırması ve rejeneratif frenlemenin etkileri
MEHMET ERCAN TEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN TAHA ŞEN