Buji ateşlemeli bir motorun ısınma periyodu boyunca enerji dengesi ve egzoz emisyonları üzerinde farklı termal enerji yönetim stratejilerinin etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of different thermal energy management strategies on energy balance and exhaust emissions during warm-up period of an si engine
- Tez No: 633779
- Danışmanlar: PROF. DR. KADİR BAKIRCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Amaç: Termal enerji yönetim stratejisinde yüksek verimlilik sağlamak için diğer enerji kayıplarının iyileştirilmesi ve motorun en kısa zamanda kararlı çalışma şartlarına ulaşması gerekmektedir. Bu amaçla içerisinde çeşitli elektromekanik bileşenlerin yer aldığı farklı termal enerji yönetim stratejilerinde içten yanmalı buji ateşlemeli bir motorda soğutma suyu sıcaklığının fren özgül yakıt tüketimi, termal verim ve CO egzoz emisyonu üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yöntem: Çalışmada farklı yük ve devir koşullarının olduğu beş farklı ısıl enerji yönetim stratejine ait deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu konfigürasyonlar; yağlama yağı soğutucusu kullanılması, yağlama yağı soğutucusu kullanılmaması, egzoz gazlarından ısıl destek sağlanması, soğutma suyu debisinin %50 ve %25 seviyelerine azaltılması durumlarıdır. Tüm çalışma şartlarında motorun daimi olmayan çalışma zamanı boyunca motor ısınma süresi, enerji dengesi, özgül yakıt tüketimi ve CO emisyonu incelenmiştir. Bulgular: İlk iki strateji %50 soğutma suyu debisi stratejisi ile karşılaştırıldığında motor ısınma süresinde %3,21-20,83 arasında değişen iyileşme sağlanmıştır. Egzoz gazlarından ısıl destek sağlanması stratejisinde tüm testlere göre motor ısınma süresi en kısa sürmüştür. Ayrıca özgül yakıt tüketiminde %1-10,36 azalma elde edilmiştir. Referans hal stratejisine göre %50 soğutma suyu seviyesinde CO emisyonunda %36,89'a varan iyileşmeler görülmüştür. Sonuç: Bu çalışmada egzoz gazlarından ısıl destek sağlanması ve soğutma suyu debisinin azaltılması sayesinde motor ısınma süresinin yağlama soğutucusu ve referans hal şartlarına göre önemli seviyede kısaltılabileceği ortaya konmuştur. Soğutma suyu debisinin azaltılması tüm deneysel çalışma koşullarında özgül yakıt tüketimini azaltmıştır. Isınma süreleri, özgül yakıt tüketimi ve CO emisyonu seviyeleri beraber değerlendirildiğinde elde edilen avantajların düşük devir sayısı ve motor yüklerinde daha baskın olduğu ancak motor yükü arttıkça faydalı etkisinin azaldığı anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Purpose: In order to achieve high efficiency in the thermal energy management strategy, other energy losses must be improved and the engine must reach steady state operating conditions as soon as possible. For this purpose, the effects of cooling water temperature on brake specific fuel consumption, thermal efficiency and CO exhaust emission in an internal combustion spark ignition engine in different thermal energy management strategies including various electromechanical components. Method: In the study, experiments of five different thermal energy management strategies with different load and engine speed conditions carried out. These configurations are; Using lubricating oil cooler, not using lubricating oil cooler, providing thermal support from exhaust gases, reducing cooling water flow to 50% and 25%. In all operating conditions, engine warm-up time, energy balance, specific fuel consumption and CO emissions have examined during the non-steady state operating time of the engine. Findings: When the first two strategies are compared with the 50% cooling water flow strategy, an improvement in engine warm-up time ranging from 3.21-20.83% has been achieved. In the strategy of providing thermal support from exhaust gases, the engine warm-up period took the shortest time according to all tests. In addition, 1-10.36% reduction in specific fuel consumption achieved. According to the reference state strategy, improvements in CO emissions up to 36.89% observed at 50% cooling water level. Results: In this study, it revealed that the engine warm-up time can be significantly shortened according to the lubricating cooler and reference conditions, by providing thermal support from exhaust gases and reducing the cooling water flow. Reducing the cooling water flow has reduced specific fuel consumption under all experimental operating conditions. When warming times, specific fuel consumption and CO emission levels are evaluated together, it is understood that the advantages obtained are dominant at low revs and engine loads, but the beneficial effect decreases as the engine load increases.
Benzer Tezler
- Buji ateşlemeli bir motorun ısınma periyodunda oksijen ile zenginleştirilmiş emme havasının performans ve egzoz emisyonları üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of oxygen enriched intake air on performance and exhaust emissions during warm-up period of a spark ignition engine
NİYAZİ BASKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mühendislik BilimleriBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ ERKUŞ
- Etanole-asetilen ilavesinin buji ateşlemeli bir motorda performans ve emisyona etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect on performance and emission of acetylene addition to ethanol in an SI engine
REYHANE DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHADDİN ORHAN AKANSU
DR. MEHMET İLHAN İLHAK
- Yeni bir ateşleme avansı stratejisi ile motor ısınma periyodunda enerji dağılımının karşılaştırmalı analizi
A comparative analysis of energy distribution in the engine warm-up period with a novel ignition timing strategy
HÜSEYİN KÖKSAL
- Buji ile ateşlemeli bir motorda kullanılan motronik yakıt enjeksiyon sisteminin deneysel incelenmesi
The Experimental research of motronic fuel injection system used in spark ignition engine
FATİH ERDOĞMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. SAHİR SALMAN
- LPG ile çalışan bir motorda emme manifoldunu ısıtmanın ilk harekete etkisinin araştırılması
The effects of LPG-air mixture heating during inlet period on cold HC emissons
ERGİN URGANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN PARLAK