Buji-ateşlemeli motorlar için alternatif yakıtların teorik değerlendirilmesi ve pratik kullanılabilirliği
Sunulan çalışmada; buji-ateşlemeli bir otomobil motorunda benzin, etanol ve LPG kullanılması durumunda, çeşitli çalışma koşullarındaki motor performans parametrelerinin teorik incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, motor çevrimini, sözü edilen yakıtlar için hesaplayan sanki-boyutlu bir termodinamik çevrim modeli geliştirilmiştir. Çevrim modelinde yanma işlemi, bir türbülanslı alev yayılması matematik modeliyle hesaplanmıştır. Bu model kullanılarak; benzin, etanol ve propandan oluştuğu varsayılan LPG yakıtları için çeşitli motor çalışma koşullarında sayısal uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Hesaplanan motor performans parametreleri ve eksoz emisyonları çeşitli diyagramlarla karşılaştırılmıştır. Farklı devir sayıları ve ekivalans oranlarında yapılan karşılaştırmalar sonucu, motor performansı ve eksoz emisyonları açısından buji-ateşlemeli motorlar için en uygun yakıtın etanol (etilalkol), olduğu teorik olarak belirlenmiştir.
In the presented study, theoretical investigation of the performance parameters of an automobile spark-ignition (SI) engine in the cases of using gasoline, ethanol and LPG at various operating conditions was aimed. For this purpose, a quasi-dimensional thermodynamic SI engine cycle model which can calculate engine cycle for each of mentioned fuels has been developed. In this model, a turbulent name propagation mathematical model was used to calculate the combustion process. Numerical applications have been performed for gasoline, ethanol and LPG (which was assumed to be consisting of only propane) at various engine operating conditions by using the presented cycle model. Computed engine performance parameters end exhaust emissions were compared as various diagrams. It was concluded from the comparisons performed at different engine speeds and fuel-air equivalence ratios that the most relevant fuel for spark-ignition engines could be ethanol (ethyl alcohol) from the engine performance and exhaust emissions points of view.
___
1. Bayraktar, H., Benzin-Etanol Karışımlarının Benzin Motorlarında Yanma ve Motor Çevrimi Üzerindeki Etkilerinin Teorik Olarak İncelenmesi, Doktora Tezi, KTÜ Fen Bil. Enstitüsü, 1997.2. Thring, R.H., Alternative Fuels for Spark-Ignition Engines, SAE 831685, 1983.
3. Durgun, O., Motorlarda Petrol Yerine Kullanılabilecek Yakıtlar, Mühendis ve Makina, Cilt No:29, Sayı:336, Sh. 24-26, 1988.
4. Kowalewicz, A., Methanol as a Fuel for Spark Ignition Engines: A Review and Analysis, ImechE, Proc. Instn. Mech. Engrs., Vol: 207, pp. 43-52, 1993.
5. Clancy , J.S., Ethanol as Fuel in Small Stationary Spark Ignition Engines for Use in Developing Countries, ImechE, C67/88, pp. 191-194, 1988.
6. Bayraktar, H., Motorlarda Benzin - Etil Alkol - İzopropanol Karışımlarının Kullanılması, Yüksek Lisans Tezi, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, 1991.
7. Durgun, O. and Bayraktar, H., Using the Gasoline-Ethanol- Isoprophanol Blends in Spark-Ignition Engines, The 2nd International Conference on New Energy Systems & Conversions, pp. 475-486, Istanbul, 31 July-4 August 1995.
8. Wagner, T.O., Gray,D.S., Zarah, B.Y. and Kozinski,A.A., Practicality of Alcohols as Motor Fuel, SAE 790429, 1979.
9. Bayraktar, H. ve Durgun, O., Buji-Ateşlemeli Motorlarda LPG Kullanımının Teorik İncelenmesi, I. Ege Enerji Sempozyumu ve sergisi, Denizli, Mayıs 2003.
10. Bayraktar, H. ve Durgun, O, Buji-Ateşlemeli Motorlarda Gaz Yakıtların Kullanılmasının Yanma ve Motor Performansı Üzerindeki Etkileri, 6. Yanma Sempozyumu, Sh. 273-285, İstanbul, 1998.
11. Durgun, O., Motor Çevrimleri İçin Pratik Bir Yöntem, TMMOB Mühendis ve Makina Dergisi, Sayı: 383, Sh. 18-29, 1991.
12. Blizard, N.C. and Keck, J.C., Experimental and Theoretical Investigation of Turbulent Burning Model for Internal Combustion Engines, SAE 740191, 1974.
13. Keck, J.C., Turbulent Flame Structure and Speed in SI Engines, Nineteenth Symposium on Combustion, The Combustion Institute, pp. 1451-1466, 1982.
14. Beratta,G.P., Rashidi,M. and Keck, J.C., Turbulent Flame Propagation andCombustion in Spark-Ignition Engines, Combustion & Flame, Vol. 52, 217-245, 1983.
15. Abraham, J., Bracco, F.V. and Rettz, R.D., Comparison of Computed and Measured Premixed Charge Engine Combustion, Combustion & Flame, Vol. 60, 309-321, 1985.
16. Gülder, Ö.L., Correlations of Laminar Combustion Data for Alternative S. I. Engine Fuels, pp. 1-23, SAE 841000, 1984.
- ISSN: 1300-3402
- Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
- Başlangıç: 1957
- Yayıncı: TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI
Sayıdaki Diğer Makaleler
Güneş enerjisi ısıl uygulamaları ve güneş kulelerinin incelenmesi
Şevki Y. GÜVEN, İbrahim ÜÇGÜL, RAMAZAN ŞENOL
Rüzgar türbini kanatlarının katı modellemesi
Cem ONAT, Baki Orçun ORGÜL, Tamer KEPÇELER
Sovonius rüzgür çarklarının performansının geliştirilmesi ve karşılaştırılması
Mehmet ATILGAN, Deda Burçin ALTAN
Hidrolik şekillendirme yönteminin esasları ve sınıflandırılması