Sabit yük ve hız şartlarında sıkıştırma oranının motor karakteristiklerine etkisi

İçten yanmalı motorlarda yakıt ekonomisi ve egzoz emisyonlarının iyileştirilmesi ile ilgili araştırmalar günümüzde yoğunlaşmıştır. İşletme parametrelerinin motor performansı üzerindeki olumlu etkisini artırmak için çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada motor performansını etkileyen en önemli parametrelerden biri olan sıkıştırma oranının motor gücü, yakıt ekonomisi ve egzoz emisyonlarına olan etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler; buji ile ateşlemeli, tek silindirli, dört zamanlı, hava soğutmalı, sıkıştırma oranı 4/1 ile 10/1 arasında ayarlanabilen değişken sıkıştırma oranlı bir motorda yapılmıştır. Sabit kısmi yük ve hızda sıkıştırma oranının artması ile birlikte motor gücünde % 29 artma, özgül yakıt tüketiminde % 23 azalma elde edilmiştir. Ayrıca CO emisyonlarında % 20 düşme kaydedilirken HC misyonlarının % 38 oranında arttığı gözlenmiştir.

The effect of compression ratio in constant load and speed conditions on engine characteristics

Studies on improving fuel economy and exhaust emissions in the internal combustion engines have been gained more importance day by day. Currently, the improvements of the effects of operating variables on the engine performance have been researched. In this study, the important operating variable that is compression ratio affecting on engine power, fuel economy and exhaust emissions were investigated. For the experiments, spark ignited, single cylinder, air-cooled and four stroke variable compression ratio engine was used. This engine's compression ratio is variable between 4/1 and 10/1. The results show that the increment on compression ratio increases 29 % engine power and decreases 23 % specific fuel consumption in constant load and speed conditions. In addition, the increment on compression ratio was provided almost 20 % decreases at CO and 38 % increases at HC emissions.

PDF

___

1. Junior, H. G., ‘‘Obtainment of same thermal efficiency in spark engines with different compression ratio’’, SAE paper, 921523, 1992.

2. Muranaka, S., Takagi,Y.,Ishida,T., ‘‘Factors limiting the improvement in thermal efficiency of S.I. engine at higher compression ratio’’, SAE Paper, 870548 ,1987.

3. Caris, D.F., Nelson, E.E., ‘‘A new look at high compression engines’’, SAE Transaction, Vol.67, 1958.

4. Stone, R., Motor vehicle fuel economy, Macmillan Eduacational Ltd., Houndmills, 1989.

5. Ferguson, C.R., Internal combustion engines, John Wiley Sons İnc., 1986.

6. Matsumoto, K.,Inoue,T.,Nakanishi,T., ‘‘The effects of combustion chamber design and compression ratio on emissions,fuel economy’’, SAE Transaction, 770193, 1977.

7. Marsee, F.J.,Olree, R.M., Adams, W.E., ‘‘Compression ratio effects with lean mixtures’’, SAE Transaction, 770640, 1977.

8. Dartnell, P.L., ‘‘Future fuels and engines’’,Yugoslav Petroleum Institue Symposium 77, The Assosiated Octel Company Ltd., January, 1978.

9. Wardznski, W.F., Rychter , T.J., Variable R/L Research engine-design and preliminary investigations, SAE Transaction, 911773, 1991.

10. Boggs, D.L., Hilbert, H.S., The Otto-Atkinson cycle engine-fuel economy and emissions results and hardware design, SAE Paper, 950089, 1995.

11. Heywood, J.B., İnternal combustion engine fundamentals, Mc Graw-Hill Book Company, 1988.

12. Scheffler, E.C., ‘‘Combustion chamber surface area, a key to exhaust hydrocarbons’’, SAE Paper , 660111, 1966.

13. Civil T., ‘‘Effects of compression ratio and the ratio of methanol to gasoline in blend on the exhaust emissions of spark ignition engine’’, M.E.T.U. Master Thesis, 1987.

14. Adams, W.H., Hinrichs,H.G., Adamis, P., Analysis of the combustion prosess of a spark ignition engine with a variable compression ratio, SAE Transaction, 870610, 1987.

15. Çelik, M., B., ‘‘Buji İle Ateşlemeli Bir Motorun Sıkıştırma Oranının Değişken Hale Dönüştürülmesi ve Performansa Etkisinin Araştırılması’’, G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 1999.