Tek silindirli bir dizel motorun performans karakteristiklerinin belirlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: AHMET HAŞİM TOSLAK

Danışman: HÜSEYİN SERDAR YÜCESU

Özet:

Bu çalışmada tek silindirli bir dizel motor için krank biyel mekanizmasının kinematik analiziyle basınç ve tork modellemesi gerçekleştirilmiştir. Termodinamiğin birinci kanunu yardımıyla silindir içi basınç değişimi formülize edilmiştir. Burada silindir duvarından kaybolan ısı için Woschni denkleminden, yanan yakıt kütlesi hesabı için Vibe fonksiyonundan yararlanılmıştır. Daha sonra basınç değişiminin piston üzerine uyguladığı kuvvetten yola çıkarak krank biyel mekanizmasının kinematik analiziyle tork değişimi formülize edilmiştir. Ortalama efektif basınç ile güç hesabı yapılarak farklı girdiler için motor performans verileri elde edilmiştir. Elde edilen matematiksel ifadeler MATLAB/Simulink programında simülasyon ortamında aktarılarak farklı girdiler için analiz imkanı oluşturulmuştur. Farklı sıkıştırma oranları (SO) (16:1, 20:1, 24:1) ve hava fazlalık katsayılarıyla (HFK) (1,3-1,5-1,7) analizler yapılmıştır. Analizlerde özgül ısıların sıcaklıkla değişimi dikkate alınmıştır. Yapılan analizler literatürde yer alan farklı bir çalışma ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucu basınç, sıcaklık ve güç değerlerinin genel olarak uyumlu olduğu görülmüştür. Yapılan analizlerde (2500 rpm) maksimum efektif güç değerleri SO 24:1 ve HFK 1,5 iken 10,45 kW, HFK 1,3 ve SO 20:1 iken 11,08 kW olarak elde edilmiştir.