HCCI bir motorda çalışma parametrelerinin yanmaya etkilerinin incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE EĞİTİMİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SEYFİ POLAT
Danışman: HÜSEYİN SERDAR YÜCESU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Homojen dolgulu sıkıştrıma ile ateşlemeli (HCCI) motorların endüstriyel olarak kullanılabilmesi için yüksek yüklerde oluşan vuruntu problemi ve düşük yüklerde oluşan tekleme probleminin giderilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, direkt enjeksiyonlu HCCI bir motorda, hava/yakıt oranının, emme havası giriş sıcaklığının, enjeksiyon zamanlamasının, süperşarj uygulamasının, n-heptan, RON20 ve RON40 yakıtlarının HCCI yanması üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. HCCI motorunun çalışma aralığını belirleyebilmek için, 800 min-1'den 1800 min-1 motor hızı aralığında, 40 ̊C, 60 ̊C, 80 ̊C ve 100 ̊C emme havası sıcaklıklarında ve üç farklı n-heptan, RON20 ve RON40 yakıtları kullanılarak farklı hava fazlalık katsayılarında deneyler yapılmıştır. Emme havası giriş sıcaklığının artması ile motorun çalışma aralığının genişleyerek daha fakir karışımlarda ve daha yüksek motor hızlarında HCCI yanmasının elde edilebildiği görülmüştür. Fakat emme havası sıcaklığının yükseltilmesinin vuruntu oluşumunu arttırdığı görülmüştür. Enjeksiyon zamanlamasının avansa alınması ile karışımın homojenliğinin artması ile maksimum silindir içi basıncın arttığı ve yanmanın avansa alınarak ısı yayılım oranında iki aşamalı bir HCCI yanmasının gerçekleştiği, basınç artış oranın yükselerek vuruntunun oluştuğu görülmüştür. Emme manifoldu basıncının artması ile hacimsel verimin 160 kPa'da % 82'ye kadar ulaştığı belirlenmiştir. Yüksek emme manifold basıncının HCCI motorunun çalışma aralığının genişlettiği, IMEP ve BMEP değerlerini yükselttiği, yanma verimini iyileştirerek efektif özgül yakıt tüketimini düşürdüğü görülmüştür. Özellikle yüksek emme manifoldu basınçlarında HCCI motoru çok daha fakir karışımlarda çalışabilmiştir. Yakıtlar ile ilgili yapılan deneylerde oktan sayısının artması ile kendi kendine ateşlenmenin zorlaştığı ve yanma başlangıcının gecikmeye alındığı görülmüştür. Oktan sayısının düşmesi ile maksimum silindir basıncının ve maksimum ısı yayılımının ÜÖN'ya yaklaştığı ve maksimum basınç artış oranın arttığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada, en uygun yakıtın RON20 yakıtı olduğu belirlenmiştir. Son olarak da, aşırı fakir karışımlarda tekleme sınırına yaklaşıldığından dolayı COVIMEP'in artarak kabul edilebilirlik seviyesini aştığı tespit edilmiştir.