MOTOR KONSTRÜKSİYONU-2.HAFTA
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 20

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü PowerPoint PPT Presentation


  • 144 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

MOTOR KONSTRÜKSİYONU-2.HAFTA. Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü. Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ. MOTORLARDA VERİMLER. Gerçekteki taze dolgu miktarı ile silindire alınan taze dolgu oranıdır. Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü. MOTORLARDA VERİMLER.

Download Presentation

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

MOTOR KONSTRÜKSİYONU-2.HAFTA

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

MOTORLARDA VERİMLER

Gerçekteki taze dolgu miktarı ile silindire alınan taze dolgu oranıdır.

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

MOTORLARDA VERİMLER

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

İş periyodundaki yakıt miktarı


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

MOTORLARDA VERİMLER

Pmi

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

MOTORLARDA VERİMLER

Efektif güç

Efektif basınç

İndike güç

İndike basınç

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Efektif verim


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

Konstrüksiyon Parametreleri

Ateşleme

Genişleme

Egzoz

İş stroğu

4-Stroklu motor

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Emme

Sıkıştırma


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

Konstrüksiyon Parametreleri

2-stroklu motor

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

Konstrüksiyon Parametreleri

Wankel motoru

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

Strok Sayısının Önemi

1- Eşit ana boyutlar devir sayısında ve silindir adedinde teorik olarak 2 stroklu motorlar ile pratikte 1.6-1.7 kat daha fazla güç elde edilir

2- 2 stroklu motorların özgül ağırlığı 4 stroklu motorlara göre daha azdır.

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

3- 2 stroklu motorların yapımı 4 stroklu motorlara göre daha kolaydır.

4-Motor gürültüsü 4 storklu motorlarda daha azdır

5- 4 stroklu motorların mekanik verimi ve indike basıncı daha yüksektir.

6- 2 stroklu motorlarda özgül yakıt sarfiatı daha fazladır. (yanmamış yakıt daha fazla)


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

Güç ve Maksimum Yakıt Ekonomisi

1- HAFİF MOTOR: Ağırlık başına güç fazla olacak

2- MAKSİMUM YAKIT EKONOMİSİ : Ekonomi

3- DÜŞÜK MALİYET : Üretimi kolay ve ucuz

4- GÜVENİLİRLİK : İyi tasarlanmış

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

5- SAĞLAMLIK : İyi kalitede üretilmiş

6- ÖMÜR : Uzun ömürlü olmalı


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

Soğutma Yapısının Önemi

HAVA SOĞUTMALI - SU SOĞUTMALI

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

NEDEN HAVA ?

Sadece vantilatör ve hava kanalları vardır.

Pompa,radyatör boru vs olmadığından, motor yekpare ve daha hafif.

Aynı strok hacminde performansları su soğutmalı ile aynıdır.

Geniş atmosferik şartta kullanılır, antifiriz gereksinimi yok.

Aşırı yük bölgesinde çalıştırılmıyor ise aşınma yönünden avantajlı.(Aşırı yükte aşınma fazla)

Su ceketi olmadığından silindir ve silindir kafası arası montaj daha basit.

NEDEN SU ?

Hava soğutmalı motorda silindirlerin arasında geniş hava boşluğu olması gerekir. Su soğutmalıda bu boşluk azdır.

Yük altında hava soğutmalı motor termik olarak zorlanırken, su soğutmalıda zorlanma sınırı yüksek.

Tozlu ortamda çalışan hava soğutmalı motorlarda soğutma etkisi azalırken su soğutmalıda söz konusu olmaz.

Sulu soğutma sistemi motor gürültüsünü büyük oranda azaltmaktadır.

Soğutma Sistemi Seçimi

HAVA SOĞUTMALI SU SOĞUTMALI

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

İçten Yanmalı Motorların (İYM) gerçek çevrimin termodinamik hesabı aşağıdaki şartlar dahilinde yapılır

Silindirdeki iş gazı (yakıt-hava karışımı artı yanma ürünleri) özgül ısısı sıcaklığa bağlı olarak değişen, aralarında reaksiyona girmeyen ideal gazlar karışımıdır.

İdeal çevrimlerde olduğu gibi, yanma veya ısı giriş süreci: benzin motorlarında sabit hacimde (V=const); dizel motorlarında ise kısmen sabit hacim (V=const), kısmen de sabit basınçta (p=const) zaman faktörü göz önüne alınmadan gerçekleştiği kabul edilir.

Sıkıştırma ve genişleme süreçlerindeki ısı kayıpları politropik süreçlerin istatistik olarak belirlenmiş üs değerleri (n1 ve n2) ile, yanma süreci ısı kayıpları (ısı iletimi ve yanma ürünleri disosyasyonu nedeniyle) ise tecrübi olarak belirlenmiş olan ısı kullanım katsayısı (ξZ) ile hesaba katılmış olurlar.

İYM.TERMODİNAMİK HESABINDA KABUL EDİLEN ŞARTLAR

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

Termodinamik hesabın amacı:

Motordan talep edilen Ne efektif güç ve Me döndürme momentini alabilmek için Esas Boyutlarının (D Silindir Çapı ve S Piston Stroku) belirlemek

Esas Boyutlar belli ise motordan alınabilecek Ne efektif gücü ve Me efektif momenti belirlemektir.

Verilenler:

Motor tipi

Efektif güç Ne, kW (veya slindir çapı D ve piston stroku S, mm);

Nominal devir sayısı n, dak-1;

Kullanılacak yakıt (benzin, dizel yakıtı, LPG vs.).

Hesap sonuçlarının iyi olması için istenilen motor tipine uygun benzer-prototip motor (en son, gelişmiş teknoloji ile üretilen bir motor olmalı) seçilmiş olması önemlidir. Prototip motor baz alınarak aşağıdaki parametreler seçilir:

1. Sıkıştırma oranı ε;

2. Hava fazlalık katsayısı (HFK) λ;

3. Volümetrik verim ηv;

4. Silindir sayısı ί;

5. Aşırı doldurma basınç oranı π = pk/po;

6. Piston ortalama hızı wp, m/s

TERMODİNAMİK HESAPLARDA VERİLMİŞ OLAN VE SEÇİLEN PARAMETRELER

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

YAKIT

Motorun termodinamik hesabını kolaylaştırmak için yakıt-hava karışımında yakıt 1 kg olarak kabul edilir. Motor yakıtları değişik hidrokarbon karışımlarından ibarettir ve element bileşimleri ile gösterilirler.

Sıvı yakıt için:

C + H + O = 1 kg(1)

Burada C, H ve O – sırasıyla karbon, hidrojen ve oksijenin 1 kg yakıttaki kütlesel kesirleridir.

Yakıtın element kütlesel kesri belli ise, alt ısıl değeri Hu, kJ/kg aşağıdaki formul ile hesaplanır:

Hu = [33,91 C + 125,6 H – 10,89 (O – S) – 2,51 (9 H + W)].103 (2)

Burada S, W – yakıtta kükürt ve su buharı kütlesel kesirleridir.

İş Gazı

Emme ve sıkıştırma süreçlerinde iş gazları olarak silindirde yakıt-hava karışımı (benzin motorlarında) veya sadece hava (dizel motorlarında); yanma, genişleme ve egzoz süreçlerinde ise yanma ürün bileşimleri kullanılmaktadır.

Yakıt-hava karışımı (veya hava) miktarı

1 kg yakıtın tam yanması için gerekli teorik hava miktarı kütlesel ve hacimsel olarak aşağıdaki formullerle hesaplanır:

kg hava/kg yakıt (3)

kmol hava/kg yakıt(4)

HESAPLANAN PARAMETRELER

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

Hava fazlalık katsayısı () belli ise yakıt-hava karışımındaki gerçek hava miktarı:

, kg hava/kg yakıt

veya

kmol hava/kg yakıt.(5)

Taze dolgu yakıt-hava karışımı 1 kg yakıt artı havadan oluştuğu için kütlesel (m1) ve mol (M1) miktarı

kg/1kg yakıt(6)

kmol/1kg yakıt(7)

Termodinamik hesaplarda gazlar kural olarak, kütlesel değil, hacimsel (mol) miktarı ile gösterilirler.

Taze dolgu M1 artı artık gazlardan Mr (egzoz sürecinde atılamayan yanma ürünleri) oluşan iş karışımı miktarı:

kmol/kg yakıt(8)

Artık gazların miktarı artık gazlar katsayısıile hesaplanır:

kmol/1kgyakıt(9)

HESAPLANAN PARAMETRELER

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

Yanma ürünlerin bileşim miktarı

Stokiyometrik yakıt-hava karışımının (λ = 1) tam yanma ürünleri: karbon dioksit CO2, su buharı

H2O ve azot N2 bileşimleridir. Fakir yakıt-hava karışımı ( λ > 1) kullanıldığında yukarıda

sıralananların yanısıra artık oksijen O2 de vardır. Buna göre sıvı yakıtın yanma ürün miktarı

λ ≥ 1 iken:

,

kmol/kg yakıt(10)

HESAPLANAN PARAMETRELER

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

(11)

Zengin yakıt-hava karışımı (λ < 1) kullanıldığında iş gazları tam yanma ürünlerinin (CO2, H2O, N2) yanısıra eksik yanma ürünleri: karbon monoksit CO ve hidrojen H2 bileşimlerinden oluşmaktadır:

kmol/kg yakıt(12)


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

HESAPLANAN PARAMETRELER

kmol/kg yakıt(13)

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Burada

- sabit büyüklük olup yanma ürünlerindeki hidrojen miktarının karbon monoksit miktarı oranına bağlıdır.


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

HESAPLANAN PARAMETRELER

Yanma sırasında bağıl hacim değişimi, yanma ürünleri mol miktarının yakıt-hava karışımı mol miktarı oranına eşit olan, yakıt-hava karışımının kimyasal moleküler değişim katsayısıμo büyüklüğü ile tanımlanır:

(14)

Yakıt-hava karışımın kimyasal moleküler değişim katsayısı μo

iken

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

(15)

ise

(16)

İş karışımının (Ma = M1 +Mr) gerçek moleküler değişim katsayısı μ

veya

(17)

şeklinde hesaplanır ve aşağıda gösterilen sınırlar arasında değişmektedir:


Y ld z teknik niversitesi makina m h b l m

HESAPLANAN PARAMETRELER

Benzin motorlarında (λ = 0,85÷0,96)

μ = 1,05÷1,12

Diesel motorlarında (λ = 1,4÷1,8) μ = 1,01÷1,05.

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü


  • Login