Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü MOTOR KONSTRÜKSİYONU-6.HAFTA Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü MOTOR KONSTRÜKSİYONU-6.HAFTA Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ."— Sunum transkripti:

1 Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü MOTOR KONSTRÜKSİYONU-6.HAFTA Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ

2 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü ÇEVRE VE ARTIK GAZ PARAMETRELERİ. Aşırı doldurma olmadığında normal atmosfer basınç ve sıcaklığı çevre parametreleri olarak kabul edilirler: p o = 0,1 MPa; T o = 293 K Taze dolgu yoğunluğu Artık gaz parametreleri (P r, T r ) ya benzer-prototip motor bilgilerinden kabul edilir, ya da aşağıdaki ampirik formulden hesaplanır: MPa

3 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü K Benzin ve dizel motorlarında artık gaz basıncı: p r = (1,05÷1,25)p o sınırlarında, Sıcaklıklar: Benzin motorlarında Tr = 900÷1100 K Diesel motorlarında Tr = 600÷900 K sınırları arasında olmaktadır.

4 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Emme Prosesi GERÇEK ÇEVRİMLERİN TERMODİNAMİĞİ Emme süreci sonu iş gazı (yakıt-hava karışımı veya hava) basıncı (pa, MPa) aşağıdaki formül ile hesaplanır (η v değeri belli ise): MPa 1. denklem

5 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü ΔT taze dolgunun emme süresince motorun sıcak ceperlerinden aldığı ek ısıdan kaynaklanan sıcaklık artışıdır: benzin motorlarında ΔT = 0÷20 K, Diesel motorlarında aşırı doldurma : olmadığında ΔT = 10÷40 K, olduğunda ΔT = (-5)÷10 K sınırları arasında kabul edilir. ΔT değeri aşağıdaki ampirik formül ile de hesaplanabilir: 1. denklem

6 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü 2. denklem Emme Kayıpları  2 +  in : Emme manifoldu kayıp katsayısı ( 2.5  4.0) arası değer alır.  in : akış hızı 50  130 m/s (Yüksek devirde yüksek değer alır, düşük devirde düşük değer alır- ortak değerde alınabilir.) A n =  in /n N

7 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Art Gaz Katsayısı  pa : basınç kaybı (0.05  0.2)Po  ch : Doldurma katsayısı- emme subabı kapanma gecikmesinden etkilenir. (devir sayısına bağlı Kolchin syf 88’de grafiği var )  s : süpürme katsayısı, doğal emişli motorlarda  s =1

8 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Emme sonu iş gazı sıcaklığı Ta: Volumetrik Verim: Benzin motorlarında p a = (0,80÷0,95)p o, Ta = 320÷370 K,

9 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Sıkıştırma Prosesi Sıkıştırma politrop üssü sabit (n 1 = const) kabul edilirse: Bu denklemlerden yararlanılarak sıkıştırma sonu basınç (p c ) ve sıcaklık (T c ) aşağıdaki formüllerden hesaplanır

10 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Sıkıştırma politrop üssü adyabat üssüne (k 1 ) bağlı olarak aşağıdaki sınırlar arasında değişir: benzin motorlarında n 1 = (k 1 -0,00)÷(k 1 -0,04) dizel motorlarında n 1 = (k 1 +0,02)÷(k 1 -0,02). Adyabatik üs: burada, - YAKIT-HAVA (TAZE DOLGU) KARIŞIMIN ORTALAMA MOL ÖZGÜL ISISIDIR: kJ/kmol.deg

11 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü k1k1 ε : sıkıştırma oranı k 1 : sayfa 56 da şekil 3.4 den okunacak. Sıkıştırma oranından yukarı bir dikme çık, sıcaklık çizgisi ile çakıştır ve k 1 eksenine birleştir, o nokta k 1 değeri Art gaz: Kolchin syf 25 tablo 1.7 den enterpolasyon ile bulunur. Örneğin; α=0,86 ( hava fazlalık katsayısı için ), tc =480 C α=0,85 için;

12 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü kJ/kmol.deg

13 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü İş gazı: Benzin motorlarında Doğal emişli dizellerde

14 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Yanma Prosesi: Yanma sürecinin termodinamik hesabı motor tipi ve yakıt-hava karışım oluşturma yöntemine bağlı olarak farklı şekilde yapılır. Ancak bütün hesaplamalar termodinamiğin birinci kanunu ve ideal gaz denklemine ( )bağlı olarak yapılmaktadır.

15 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü α: hava fazlalık katsayısı, ΔHu: eksik yanmadan kaynaklı ısı kaybı yakıt-hava karışımın kimyasal moleküler değişim katsayısı λ kmolhava/kg yakıt İş Gazının Yanma Sonucu Açığa Çıkan Isı

16 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Yanma Ürünleri Ortalama Molar Özgül Isısı

17 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü KOLCHİN syf 23’teki ortalama molar ısı tablosu GAZ Ortalama molar ısı kapasitesi kJ/(kmol deg) o C o C Havam cv = tm cv = t O2m cv = t t 2 m cv = t N2m cv = tm cv = t H2m cv = t t 2 m cv = t COm cv = tm cv = t CO2m cv = t t 2 m cv = t H2Om cv = tm cv = t

18 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü ξ z = Q/(H u - ΔH u ) yanma süresince ısı iletimi, disosyasyon ve soğuk silindir cidarları yakınında alev cephesinin sönmesinden dolayı ısı kayıplarını hesaba katan ısı kullanım katsayısıdır. statistik bilgilere göre benzin motorlarında sınırları arasında değişmektedir. KOLCHİN syf 88’teki resim 4.1 Görünür Yanma Sonundaki Sıcaklık tztz tztz =t 2 z

19 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü K. Teorik Yanma Basıncı MPa K

20 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Basınç artış oranı P za = 0.85 P z Kayıp katsayısı

21 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü GENİŞLEME SÜRECİ Genişleme politropik üssü sabit kabul edilerek: n 2 'nin değeri k 2 adyabatik üssüne göre aşağıdaki şekilde kabul edilir: n 2 : genişleme politropik üssü, n 2 = 1.23  1.30

22 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Sıkıştırma oranından yukarı bir dikme çık, sıcaklık çizgisine doğru dik çiz, sıcaklık eğrisi boyunca ilerle α ile çakıştır ve k 2 eksenine birleştir, o nokta k 2 değeri k2k2 ε : sıkıştırma oranı α

23 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Hesapların başlangıcında ilk önce Tr ampirik olarak tayin edilir, hesap sonunda ise: EGZOZ SÜRECİ p b ve T b parametrelerine bağlı bulunur ve tayin edilen Tr değeri ile karşılaştırılır. %5’ten fazla ise T r 'nin yerine değeri koyulur ve hesaplar yeniden yapılır, %5’in altına düşene kadar bu işlem tekrar edilir.

24 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü İNDİKE PARAMETRELERİ Motorun indike parametreleri: ortalama indike basıncı pi, indike gücü Ni, indike verimi  i ve indike özgül yakıt tüketimi gi. Benzin motorlarında ortalama indike basıncın teorik değeri; MPa b.oranı Emme ve egzoz süresince pompalama kayıplarının ortalama basıncı:

25 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Gerçek çevrimin ortalama endike basıncı: MPa burada, - teorik çevrimin r, c, z, ve b geçiş noktalarında yuvarlatarak gerçek çevrime yaklaştırmak için kullanılan yuvarlatma katsayısıdır. Benzin motorlarındaDizel motorlarında İndike verim:İndike özgül yakıt tüketimi:

26 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü mekanik (sürtünme ve yardımcı mekanizmalara giden) ve pompalama kayıpları içeren ortalama mekanik basınçtır. EFEKTİF PARAMETRELER Motorun efektif parametreleri: ortalama efektif basınç p e, efektif güç Ne, döndürme momenti Me, mekanik verim  m, efektif verim  e ve efektif özgül yakıt tüketimidir g e. MPa İlk tasarım hesaplarında p m, motor silindir sayısı, S/D (strok/çap) oranı ve ortalama piston hızına bağlı olarak ampirik ifadelerden hesaplanır.

27 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Örneğin benzin motoru i,z  6 ve S/D ≤ 1 için p m : Örneğin benzin motoru i,z  6 ve S/D >1 için p m : = 8  14 m/s sınırlar arasında olup prototip motora göre seçilir. Efektif güç: kW Döndürme momenti: Nm

28 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Mekanik verim: Efektif verim : Efektif özgül yakıt tüketimi:. 10 3, g/kWsaat kg/saat, kW Saatteki yakıt tüketimi: N e ve  e büyüklükleri çevrimin parametrelerine bağlı olarak aşağıdaki formüllerle de hesaplanabilir:

29 İçten Yanmalı Motor Tasarımı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorun Esas Boyutları: silindir çapı D ve piston stroku S. Bu boytlar iki farklı şekilde hesaplanır: 1- Piston hızının, m/s seçilmiş olan değerinden yararlanarak: piston stroku mm silindir çapı MOTORUN ESAS BOYUTLARI mm 2- prototip motordan k = S/D = 0.85  1.10 oranını seçerek: silindir çapı strok mm


"Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü MOTOR KONSTRÜKSİYONU-6.HAFTA Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları