Diesel Motor Karakteristikleri

Slides:



Advertisements
Benzer bir sunumlar
Termodinamiğin İkinci Yasası ve Entropi
Advertisements

DİFERANSİYEL AKIŞ ANALİZİ
Bölüm 2: Akışkanların özellikleri
Bölüm 9 GAZ AKIŞKANLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ
Bölüm 12 TERMODİNAMİK ÖZELİK BAĞINTILARI
MOTORLAR-10 HAFTA VURUNTU
MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ
BASİT ELEMANLARDA GERİLME ANALİZİ
Verim ve Açık Devre Gerilimi
Bölüm 8 EKSERJİ: İŞ POTANSİYELİNİN BİR ÖLÇÜSÜ
KRANK-BİYEL MEKANİZMALARININ DİNAMİĞİ
SİSMİK- ELEKTRİK YÖNTEMLER DERS-1
Bölüm 4 KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ
İlk hareket ve kontrol sistemleri
DİZEL MOTORLARINDA YANMA
Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
BÖLÜM 13 GAZ KARIŞIMLARI.
Petrolden elde edilen sıvı yakıtların sınırlı rezervlerine rağmen, dünyada otomotiv sektörü hızla gelişmektedir. Bu gelişmeye paralel olarak oto yakıtlarının.
Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
SOĞUTMA VE SOĞUTMA SİSTEMLERİ
Diesel Motor Karakteristikleri
Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
DİZEL MOTORLARINA GİRİŞ MOTORLARIN TANIMI VE TARİHÇESİ
MOTORLAR-6 HAFTA VOLUMETRİK VERİM
AÇISAL YERDEĞİŞTİRME , HIZ ve İVME
Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
BÖLÜM 6 NEWTON’UN YASALARI VE MOMENTUMUN KORUNUMU Doğrusal momentum:
Sıralı Gaz Enjeksiyon Sistemiyle Gaz Yakıt Kullanımına Dönüştürülmüş
SEİLİNGER ÇEVRİMİ TERMODİNAMİĞİ
Zaman ,ortam, hız, ısı geçişi
DÖRT ZAMANLI MOTORLAR KİMYASAL ENERJİYİ , MEKANİK ENERJİYE ÇEVİRMEK İÇİN DÖRT AYRI ZAMANDAN (STROK’DAN) FAYDALANAN MOTORLARDIR.
Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
Kapalı ve Açık Sistemler Arş. Gör. Mehmet Akif EZAN
Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
MOTORLAR-4.HAFTA UYGULAMA
Dört stroklu diesel motor
PNÖMATİK KAS (FLUIDIC MUSCLE).
SUBAPAÇILIMININ AYARI İLE PERFORMANSIN DÜZENLENMESİ.
Bölüm 4 KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ
KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ
MKM 311 Sistem Dinamiği ve Kontrol
HADDELEME GÜCÜNÜN HESAPLANMASI:
Yrd. Doç. Dr. Nesrin ADIGÜZEL. Yakıtlar Günlük hayatımızda ve sanayide enerji; mekanik iş, ısı ve aydınlatma şeklinde kullanılmaktadır. Bu üç enerji şekline.
Yücel KILIÇKAPLAN MAKİNA EĞİTİM ŞUBE MÜDÜRLÜĞÜ MAKİNA İMALAT VE DONATIM DAİRESİ BAŞKANLIĞI.
BÖLÜM 3: GERÇEK MOTOR ÇEVRİMLERİ
BÖLÜM 2 MOTOR KARAKTERİSTİKLERİ. BÖLÜM 2 MOTOR KARAKTERİSTİKLERİ.
UCK 474 UÇAK MOTOR TASARIMI Yrd.Doç.Dr. Onur Tunçer İstanbul Teknik Üniversitesi PERFORMANS ÇEVRİMİ ANALİZİ.
Bölüm 9 GAZ AKIŞKANLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ
SUDAN HİDROJEN ÜRETİMİ VE EKONOMİDE HİDROJEN
BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA ÇEVRİMİ
Motorlarda Termodinamik Çevrimler
İçten Yanmalı Motorlar Motor Yanma Odaları Yakıt Püskürtme Sistemleri
İçten Yanmalı Motorlar (Internal Combustion Engines)
5) Emme ve Eksoz Sistemleri
İçten Yanmalı Motorların Sınıflandırılması
Bölüm 7 ENTROPİ.
DEN 322 Gemi Sevk Makinaları.
Bölüm 12 TERMODİNAMİK ÖZELİK BAĞINTILARI
ZTM307 Makine ve Mekanizmalar Teorisi 9.Hafta
Isı Pompaları ve Uygulamaları
ENERJİ DÖNÜŞÜM SİSTEMLERİ
Isı Pompaları ve Uygulamaları
AÇISAL YERDEĞİŞTİRME , HIZ ve İVME
MEKATRONİKTE PNÖMATİK VE HİDROLİK SİSTEMLER
Sunum transkripti:

Diesel Motor Karakteristikleri DEN 322 Diesel Motor Karakteristikleri

Diesel motorlar Motor kullanıcısı açısından seçimi etkileyen faktörler: motor performansı yakıt tüketimi ve kullanılan yakıtın fiyatı motor gürültüsü ve hava kirliliği yaratan emisyonları motor maliyeti ve donanım masrafları motorun güvenilirliği ve dayanıklılığı, bakım gereksinimleri ve bunların motorun çalışma peryodunu ve işletme masraflarını nasıl etkileyeceği Motor performans ifadesi: motor işletme sahasında her devirde üretilen maksimum güç ve moment motor işletmesinin ekonomik ve ihtiyaçlara cevap veren devir ve güç bölgesi

Diesel motorlar Motor performans tanımları: Maksimum dizayn gücü: bir motorun kısa sürelerle çalışması sırasında üretilmesine izin verilen en yüksek güç Normal dizayn gücü: bir motorun sürekli çalışması sırasında üretilmesine izin verilen en yüksek güç Dizayn devri: normal gücün üretildiği krank mili dönme hızı

Diesel motorlar Havanın belirli bir oranda sıkıştırılması sonucu oluşan sıcaklığın, yakıtın tutuşma sıcaklığından yüksek olduğu ilk makinanın patenti 1892 yılında Prof. Rudolf Diesel tarafından alınmıştır. Sıkıştırma ile yanma esasına göre çalışan makinalar Diesel motorları olarak isimlendirilmiştir. Çalışma prensibi Diesel motorlarda bir çevrim sırasında gerçekleşen olaylar: havanın emilmesi havanın sıkıştırılması yakıtın püskürtülmesi dolgunun ateşlenmesi ve yanması gazların genişlemesi egzost gazlarının atılması

Diesel motorlar Pistonlu motorların bir çevrimindeki olaylar makinanın dizaynına bağlı olarak pistonun iki veya dört strokunda tamamlanır. Strok deyimi pistonun silindir içinde gidebileceği en üst nokta ile en alt nokta arasındaki mesafedir. Bu noktalara sırasıyla üst ölü nokta (ÜÖN) ve alt ölü nokta (AÖN) adı verilir. Böylece iki stroklu bir makinada krank milinin bir tam devrinde, dört stroklu makinada ise iki tam devrinde bir çevrim tamamlanmış olur

Dört stroklu diesel motor ÜÖN Piston Silindir Egzost supapı Emme supapı Biyel Krank Yakıt enjektörü Strok AÖN Emme stroku (1) Sıkıştırma stroku (2) Güç stroku (3) Egzost stroku (4)

İki stroklu diesel motor Yakıt enjektörü Silindir Piston Biyel Krank Egzost portu Süpürme portu Püskürtme Egzost Süpürme Sıkıştırma

Silindir geometrisi AÖN : Alt Ölü Nokta ÜÖN : Üst Ölü Nokta Vc : boşluk hacmi Vd : deplasman hacmi B : silindir çapı L : strok l : biyel uzunluğu a : krank yarıçapı q : krank mili açısı ÜÖN AÖN L B s l a q Vc Vd Sıkıştırma oranı, rc Deplasman hacmi, Vd Ortalama piston hızı, Sp N, krank mili dönme hızı

Fren momenti ve gücü Moment bir motorun iş yapma yeteneğidir, güç ise işin yapıldığı hızdır. Dinamometre ile ölçülen motor gücü, fren gücü veya efektif güç olarak isimlendirilir. Bu güç, motor tarafından sevkedilen kullanılabilir güçtür. b F Yük Rotor Stator N Motor tarafından etkiyen moment: Motor tarafından üretilen ve dinamometre tarafından absorbe edilen güç, moment ile açısal hızın çarpımına eşittir: SI birim sisteminde:

İndike iş ve güç Silindir içindeki gazların pistona olan iş transferi indike iş olarak isimlendirilir. Silindir basıncı ve karşılık gelen silindir hacmi bir P-V diyagramı halinde çizilerek genişleme ve sıkıştırma eğrileri arasında kalan alan entegre edilerek hesaplanabilir. İndike güç: Burada nR, her güç stroku için krank mili dönme sayısıdır

Ortalama efektif basınç (mep) Moment bir makinanın iş yapabilme yeteneği için değerli bir ölçü olmasına rağmen motor büyüklüğüne bağlıdır. Daha faydalı göreceli motor performans ölçüsü, çevrim başına elde edilen işi çevrim başına deplase edilen silindir hacmine bölünmesi ile elde edilir. Bu parametreye ortalama efektif basınç denir. Ortalama efektif basınç, imep SI birim sisteminde: Güç için indike veya fren değeri kullanılarak, imep veya bmep ifade edilebilir.

Özgül yakıt tüketimi (sfc) ve verimi Özgül yakıt tüketimi, birim güç çıkışı için motora gönderilen yakıt miktarıdır. Bir motorun verilen yakıtı iş üretmek için ne kadar verimli kullandığının bir ölçüsüdür. Burada, motora gönderilen yakıt debisidir. SI birim sisteminde: Pratikte sfc çoğunlukla, g/kWh olarak ifade edilir. Bir motorun veriminin ölçüsü, yakıt dönüşüm verimi olarak bilinir. Bir çevrimde üretilen gücün bir çevrimde verilen yakıt enerjisine oranı olarak tanımlanır. veya QHV, yakıtın kalorifik değeridir ve ticari hidrokarbon yakıtlar için 42-44 MJ/kg arasında değişir.

Hava-yakıt oranı ve Volümetrik verim Motor deneylerinde hem hava debisi, hem de yakıt debisi ölçülür. Bunların oranı motor işletme koşulları bakımından önemlidir. hava-yakıt oranı : yakıt-hava oranı : Bir motorun emme prosesi verimliliğinin ölçüsü olan parametre volümetrik verimdir. Volümetrik verim sadece dört stroklu motorlar için tanımlanmıştır. Emme sistemine havanın hacimsel akış hızının piston tarafından deplase edilen hacime bölünmesi ile elde edilir. Burada, ra,i giriş havası yoğunluğudur.

Performans parametreleri Güç için: Dört stroklu motorlar için volümetrik verim bağıntısı kullanılabilir: Güç için: Moment için: mep için: yazılabilir. Güç-mep için:

Performans parametreleri Türetilen bağıntılardan faydalanarak iyi motor performansı için: yüksek yakıt dönüşüm verimi yüksek volümetrik verim giriş havasının yoğunluğunu arttırarak belirli deplasman hacmindeki bir motorun güç çıkışının arttırılması motorda faydalı olarak yakılabilecek maksimum yakıt-hava oranı yüksek piston ortalama hızı istenir.

Yüksek devirli bir diesel motorun performans diyagramı Normal dizayn gücü (MCR)

Pervane yasası Efektif güç: Toplam direnç: veya: Pervane dönme hızı gemi hızı ile orantılıdır: Pervane momenti dönme hızının karesi ile orantılıdır: Pervanenin absorbe ettiği güç dönme hızının kübü ile orantılıdır:

Makina – pervane uyumu Makina ve pervanenin uyumu enerjinin korunumu prensibinin bir uygulamasıdır. N, dev/dak T, Nm Tahrik makinası momenti Yük momenti Denge noktası Makina tarafından üretilen güç, yükün absorbe ettiği güce eşit olmalıdır. Dönen bir mil aracılığıyla güç iletimi iki faktör ile karakterize edilir: devir hızı, (dev/dak) ve moment (Nm). Makinanın pervaneye doğrudan bağlandığı ve yataklar gibi enerji absorbe edecek elemanların olmadığı basit hali düşünelim. Makina ve pervanenin devri ve momentleri prensip gereği aynı olmalıdır. Makina ve pervanenin moment – devir karakteristiği çizildiğinde, bu eğrilerin kesiştiği nokta çalışma noktasıdır.

Makina yük diyagramları Bir diesel motorun efektif gücü, ortalama efektif basınç (pe, mep) ve krank mili dönme hızı (n) ile orantılı olduğu gösterilmişti. c diğer sabitler yerine kullanıldığında efektif güç: ile gösterilebilir. Sabit efektif ortalama basınç için: yazılabilir. Sabit hatveli bir pervane için pervane kanununa uygun olarak güç: ile ifade edilir. Kullanım kolaylığı bakımından makina ve pervanenin güç – devir karakteristikleri logaritmik eksenler kullanılırsa, genel olarak: yazılabilir. Dolayısıyla karakteristikler, y=ax+b, lineer fonksiyon ile gösterilebilir.

Gemi sevk çalışma noktaları Makina marjı (MP’nin %10’u) Deniz marjı (PD’nin %15’i) L1-L3, L2-L4 :sabit mep doğruları 2 :kirli tekne ve kötü hava pervane çalışma doğrusu 6 :temiz tekne ve iyi hava pervane çalışma doğrusu MP : belirlenmiş sevk noktası SP : servis sevk noktası PD : pervane dizayn noktası PD’ : alternatif pervane dizayn noktası LR : hafif çalışma HR : ağır çalışma dev/dak

Makina yük diyagramı Makina mil gücü, %A Makina devir hızı, %A A %100 referans noktası M dizayn gücü, MCR O optimizasyon noktası 1 : Optimizasyon noktasından (O) geçen pervane eğrisi 2 : kirli tekne ve kötü deniz şartlarındaki pervane eğrisi 3 : devir sınırı 4 : moment/devir sınırı 5 : mep sınırı 6 : temiz tekne ve sakin hava şartlarındaki pervane eğrisi 7 : sürekli çalışma için güç sınırı 8 : aşırı yükleme sınırı 9 : deniz tecrübesi devir sınırı 10 : sabit mep doğruları Makina devir hızı, %A