DİZEL MOTORLARINDA YANMA ve YANMA ODALARININ MOTOR PERFORMANSINA ETKİLERİ

Petrolden elde edilen sıvı yakıtların sınırlı rezervlerine rağmen, dünyada otomotiv sektörü hızla gelişmektedir. Bu gelişmeye paralel olarak oto yakıtlarının tükenmesi ve çevre kirliliği gibi bir çok sorunlar ortaya çıkmaktadır. Yakıt tüketiminin ve çevre kirliliğinin azaltılması silindirde gerçekleşen yanmanın verimli bir şekilde oluşumuna bağlıdır. Bu çalışmada yanma verimini etkileyen önemli faktörlerden biri olan dizel motorlarında yanma odaları teorik olarak incelenmiştir. Yanma odalarının yanma verimini nasıl etkilediği belirlenmiş ve yanma odaları ile ilgili yapılan bazı iyileştirme çalışmaları sunulmuştur.

1. YANMA REAKSİYONLARI 2. DİZEL MOTORLARINDA YANMA 3 1.YANMA REAKSİYONLARI 2. DİZEL MOTORLARINDA YANMA 3. DİZEL MOTORLARINDA VURUNTU 4. DİZEL MOTORLARINDA YANMA ODASI KONTRÜKSİYONU 5.SONUÇ VE ÖNERİLER

DİZEL MOTORLARINDA YANMA A. YANMA OLAYININ SAFHALARI 1 DİZEL MOTORLARINDA YANMA A. YANMA OLAYININ SAFHALARI 1. TUTUŞMA GECİKMESİ SAFHASI 2. ANİ YANMA SAFHASI 3. KUMANDALI YANMA SAFHASI B. İDEAL DİZEL MOTORU C. ÇALIŞMA PARAMETRELERİNİN YANMAYA ETKİSİ

DİZEL MOTORLARLARINDA VURUNTU 1. Dizel vuruntusuna etki eden faktörler A: Fiziksel tutuşma gecikmesine etki eden faktörler a. Devir sayısı b. Hava hareketleri ve türbülans c. Bölünmüş yanma odaları B: Kimyasal tutuşma gecikmesine etki eden faktörler a. Setan sayısı b. Sıkıştırma oranı c. Püskürtme avansı d. Yakıt/hava oranı e. Emme manifoldu basıncı f. Emme havası sıcaklığı g. Aşırı doldurma h. Motor gücü ı. Soğutucu akışkan sıcaklığı j. Karışımdaki oksijen ve eksoz gazı yüzdesi k. Strok hacmi

Dizel Vuruntusunun Mahsurları Dizel vuruntusunun en önemli mahzuru yüksek hızlı basınç artışı ve bunu takip eden maksimum basıncın oluşturduğu gerilmelerdir. Aynı basınç seviyesine daha düşük basınç yükselme hızıyla ulaşması halinde gerilme etkileri daha az olur.

Dizel Vuruntusunu Azaltıcı Etkenler Yüksek sıcaklık Yanma odası ve silindir cidarları sıcaklığı arttırılır. Yük arttırılır. Optimum püskürtme noktasının tespiti (ÜÖN'dan 100 KMA önce) Yüksek yoğunluk Emme basıncı arttırılır. (Aşırı doldurma, dizel vuruntusu azaltılır.) Sıkıştırma oranı büyültülür. Tutuşma gecikmesinin kısa sürmesi . Püskürtme basıncı arttırılarak zerreciklere ayrılma ve buharlaşma yüzeyi arttırılır. Böylece reaksiyon hızlandırılıp tutuşma gecikmesi süresi etkilenir. Püskürtme hızı azaltılır. Sabit tutuşma gecikmesi süresinde giren yakıtın azaltılması demektir.

Otto Motoru Ve Dizel Motoru Vuruntularının Mukayesesi Karakteristikler Otto Motoru Dizel Motoru Yakıtın tutuşma sıcaklığı Yüksek Düşük Yakıtın tutuşma gecikmesi Uzun Kısa Sıkıştırma oranı Düşük Yüksek Giriş havası sıcaklığı Düşük Yüksek Emme basıncı Düşük Yüksek Yanma odası cidar sıcaklığı Düşük Yüksek Motor devri Yüksek Düşük Silindir büyüklüğü Küçük Büyük

DİZEL MOTORLARINDA YANMA ODASI KONSTRÜKSİYONU Dizel motorlarında en önemli husus silindir içine püskürtülen yakıtın ince toz zerreler haline gelip yanma odalarındaki havanın her tarafına homojen şekilde dağılması olayıdır. Dolayısı ile yanma odası biçimi hem havanın hem de yakıtın türbülansını sağladığı için verimli yanma ancak bu karışımın en iyi şekilde birleşimi ile mümkün olur. Yanma odasının biçimi piston yüzü ve silindir kafasının şekline göre değişir. Ayrıca supap mekanizmasının da etkisi vardır. Yanma odası şekli öyle tasarlanmalıdır ki en az kompresyon kaçağı ile en yüksek verim alınabilsin. Bununla birlikte yanma odası şekli motorun hangi koşullarda çalıştırılacağı göz önüne alınarak, sabit veya hareketli motorların yanma odaları değişik şekilde tasarlanır. Dizel motorlarında maksimum basınç ve performans açısından yanmanın uzun sürmesi istenmez. Bu sebeple yanma odaları; 1-Düz(direk) yanma odaları 2- Bölünmüş(indirek) yanma odaları şeklinde yapılmaktadır.

OYUK PİSTONLU YANMA ODALARI

Man-M tipi yanma odası

Ricardo sistemi yanma odası

Junckers sistemi yanma odası

BÖLÜNMÜŞ YANMA ODALARI Lanova sistemi yanma odası

Ön yanma odası

Comet Mk. II tipi yanma odası

COMET III. tip yanma odası. Piston crown

DÜZ YANMA ODALARININ AVANTAJLARI 1.Tasarımında esas alınan yakıtla çalıştırılmaları halinde mükemmel performans sağlarlar. 2. Isı transferi yüzeyi daha az olduğundan ısıl kayıplar daha az, performans daha yüksektir. 3. Silindir yapıları basit dolayısıyla imali ucuzdur. 4. İlk çalışmaları (soğukta çalışma) daha kolaydır. BÖLÜNMÜŞ YANMA ODALARININ AVANTAJLARI 1.Yakıtın kalitesine fazla bağımlı değillerdir. 2.Püskürtme karakteristikleri önemli olmadığından tek delikli enjektör memeleri kullanılabilir. 3. İs emisyonunu artırmaksızın Y/H oranı yükseltilebilir

Yanma odalarında seramik kullanılması 1- Soğutma suyu kayıplarındaki azalmalardan dolayı termik verimdeki artış. 2- Boşa gitmesine izin verilen bir kısım enerjinin egzoz gaz sıcaklıklarının arttırılmasında değerlendirilmeye çalışılması. 3- Sıcak çalışma yüzeylerinde yanma kolaylığından dolayı alternatif yakıtların kullanılmasına izin verilmesi. 4- Yakıt ekonomisi ve egzoz emisyon karakteristiklerinin yükselmesi belirtilmiştir.