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

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü DERS HAKKINDA Kaynaklar : 1- İÇTEN YANMALI MOTORLARIN HESABI VE GELİŞTİRİLMESİ “PROF.DR. RAFİG MEHDİYEV, MAK.Y.MÜH. HİKMET ARSLAN” 2- INTERNAL COMBUSTİON ENGİNE FUNDAMENTALS. MCGRAW-HİLL, NEWYORK HEYWOOD JB (1988) 3- DESİGN OF AUTOMOTİVE ENGİNES “A. KOLCİN&V.DEMİDOV” MİR PUBLİSHERS (1984) 4- MOTOR KONSTRÜKSİYONU “WOLF DİETER BENSİNGER” GÜVEN KİTABEVİ (1974) 5- MOTORCULUKTA METAL TEKNİĞİ “WİFRİED STAUDT” MEB (1995) Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü DERS HAKKINDA Dersin Amacı ve Hedefleri İnsanoğlunun günlük yaşamını kolaylaştıran bir enerji dönüşüm makinesi olan İçten Yanmalı Motorlar ile ilgili teorik bilgi verilmesi ve tasarımında dikkat edilecek hususların tartışılarak nedenleri ile öğrenilmesi-öğretilmesi hedeflenmektedir. Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü İÇTEN YANMALI MOTOR İçten yanmalı motorlar yakıttın barındırdığı kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştüren bir “ENERJİ DÖNÜŞÜM MAKİNASIDIR” İçten yanmalı motorları, dıştan yanmalı motorlardan ayıran en temel fark yakıtın yanması veya oksitlenmesinin silindir içersinde gerçekleşmesidir. Günümüzde yakıt tipine bağlı olarak iki tip içten yanmalı motor yaygın olarak kullanılmaktadır. OTTO motoru DİESEL motoru Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

MOTOR SINIFLANDIRMASI Çalışma yerine göre Otomobil, kamyon, lokomotif,küçük uçak, gemi, taşınabilir sistemler, jeneratör Motor dizaynına göre - Karşılıklı (Git-Gel) tip- Sıra, V, boksör vb. - Dönel ( rotary)- Wankel vb. 3. Çalışma çevrimi göre - 4 Strok-Doğal aspirasyonlu, kademeli dolgulu, turbo doldurmalı, -2 Strok, karterden süpürmeli, kademeli dolgulu, turbo doldurmalı 4. Valf(subap)-akış kanalları konumuna göre - Üstten supaplı (I kafa), alttan supaplı (L kafa) - Karşıt tek kanallı (emme ve egzoz kanaları farklı yönde), - Aynı yön tek kanallı ( emme-egzoz aynı yönde), - Karşıt ve aynı yönlü farklı kanallı 5. Yakıt tipine göre -Benzin,diesel,doğal gaz, lpg, ethanol,methanol,hidrojen 6. Karışım oluşum tipine göre -Karbüratör, enjeksiyon (silindir içi-emme manifoldu) 7. Tutuşma tipine göre -Buji ateşlemeli, sıkıştırma ateşlemeli 8. Yanma odası dizaynına göre -Bölünmüş yanma odalı -Direkt püskürtmeli(oyuklu veya düz pistonlu) 9. Yük kontrol yöntemine göre - Gaz kelebeği ile kontrol -Yakıt miktarı ile kontrol 10. Soğutma tipine göre -Su soğutmalı -Hava soğutmalı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü SİLİNDİR DİZİLİŞİNE GÖRE MOTORLAR Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü SIRA TİPİ MOTOR Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü V-W TİPİ MOTOR Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü H-BOKSOR TİPİ MOTOR Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü YILDIZ TİPİ MOTOR Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü KARŞI PİSTONLU TİP MOTOR Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü ROTARY (WANKEL) MOTOR Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Tanımlar A’ A A’’ ÜÖN AÖN L+R H Sx α β ω R O B L C Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Krank-Biyel Mekanizmasının şematik resmi

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü MOTOR ÇEVRİMLERİ 1-Sabit Hacim Çevrimi (Otto çevrimi) Sıkıştırma (1-2) Bu safhada, piston alt ölü noktadan üst ölü noktaya doğru hareket eder. Bu sırada emme ve egzos valfleri kapalıdır, dolayısıyla içerdeki hava sıkışır ve basıncı grafikte görüldüğü gibi artar. Sabit Hacimde Yanma (2-3) Piston üst ölü noktaya ulaştığı sırada bujiden kıvılcım çaktırılarak sıkışarak ısınmış hava – yakıt karışımı yanmaya başlar, bunun sonucunda basınç P2'den P3 değerine sıçrama yapar. Genleşme (3-4) Bu safhada piston aşağı doğru hareketine başlar . Bu durum 4 nolu noktaya kadar böyle devam eder. Piston aşağı doğru hareketine devam ettiğinden silindirdeki basınç da düşmeye başlar. Egzoz (4-1) [ Sistem 4 nolu noktaya (AÖN) geldiğinde egzoz valfi açılır. Silindir egzoz sistemi ile dışarıya açıldığından silindirdeki basınç atmosferik basınca düşer. Sistemden ısının atılması bu safhada gösterilmiştir. Gerçekte, dışarıya ısının atılması pistonun egzoz stroğunu yapmasıyla olur (grafikte yatay çizgiyle gösterilen strok), ancak ideal bir çevrimde egzoz stroğunda negatif veya pozitif bir iş yapılmadığından çevrimde incelenmez, ısının atılması da egzoz valfi açıldığında bir anda olmuş gibi gösterilir. Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü OTTO ÇEVRİMİ Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

2- Sabit Basınç Çevrimi (Diesel çevrimi) Sıkıştırma (a-b) Bu safhada, piston alt ölü noktadan üst ölü noktaya doğru hareket eder. Bu sırada emme ve egzoz valfleri kapalıdır, dolayısıyla içerdeki hava sıkışır ve basıncı grafikte görüldüğü gibi artar. Sabit Basınçta Yanma (b-c) Piston üst ölü noktaya ulaştığı sırada ısınmış hava üzerine enjektörden yakıt püskürtülerek yanma başlar, Genleşme (c-d) Bu safhada piston aşağı doğru hareketine başlar . Bu durum d noktasına kadar böyle devam eder. Piston aşağı doğru hareketine devam ettiğinden silindirdeki basınç da düşmeye başlar. Egzoz (d-e) Sistem d noktasına (AÖN) geldiğinde egzoz valfi açılır. Silindir egzoz sistemi ile dışarıya açıldığından silindirdeki basınç atmosferik basınca düşer. Sistemden ısının atılması bu safhada gösterilmiştir. Gerçekte, dışarıya ısının atılması pistonun egzoz stroğunu yapmasıyla olur (grafikte yatay çizgiyle gösterilen strok), ancak ideal bir çevrimde egzoz stroğunda negatif veya pozitif bir iş yapılmadığından çevrimde incelenmez, ısının atılması da egzoz valfi açıldığında bir anda olmuş gibi gösterilir. Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü TERMODİNAMİK HESAPLARDA VERİLMİŞ OLAN VE SEÇİLEN PARAMETRELER 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 yada 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 Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü OTTO MOTORUNDA TERMİK VERİM-İNDİKE GÜÇ Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü DİESELMOTORUNDA TERMİK VERİM-İNDİKE GÜÇ Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü