Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma Yakıtlardaki moleküller S, C,H,O,N, W(su), k(kül)=1 C+H+S+O=1 Tam Yanmada C + O2 = CO2 + Q (ısı) H2 + 1/2 O2 = H2O + Q S + O2 = SO2 + Q 12kg 32kg 44kg 2kg 16kg 18kg 32kg 32kg 64kg 1kg 32/12 kg 44/12 kg 1kg 8 kg 9kg 1kg 1kg 2kg 1kg 1/12 kmol 1/12kmol 1kg ¼ kmol ½ kmol 1kg 1/32 kmol 1/32kmol Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma c= %C, h=%H, s=%S, oy=%Oy σ =Yakıtın karakteristik değeri Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü 1kmol O2= 32kg

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma O oC , 760 mmHg’de 1 kmol = 22.4 Nm3 için Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü 15oC , 760 mmHg’de 1 kmol = 24 Nm3 için

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma P.V = m.R.T Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma Hava Fazlalık Katsayısı (λ) Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Lger ‹ Lmin λ ‹ 1 (Yakıtça zengin karışım) Lger = Lmin λ = 1 (Stokiometrik karışım) Lger › Lmin λ › 1 (Yakıtça fakir karışım)

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma Diesel motorlarında λ > 1.4 den büyük olabilir. Direkt püskürtme yapılan bu tip motorlarda enjektör bölgesinde zengin diğer bölgelerde fakir karışım bölgesi (heterojen karışım ) oluşur. Motorlarda Tam Olmayan Yanma Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Silindire giden O2 miktarı yetersiz olduğu durum. Yakıt hava karışımının iyi olmaması C c.x kadarı CO olarak oksitlenmiş. c.(1-x) kadarı CO2 olur. C+ ½ O2 = CO 12+16=28 C+ O2 = CO2 12+32=44

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma λ = 1.7÷2 ( Düşük devirli stasyoner veya gemi diesel motorları) λ = 1.3÷1.7 (Büyük araç diesellerinde) λ = 0.9÷1.1 (Otto motorlarında) λ = 0.85 ÷ 1.0 (Uçak motorlarında) λ ≥ 0.4 olursa tutuşma olur. Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Çok zengin karışımlarda verimsiz yanma olur. Duman siyahtır. Yanmayan yakıt is oluşturur, silindire zarar verir. Zengin karışımda relanti devri artar. λ ≤ 1.4 olursa tutuşma olur. Çok fakir karışımlarda yanma hızı düşük olur. Ekzoz süpapı etrafında yanma olur.Yanma ekzoz fazına kayabilir.

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma CO için 1kg gerekir. CO2 için 1kg gerekir. Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Oön = λ.Omin+Oy = (dışarıdan alınan+yakıttan) )+Oy = λ.( λ.( ) =

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma ) Omin = kgO2/kgy Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü X=1 tüm ürünler CO olur. Bunu sağlayan hava fazlalık katsayısına λkr , “kritik hava fazlalık katsayısı” denir.

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma YANMA ÜRÜNLERİNİN ANALİZİ Bir iş cevriminde yanma sonucu oluşan gazlara yanma ürünü denir ve yanma analizi yapılarak ürünler tespit edilir. Yanma ürünlerinin cins ve miktarı başta hava fazlalık katsayısı olmak üzere birçok faktöre bağlıdır λ > 1 CO2 , H2O, SO2, N2, O2 λ = 1 CO2 , H2O, SO2, N2 λ < 1 CO , CO2, H2O, SO2, N2 Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü H2O CO2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 λ O2 H2 CO % yanma ürünleri Konsantrasyon

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma λ ≥ 1 1) C + O2 = CO2 12 kg 32kg 44 kg 1 kg 11/3 kg 1 kg 1/12 kmol Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü 2) H2 + ½ O2 = H2O 2 kg 16kg 18 kg 1 kg 9 kg 1 kg 1/2 kmol

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma 3) S + O2 = SO2 kg 32kg 64 kg 1 kg 2 kg 1 kg 1/32 kmol Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü 4) Mo2 = λ. Omin- Omin ( mevcut alınan-kullanılan) Mo2 = (λ-1). Omin (kgO2/kgy) Mo2 = (λ-1). Omin (kmolO2/kgy)

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma 5) M N2 = λ. Lmin.0.768(kgN2/kgy) kghava/kgy M N2 = λ. Lmin.0.79(kmolN2/kgy) kgmolhava/kgy Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma λ< 1 C+ ½ O2 = CO 12+16=28 C+ O2 = CO2 12+32=44 Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma Örnek Problem-1. C2H6 kimyasal formülü ile verilen yakıttan 1 kg‘ı λ =0.8 hava fazlalık katsayısı ile yakılmaktadır. 1 kg yakıtın yanması sonunda açığa çıkan yanma ürünlerini mol olarak bulunuz. λkr değerini bulunuz. Çözüm: Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü 1kmol O2= 32kg

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Motorlarda Yanma M N2 = λ. Lmin.0.79(kmolN2/kgy) Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü M N2 = λ. Lmin.0.79(kmolN2/kgy) = 0,79.0,8.0.551= 0.348 kmol N2 /kgy b)