Dizel içten yanmalı 4 silindirli bir motorunturboşarj seçimi ve performans analizi
Turbo matching and performance analysis of a 4 cylinder diesel internal combustion engine
Yazar: DENİZ TANIMLI
Danışman: PROF. DR. SEMİHA ÖZTUNA
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Dizel içten yanmalı motorlarda, birim motor hacminden alınan gücü arttırmak için turboşarj kullanımı yaygın bir uygulamadır. Turboşarj kullanımı sayesinde emme manifoldunun basıncı yükseltilebilmekte ve bu şekilde motorun güç yoğunluğu arttırılabilmektedir. Motora uygun turboşarj seçimi, egzoz manifoldu gibi kritik parçaların dayanımını ve motorun yakıt tüketimini de yakından etkilemektedir.
	Bu çalışmada 4 silindirli, 8.5 litre hacmindeki dizel içten yanmalı bir motor için turboşarj üreticisinden alınan turboşarj performans haritalarının bilgisayar ortamında GT Power programı kullanılarak yapılan analizleri sonucu elde edilen yakıt tüketimi, hava - yakıt oranı, egzoz manifold sıcaklığı gibi kritik performans parametreleri karşılaştırılarak turboşarj seçimi yapılmıştır. Yapılan analizler deniz seviyesi ve yüksek irtifada sıcak hava sınır şartlarını kapsamaktadır.
	Çalışma kapsamında 4 farklı turboşarjın performans haritaları ile analizler yapılmıştır. Bu turboşarjların üç tanesi tek kanallı türbin volüt geometrisine sahipken, bir tanesi bölünmüş kanallı türbin volüt geometrisine sahiptir. Bölünmüş kanallı turboşarjın modellenmesinde 2 farklı yöntem kullanılmış ve bu farklı yöntemlerin analiz sonuçlarına etkisi ortaya konulmuştur. Yapılan 4 analizin sonucunda; tek kanallı turboşarjlardan birisi ile motorun bütün tam yük performans hedeflerine ulaşıldığı, bu hedeflere ulaşıldığında turboşarjın dayanım limitlerinin de ihlal edilmediği görülmüştür.

Abstract:
Turbochargers are widely used in diesel internal combustion engine applications to increase engine power output per unit engine volume. Boost pressure could be increased with turbochargers, so that higher engine power density could be reached. Durability of critical engine parts such as exhaust manifold and fuel consumption characteristics of engine are directly effected by turbocharger selection.
	This study includes a turbo matching study for a 8.5 liters inline 4 diesel engine by comparing different turbocharger performance maps analysis result completed by using GT Power in terms of key engine performance parameters such as specific fuel consumption, air to fuel ratio, exhaust manifold temperature with analysis which are completed. Analysis are comleted for both sea level and hot ambient at high altitude boundary conditions.
	Analysis are done with 4 different turbochargers. One of the analysed turbochargers is a twin scroll turbocharger while the three of the turbochargers are single scroll turbochargers. Twin scroll turbocharger is modeled with two different modeling approaches and comparative analysis result shown. As a result of 4 analysis completed, it is observed that one of the single scroll turbocharger satisfies all engine full load performance targets while turbocharger hardware limitations are not violated.