Yeni bir ateşleme avansı stratejisi ile  motor ısınma periyodunda enerji dağılımının karşılaştırmalı analizi
A comparative analysis of energy distribution in the engine warm-up period with a novel ignition timing strategy
Yazar: HÜSEYİN KÖKSAL
Danışman: PROF. DR. KENAN YAKUT
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Buji ateşlemeli motorlar = Spark ignition engines ; Elektronik ateşleme = Electronic ignition

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, motor enerji dengesini düzenlemek için yeni bir ateşleme zamanlaması stratejisi oluşturmayı amaçlanmıştır. Bu yeni ateşleme stratejisinin egzoz gazları ile kaybedilen enerjiyi artırması, katalitik konvertörün aktivasyon süresini kısaltması ve motor performansından ödün vermeden motor ısınma sürecini tamamlaması beklenmektedir.
Yöntem: Yeni ateşleme stratejisinin motor performansı ve enerji dengesi üzerindeki etkilerini gözlemleyebilmek için motor test standında ilgili tüm ölçümlemelerin yapılabileceği sistem kurulmuştur. Deneyler esnasında yakıt hava oranı ve ateşleme stratejisi kontrol edilmiştir. Deneysel çalışmalar önce klasik sabit ateşleme yöntemi ile ardından yeni ateşleme stratejisi ile tamamlanmıştır. Her çalışma motorun ısınma sürecindeki değişimlerini gözlemlemek için aynı başlangıç şartlarında yürütülmüştür.
Bulgular: Klasik sabit ateşleme yöntemi deneylerinde maksimum fren torkunu veren ateşleme zamanı tespit edilmiştir. Yeni ateşleme stratejisi ile sırasıyla silindirlerden birisi kısa süreli geç ateşlenmiş ve bulgular incelenmiştir. Analiz sonuçları yeni ateşleme stratejisinin motor performansından ödün vermeden hem egzoz gazları ile kaybedilen enerjinin artırılabileceği hem de egzoz gaz emisyonlarının zararlı etkilerinin azaltılabileceğini göstermiştir. 
Sonuç: Yeni ateşleme stratejisi uygulandığında, çeşitli çalışma koşulları için egzoz gazından enerji kaybı %7,2'ye kadar artırılırken, motor performansındaki düşüş ortadan kaldırılmıştır. Ayrıca NO emisyonunda %20 oranında azalma sağlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Ateşleme zamanı, buji ateşlemeli motorlar, motor performansı, enerji dengesi.

Abstract:
Purpose: This study aimed to build up a new ignition timing strategy to regulate the engine energy balance.  It is expected that this new ignition strategy will increase the energy lost with the exhaust gases, shorten the catalytic converter light off time, and complete the engine warm-up process without sacrificing engine performance.
Method: In order to observe the effects of the new ignition strategy on engine performance and energy balance, a system has been established in the engine test stand, where all relevant measurements can be made. During the experiments, the fuel-air ratio and the ignition strategy were controlled. Experimental studies were completed first with the classical fixed ignition method and then with the new ignition strategy. Each study was carried out under the same initial conditions to observe the changes in the warm-up process of the engine.
Findings: In the conventional fixed ignition method experiments, the ignition time giving the maximum braking torque was determined. With the new ignition strategy, retarded ignition was used for a short time in only one of the cylinders, and the findings were examined. The results of the analysis showed that the new ignition strategy can both increase the energy lost with the exhaust gases and reduce the harmful effects of the exhaust gas emissions without compromising the engine performance.
Results: When the novel ignition strategy is applied, the energy loss through the exhaust gas was increased up to 7.2% for several operating conditions, while the reduction in engine performance is eliminated. Moreover, 20% reduction in NO emission has been achieved.
Keywords: Ignition timing, spark ignition engine, engine performance, energy balance.