Dizel piezo enjektörlerinde meme yay boyu değişikliğinin enjektör püskürtme karakteristiğine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the nozzle spring lenght variation influences over the diesel piezo injector injection characteristics
Yazar: ÖZCAN AYAN
Danışman: PROF. DR. ABDURRAHMAN ALPER ÖZALP
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Sayısal akışkanlar dinamiği = Computational fluids dynamic ; Sıkıştırılamayan akışkan = Incompressible fluid

Özet:
Bu çalışmada Common Rail Piezo enjektörlerinin meme yapısı içinde bulunan yay boylarındaki varyasyonların püskürtme değerlerine nasıl etki edeceği konusunda araştırmalar yapılmıştır. Yay boylarındaki farklılıklar iğne açma kapama karakteristiklerine etki ederek hidrolik değerlerinde farklılaşmaya sebep olmakta, meme sızıntı değerleri nedeniyle optimum püskürtme değerlerine ulaşılamamaktadır. Bu sebeple yay boylarında sapmaya haiz enjektörler son müşteriye gönderilmemekte ve ıskartaya ayrılmaktadır. Iskartaya ayrılan bu enjektörler verimliliğe olumsuz etki etmekte, hem zaman kaybına sebep olmakta hem de maddi kayıplara neden olmaktadır.

Enjektör püskürtme değerlerini etkileyebilecek yay boyu farklılıkları incelenirken, hidrolik ölçümlerde motorun simülasyonlarının gerçekleştirildiği test cihazları kullanılmıştır. Bu test cihazları INCA ve Prisma NT yazılım programları ile desteklenirken, püskürtme ölçüm ve analiz aleti olarak HDA adı verilen ileri teknoloji ürünü bir cihazlar kullanılmıştır. HDA ile yürütülen ve CFD simülasyon programları ile elde ölçüm sonuçları ile enjektörlerin yakıt sarfiyatlarını, emisyon değerlerini ve gürültü seviyelerini etkileyecek yay boyu farklılıklarının etkileri tespit edilmiştir.  

Elde edilen bulgulara göre yay uzunlukları değişimi sonucunda oluşan farklı basınç değerlerine göre püskürtme hızında ve debisinde artış gözlemlenmiştir. En düşük basınç değerlerinde elde edilen püskürtme hızları ile en yüksek basınç değerlerinde elde edilen püskürtme hızları arasında yaklaşık iki kat artış gözlemlenmiştir. Ayrıca hidrolik testi ile farklı yay uzunluklarındaki memelerin püskürtme zamanlamaları incelenmiştir. Referans yay uzunluklarına göre yay artışı ile püskürtme başlangıcında gecikme ile püskürtmenin erken sonlanması görülmüştür.

Abstract:
In this study it has been studied how to effects the spring length variation on injection characteristics of common rail piezo injector. Differences in the spring length by acting on the needle opening and closing characteristics cause differentiation in power values, nozzle leakage values because the optimum spray values can not be achieved. These can cause malfunctions in the system. For these reasons, the spring having deviation in size are scrapped and not sent to the end customer. These injectors are discarded to the negative impact on productivity, and lead to a waste of time and causes financial loss.

During investigating the spring length variation that effects injector spray characteristics, to be able to simulate the engines real behavior, special simulations of the engine test equipment is used. These test equipments arüe supported by the software programs Prisma NT and INCA. For the injection measurements and analysis high-tech equipment called HDA is used. CFD simulation program was executed and the measurement results obtained with the injector of the fuel consumption, emissions and noise will affect the effects of the arc length differences were detected.

According to results that is obtained from test and simulation, it is observed that injection velocity and flow rate increase together because of the alteration in spring lengths that result in pressure differences. The injection velocity caused by the highest pressure rate is approximately two times higher than the velocity caused by the lowest pressure rate. On the other hand, with the help of the hydraulic, the injection time effected by springs in different lengths is observed. Comparing the effect of reference spring length with the effect of springs which are longer, it is shown that the start time of injection is delaying whereas the end of the injection time occurs earlier.