Buji ateşlemeli bir motorda ısı dağılımının incelenmesi
Heat distribution in a spark ignition engine
Yazar: KAMİL KARABAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BÜLENT ÖZDALYAN
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Gün geçtikçe dünya üzerindeki enerjinin değerlenmesi ve buna bağlı olarak enerjinin makineler üzerindeki verimliliği önem kazanmaktadır. Otomotiv sektöründe de petrole dayalı enerji ihtiyacının giderek artması ve bunun biteceğinin bilinmesi enerjinin daha verimli kullanılmasını mecbur bırakmaktadır.Günümüzde içten yanmalı motorlarda genel olarak benzin, motorin ve LPG (Liquefied Petroleum Gases) gibi yakıtlar kullanılmaktadır. Buji ateşlemeli motorlarda ise benzin çeşitleri ve LPG yakıtı kullanılır. Bu yakıtların yanma odasında yakılması ile motora ısı enerjisi verilir. Verilen bu ısı enerjisi, motor içinde mekanik enerjiye dönüştürülürken bir takım kayıplar meydana gelmektedir. Bu kayıplar; egzoz gazları, soğutma suyu, sürtünme ve radyasyon yoluyla meydana geldiği kabul edilmiştir. Dışarıya atılan ısılara kayıp enerjiler denilmekle beraber bu kayıp enerjilerin büyük bir kısmı egzoz gazları ve soğutma suyu olmakla beraber radyasyon ve sürtünmelerle kaybedilen enerji miktarı da küçümsenecek kadar az değildir. Bunun yanında motorun yağlama sistemi ile de bir miktar ısı dış ortama atılmaktadır.Daha önce yapılan bu yönlü çalışmalarda genellikle dizel motorlarda ısı dağılımları incelenmiştir. Buji ateşlemeli motorlarda bu yönlü yapılan deneysel çalışmalarda ise motora yakıtla verilen ısı enerjisinin yüzdelik olarak ne kadarının soğutma suyuna, egzoz gazlarına, sürtünmelere ve radyasyon ile dışarı atıldığı termodinamik hesaplamalarla bulunmuştur.Bu araştırmada, dört silindirli, dört zamanlı, buji ateşlemeli bir motorda egzoz gazıyla, soğutma suyuyla, sürtünme gücüyle ve radyasyon yoluyla atılan ısı enerjileri deneysel olarak hesap edilmiştir. Bunun yanında ayrıca yağlama yağıyla atılan ısı enerjisi deneysel olarak bulunmuş olup termodinamik formülerden faydalanarak ısı dağılımı hesap edilmiştir. Bunun beraber motorun en uygun çalışma aralığı da bulunmuştur.Yapılan deneysel çalışmalar sonunda, buji ateşlemeli bu motora yakıtla verilen ısı enerjisinin; %28 ? 42'si egzoz gazlarıyla, %18 ? 25'i soğutma suyuyla, %2 ? 4'ü sürtünmelerle, %3 ? 8'i yağlama yağıyla ve %3 ? 14'ü ise radyasyon ile dışarı atılmakta olup motorun volanından alınan faydalı enerji ise % 24 ? 29'u kadardır. Ayrıca bu motor için faydalı gücün alındığı en verimli devir aralığı 2500 ? 3500 (d/d) olduğu bulunmuştur.

Abstract:
As the time passes further the using of energy being more important and related to this it becomes more important the productivity of energy for machine. The increasing of the necessity of petroleum for the automobile sector makes us to use energy more sufficiently.Nowadays within ignition engine generally we use gasoline, diesel oil and LPG as a fuel. Types of gasoline and LPG that we use in spark ignition engines. Burning of these kinds of fuel in internal combustion engine gives heating energy to the engine. This given chemical energy turns to the mechanical energy, but it causes some less energy during this work. This lost happens by the way of exhaust gasses, cooling water, friction and radiation. This is called lost energy and the most part of this lost energy is sent to the atmosphere. Radiation and friction also causes a bit amount of lost energy. Beside this a little amount of heat is lost by the engine oiling system. While the some of heat which is passed through to cooling system, rest of heat was being transferred to the atmosphere via to bottom coverage of the engine.Previously the separation of heat had been investigated for the diesel engine. It had been found as a thermodynamic accounts that flow much amount of heat energy as a percent was thrown out by cooling water, exhaust gas, friction and radiation, that the energy which was given by the fuel in to the engine during the studying of the spark ignition engines.In this study; it was accounted as an experimentally that how much energy is lost by cooling water, friction, radiation and exhausted gases in the engine which was four stroke, four cycle spark ignition.Additionally, it had been found the amount of heat energy that is thrown out by the oiling system of the engine which was examined. And also the separation of heat had been accounted by using the thermodynamic formulas. Beside all these studying it had been found what the best working period of the engine is.At the end of the experimentally studying, the heat energy which is given by fuel in the spark ignition engine %28 ? 42 by exhaust gas, %18 ? 25 by cooling water %2 ? 4 by friction %3 ? 8 by oiling oil and %3 ? 14 by radiation is thrown out and the useful energy is %24 ? 29. Beside this the most efficient period of circuit for the engine is 2500 ? 3500 (1/min).