Buji ile ateşlemeli bir motorun sıkıştırma oranının değişken hale dönüştürülmesi ve performansa etkisinin araştırılması
Converting the compression artio of a spark ignition engine to variable and effects on performance
Yazar: M. BAHATTİN ÇELİK
Danışman: PROF.DR. MUSTAFA BALCI
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1999
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Benzinli motorlar = Gasoline engines ; Motor performansı = Motor performance ; Motorlar = Motors ; Yakıt tüketimi = Fuel consumption

Özet:
BUJİ İLE ATEŞLEMELİ BİR MOTORUN SIKIŞTIRMA ORANININ DEĞİŞKEN HALE DÖNÜŞTÜRÜLMESİ VE PERFORMANSA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI (Doktora Tezi) M. Bahattin ÇELİK GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Şubat 1999 ÖZET Benzin motorlu taşıtlarda yakıt ekonomisini iyileştirme çalışmaları her geçen gün önem kazanmaktadır. Otomobillerin kullanım ömürlerinin büyük bir kısmı şehir içi trafiğinde geçtiğinden şehir içi çalışmasında yakıt ekonomisini iyileştirme çalışmaları yoğunlaşmıştır. Şehir içi seyir çevriminde, motor daha çok kısmi yüklerde çalışmaktadır. Kısmi yüklerde volümetrik verim düşük olduğundan, sıkıştırma oranı 8/1 olan bir motorda gerçek sıkıştırma oranı 3/1- 4/1 gibi değerlere düşmekte ve motor verimi azalmakta, yakıt sarfiyatı artmaktadır. Kısmi yüklerde yüksek sıkıştırma oranlı çalışmayla motor performansı artırılabilir. Bu çalışmada buji ile ateşlemeli, dört zamanlı, tek silindirli, hava soğutmalı, sıkıştırma oranı 5/1 olan bir motorun sıkıştırma oranı değişken hale dönüştürülmüş ve değişken sıkıştırma oranının kısmi yüklerde motor performansına etkileri deneysel olarak incelenmiştir.Standart motoru, değişken sıkıştırma oranlı motora (DSOM) dönüştürmek için yardımcı yanma odalı silindir kapağı kullanılmıştır. DSOM'un sıkıştırma oranı 4/1 ile 10/1 arasında değişebilecek şekilde tasarlanmış ve motor çalışırken sıkıştırma11 oranının değiştirilebilmesi sağlanmıştır. Yapılan deneysel çalışmalarla DSOM ile standart motorun karşılaştırması yapılmıştır. DSOM ile, özellikle kısmi yüklerde özgül yakıt tüketiminde önemli iyileşmeler elde edilmiştir. DSOM'un kısmi yüklerdeki özgül yakıt tüketimi, standart motora göre kısmi yük-yüksek hız durumunda %29 azalmıştır. Ayrıca DSOM ile çalışmada standart motora göre CO emisyonlarında yaklaşık %10 azalma elde edilirken, HC emisyonlarında yaklaşık %25 artış kaydedilmiştir. Bazı işletme parametrelerinin kritik sıkıştırma oranına etkileri de araştırılmış; ateşleme avansı ile motor yükü artışının kritik sıkıştırma oranını azalttığı belirlenmiştir. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi 225.06.01 Değişken sıkıştırma oranlı motor, performans, vuruntu 142 Prof. Dr. Mustafa BALCI

Abstract:
in CONVERTING THE COMPRESSION RATIO OF A SPARK IGNITION ENGINE TO VARIABLE AND ITS EFFECTS ON PERFORMANCE (Ph.D.Thesis) M. Bahattin ÇELİK GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY February 1999 ABSTRACT Studies on improving the fuel economy in gasoline engine vehicles have been gained more importance day by day. Since, generally the vehicles have been used in urban traffic, studies on improving the fuel economy have been done on urban cycle driving. Engines have run at part loads in urban cycle. Volumetric efficiency is lower at part loads, so engine effective compression ratio decreases (e.g. from 8/1 to 3/1-4/1), engine efficiency decreases and fuel consumption increases. Engine performance can be increased by high compression ratio at part load working. In this study, spark ignited, single cylinder, four cycle, air cooled and 5/1 compression ratio engine have been used. This engine's compression ratio has been converted variable condition and the effects of variable compression ratio on engine performance at part loads have been investigated experimentally. In order to convert the basic engine to variable compression ratio engine (VCR), a modified cylinder head with auxiliary combustion chamber was used. VCR engine compression ratio T.C YteSEKÖ?RITİM KURULU DOKÜMANTASYON MfMCfZtIV was designed as variable between 4/1 and 10/1 and variability of compression ratio was provided during the engine operation. VCR engine and basic engine was compared accoding to results of experiments. Important improvements were gained on specific fuel consumption with VCR engine specially at part load. Specific fuel consumption of VCR engine at part load-high speed was 29 % less than basic engine. In addition, while CO exhaust emission at VCR engine operation was gained almost 10 % decrease with compare to basic engine, it was provided almost 25 % increase at HC exhaust emission. Effects of some operating parameters on knock-limited compression ratio was investigated. It revealed that the increase of ignition timing and engine load decreases knock-limited compression ratio. Science Code : 225.06.01 Key Words :Variable compression ratio, performance, knock Page Number : 142 Adviser : Prof. Dr. Mustafa BALCI