Buji ateşlemeli bir motorun ısınma periyodu boyunca enerji dengesi ve egzoz emisyonları üzerinde farklı termal enerji yönetim stratejilerinin etkilerinin araştırılması

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GALİP KALTAKKIRAN

Danışman: Kadir Bakırcı

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Amaç: Termal enerji yönetim stratejisinde yüksek verimlilik sağlamak için diğer enerji kayıplarının iyileştirilmesi ve motorun en kısa zamanda kararlı çalışma şartlarına ulaşması gerekmektedir. Bu amaçla içerisinde çeşitli elektromekanik bileşenlerin yer aldığı farklı termal enerji yönetim stratejilerinde içten yanmalı buji ateşlemeli bir motorda soğutma suyu sıcaklığının fren özgül yakıt tüketimi, termal verim ve CO egzoz emisyonu üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yöntem: Çalışmada farklı yük ve devir koşullarının olduğu beş farklı ısıl enerji yönetim stratejine ait deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu konfigürasyonlar; yağlama yağı soğutucusu kullanılması, yağlama yağı soğutucusu kullanılmaması, egzoz gazlarından ısıl destek sağlanması, soğutma suyu debisinin %50 ve %25 seviyelerine azaltılması durumlarıdır. Tüm çalışma şartlarında motorun daimi olmayan çalışma zamanı boyunca motor ısınma süresi, enerji dengesi, özgül yakıt tüketimi ve CO emisyonu incelenmiştir. Bulgular: İlk iki strateji %50 soğutma suyu debisi stratejisi ile karşılaştırıldığında motor ısınma süresinde %3,21-20,83 arasında değişen iyileşme sağlanmıştır. Egzoz gazlarından ısıl destek sağlanması stratejisinde tüm testlere göre motor ısınma süresi en kısa sürmüştür. Ayrıca özgül yakıt tüketiminde %1-10,36 azalma elde edilmiştir. Referans hal stratejisine göre %50 soğutma suyu seviyesinde CO emisyonunda %36,89'a varan iyileşmeler görülmüştür. Sonuç: Bu çalışmada egzoz gazlarından ısıl destek sağlanması ve soğutma suyu debisinin azaltılması sayesinde motor ısınma süresinin yağlama soğutucusu ve referans hal şartlarına göre önemli seviyede kısaltılabileceği ortaya konmuştur. Soğutma suyu debisinin azaltılması tüm deneysel çalışma koşullarında özgül yakıt tüketimini azaltmıştır. Isınma süreleri, özgül yakıt tüketimi ve CO emisyonu seviyeleri beraber değerlendirildiğinde elde edilen avantajların düşük devir sayısı ve motor yüklerinde daha baskın olduğu ancak motor yükü arttıkça faydalı etkisinin azaldığı anlaşılmıştır.