Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2007 / Cilt: 22 - Sayı: 4

Buji ateşlemeli bir motorda sıkıştırma oranının motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkisi

The effect of compression ratio on engine performance and exhaust emission in a spark ignition engine

Sayfa
745–751
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Aynı sıkıştırma oranı aralığında karbon monoksit (CO) emisyonlarında azalma elde edilirken, sıkıştırma oranı artışı yanma odası yüzey/hacim oranını artırdığından hidrokarbon (HC) emisyonlarında artış belirlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Buji ateşlemeli motorlarda, gerçek sıkıştırma oranı silindire alınan dolgu miktarına göre değişkenlik gösterdiğinden, geometrik olarak tasarlanan sıkıştırma oranı ancak tam gazda ve belirli motor hızı için gerçek sıkıştırma oranı olarak elde edilebilmektedir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu durum buji ateşlemeli motorlarda performansın ve yakıt ekonomisinin iyileştirilmesi için silindir dolgu miktarına göre değişken sıkıştırma oranını gerekli kılmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Aynı sıkıştırma oranı aralığında karbon monoksit (CO) emisyonlarında azalma elde edilirken, sıkıştırma oranı artışı yanma odası yüzey/hacim oranını artırdığından hidrokarbon (HC) emisyonlarında artış belirlenmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Buji ateşlemeli motorlarda, gerçek sıkıştırma oranı silindire alınan dolgu miktarına göre değişkenlik gösterdiğinden, geometrik olarak tasarlanan sıkıştırma oranı ancak tam gazda ve belirli motor hızı için gerçek sıkıştırma oranı olarak elde edilebilmektedir. Bu durum buji ateşlemeli motorlarda performansın ve yakıt ekonomisinin iyileştirilmesi için silindir dolgu miktarına göre değişken sıkıştırma oranını gerekli kılmaktadır. Kısmi yüklerde yanma veriminin, yakıt ekonomisinin ve emisyonların iyileştirilmesi için sıkıştırma oranının artırılması, motorun yüksek yük ve düşük hız koşullarında ise olası vuruntu ve sert çalışmayı önlemek için sıkıştırma oranının bir miktar azaltılması gerekmektedir. Bu çalışmada, buji ateşlemeli, dört zamanlı, tek silindirli bir motorun sıkıştırma oranı değişken hale dönüştürülmüş ve sıkıştırma oranı değişiminin motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Sıkıştırma oranı değişimi silindir aşağı-yukarı hareket ettirilerek sağlanmıştır. Sıkıştırma oranının artırılmasıyla (7:1-11:1) motor gücünde artma ve özgül yakıt tüketiminde iyileşme elde edilmiştir. Aynı sıkıştırma oranı aralığında karbon monoksit (CO) emisyonlarında azalma elde edilirken, sıkıştırma oranı artışı yanma odası yüzey/hacim oranını artırdığından hidrokarbon (HC) emisyonlarında artış belirlenmiştir.

Abstract

The designed geometrical compression ratio can be realized as an effective compression ratio at the wide open throttle for a certain engine speed since the effective compression ratio changes with the amount of charge into the cylinder in spark ignition engines. So, this condition of the spark ignition engines force designers to change their geometrical compression ratio according to the amount of charging into the cylinder. In order to improve the combustion efficiency, fuel economy, power output and exhaust emissions at partial loads, compression ratio must be increased; however, under high load and low speed conditions compression ratio must be decreased gradually to prevent probable knock and hard running. In this study, a four-stroke and single cylinder spark ignition engine with constant compression ratio has been converted to an engine with variable compression ratio and the effects of compression ratio variations on engine performance and exhaust emissions has been investigated. In order to change compression ratio, the cylinder was moved up or down. Improvement in engine power and specific fuel consumption were achieved with changing compression ratio from 7:1 to 11:1. Also, at the same compression ratio range carbon monoxide (CO) emissions were reduced, while hydrocarbon (HC) emissions were increased since increasing compression ratio cause larger surface/volume ratio.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

SEKMEN, Y., SEKMEN, P., SALMAN, M. S. (2022). Buji ateşlemeli bir motorda sıkıştırma oranının motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 22 - Sayı: 4, 745–751. https://ajindex.com/articles/520553

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (17)

  1. Sekmen, Y., Buji ile Ateşlemeli Bir Motorda Sıkıştırma Oranının Değiştirilebilir Hale Getirilmesi ve Performansa Etkisinin İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniv. Fen Bil. Enst., 2003
  2. Stone, R.,1989, Motor Vehicle Fuel Economy, Macmillan Educational Ltd., Houndsmills, UK
  3. Harne, V., Marathe, S.R., Variable Compression Ratio Two Stroke Engine, SAE, Paper No: 891750, 1-10, 1987
  4. Wardznski, W.F., Rychter, T.J., “Variable R/L Research Engine–Design and Preminary Investigation”, SAE, Paper No: 911773, 1991
  5. Heywood, John B., Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill Book Co., USA, 1988
  6. Blair, P.G., Design and Simulation Four stroke engines, SAE Inc.,Warrendale, PA, USA, 1999,
  7. Çelik, M.B., Buji ile Ateşlemeli Bir Motor Sıkıştırma Oranının Değişken Hale Dönüştürülmesi ve Performansa Etkisinin Araştırılması, Doktora Tezi, Gazi Üniv. Fen Bil. Enst., 1999
  8. Ganeshan, V., Internal Combustion Engines, McGraw-Hill Com., USA, 1996
  9. Drangel H., Olofsson E., Reinmann R., “The variable compression (SVC) and the combustion control (SCC)–Two ways to improve fuel economy and still comply with world-wide emission reguirements”, SAE, Paper No: 2002-01-0996, 1691-1706, 2002
  10. Yamin J.A.A. and Dado M.H., “Performance simulation of a four-stroke engine with variable stroke-length and compression ratio”, Applied Energy, 77(4), 447-463, 2004
  11. Klein M., Eriksson L., Aslund J., “Compression ratio estimation based on cylinder presure data”, Control Engineering Practice, 14(3), 197-211, 2006
  12. Blakey, S.C., Saunders R.J., A “Design and Experimental Study of an Otto-Atkinson Cycle Engine Using Late Intake valve Closing”, SAE, Paper No: 910451, 1991
  13. Kentfield J.A.C., and Farnendes L.C.V., “Friction Losses of a Novel Prototype Variable Expansionratio, Spark Ignition, Four Stroke Engine”, SAE, Paper No: 972659, 23-32, 1997
  14. Wirbeleit, F.G., Binder K.G., Winner, D., “Development of Pistons with Variable Compression Height for Increased Efficiency and Specific Power Output of Combustion Engines”, SAE, Paper No: 900229, 543-557, 1990
  15. Cussons Technology, The Ricardo/Cussons Standard Hydra Engine and Test Bed Instruction Manual, G. Cussons Ltd., Manchester, 12 (16), 1996
  16. Rabhi V., Beroff J., Dionnet F., “Study of a Gear- Based Variable Compression Ratio Engine”, SAE, Paper No: 2004-01-2931, 2004
  17. Moteki, K., Aoyama, S., Ushijima, K., Hiyoshi, R., Takemura, S., Fujimoto, H., Arai, T., “A study of a variable compression ratio s