İki Zamanlı Wankel Tipi Döner Pistonlu Motorun Analizi

Abstract

Bu tez çalışmasında iki zamanlı Wankel tipi döner pistonlu motorun uygulanabilirliği Dr. Osman Akın Kutlar tarafından önerilen çözüm yöntemi kullanılarak incelenmiştir. İki zamanlı Wankel motoru konusunda yapılmış akademik bir çalışma bulunmadığı için dört zamanlı Wankel motoru verileri kullanılmıştır. İki zamanlı Wankel motorunda yanma karakteristiği dört zamanlı Wankel motorundakiyle aynı kabul edilmiştir. Üst ölü noktadaki gazların hızının üst ölü noktada ısı taşınımı katsayısına etkisi ihmal edilmiştir. İki zamanlı Wankel motorunda dolgu değişimi hesaplanarak indike basınç diyagramı çıkarılmıştır. Dolgu değişimi sırasında akış hızının ses hızının üstüne çıkması hallerinde dolgunun ses hızıyla hareket ettiği kabul edilmiştir. Manifoldlar çok kısa kabul edilerek manifoldlardaki basınç dalgalanması ihmal edilmiştir. Süpürme manifoldunda reed valf bulunduğu veya egzoz gazlarının geri tepmediği varsayılmıştır. Elde edilen basınç verileriyle segmanlara etkiyen bileşke kuvvet bulunmuştur. Segmanın bileşke kuvvetler etkisinde gövde yüzeyinden ayrılıp ayrılmadığı kontrol edilmiştir. Moment çalkalanması hesaplanarak motorun çalışma karakteristiği çıkarılmıştır. Moment karakteristiği incelendiğinde motorun volan kütlesine ihtiyaç duymadan çevrimini devam ettirdiği görülmüştür. Moment grafiğinden çıkarılan bir diğer sonuç ise motorun açısal hız çalkalanmasının azalması olmuştur. Mazda 13B motorunun gövdesinin iki zamanlı Wankel motoru için uygunluğunun yapısal analizi yapılmıştır.

In this thesis, applicability of two-stroke Wankel type rotary engine suggested by Dr. Osman Akın Kutlar is studied. According to the absence of academic studies on two-stroke Wankel engine, data from four strokes Wankel engine is used. Combustion model is supposed the same as four strokes Wankel engine for the two-stroke Wankel engine. Effect of the gas velocity on the heat transfer coefficient at the top dead center is ignored. In two-stroke Wankel engine, mass exchange is calculated for indicated diagram. It’s accepted that the gas has the sound velocity if its velocity becomes supersonic during the mass exchange process. With acceptation the length of manifolds so short, pressure fluctuation is ignored. It’s supposed that there is a reed valve in the intake manifold i.e. exhaust gas could not able to push back into the intake manifold. Using the pressure data, resultant force is found effecting on apex seals. Apex seal is inspected that if its contact is lost or not from housing surface due to the resultant force. Momentum fluctuation is calculated for the engine working characteristic. When the momentum characteristic is studied, it’s seen that the engine does not need a flywheel to continue its cycle. Another result from momentum chart is reduction of the engine’s momentum fluctuation. Structural analysis is done for Mazda 13B engine housing to use in the two-stroke Wankel engine.