Silindir Deaktivasyonunun İçten Yanmalı Motorlarda Yağ Tüketimine Etkileri

Abstract

Bu çalışmada, bilgisayar destekli analiz yöntemleri kullanılarak içten yanmalı motor teknolojisinin günümüz eğilimi olan silindir deaktivasyonu stratejilerinin yağ tüketimine etkileri araştırılmıştır. Araştırma sırasında termodinamik data üretimi için 1.6L 4 silindirli 4 zamanlı atmosferik emişli benzinli bir motor modeli kullanılırken, yağ tüketimi hesaplamaları 0.4L hacimli tek silindirli model üzerinden yapılmıştır. Yağ tüketimi üç farklı senaryo üzerinden hesaplanarak tüketim kıyaslamaları yapılmıştır. Bu senaryolar, motorun normal çalışma durumu, motorun çevrim atlama yöntemi ile deaktive edilmesi ve son olarak da yağ tüketimini simüle eden silindirin tamamen kapatılması şeklindedir. Yağ tüketimi hesaplamaları da temel olarak üç farklı mekanizma üzerinden yürütülmüştür. Bu mekanizmalar, yağın silindir duvarından buharlaşarak yanma odasına girmesi, piston ve silindir ara yüzündeki yağın ters gaz akışıyla silindir içerisine taşınması, birinci sekman ve piston üst yüzeyi tarafından sıyrılmış yağın atalet kuvvetleriyle yanma odası içine atılması şeklindedir. Sonuçta da tüketilen toplam yağ miktarının, normal çalışma durumuna göre, silindirin tamamen kapatıldığı durumda yaklaşık üçe, çevrim atlamalı yöntemde ise yaklaşık ikiye katlandığı görülmüştür.

In this study, the effects of cylinder deactivation strategies, which are the contemporary topics among automotive industry, on engine oil consumption are investigated. During the study, 1.6L inline 4 cylinder 4 stroke atmospheric gasoline engine model is used to derive the thermodynamic data. Then 0.4L single cylinder model is constructed to calculate oil consumption rates and quantities for different scenarios. Mainly three different scenarios such as normal operating mode, skip cycle cylinder deactivation and fully shut down cylinder mode are studied. Oil consumption is mainly investigated through three different mechanisms such as oil evaporation from cylinder wall, oil transportation into combustion chamber by reverse blow by gas flow and oil transportation into combustion chamber by scraping and throw off. Consequently, compared to the normal operating mode, in fully shut down mode oil consumption increases up to nearly three times and in skip cycle working mode it increases to nearly two times.