Otto motoru kısmi yüklerinde minimum yakıt tüketimi

Abstract

Bu çalışmada dört zamanlı Otto motorlarında kısmi yükte pompalama kayıpları ve düşük yanma sonu basınçların etkisiyle artan yakıt tüketiminin azaltılabilmesi için farklı karışım oluşturma ve yanma süreçleri genel termodinamik modelleme yöntemi ile teorik olarak incelenmiştir. Bu bağlamda var olan tam yükte gerçek çevrim hesaplama yöntemi kısmi yüklere genişleterek elde edilen sonuçlar, literatürde yer alan kısmi yük ile ilgili çalışmalardaki deneysel sonuçları ile karşılaştırılmış ve yeterli doğrulukta oldukları saptanmıştır. Bu yöntem bu hali ile farklı karışım oluşturma ve yanma süreçlerine sahip olan Otto motorlarının kısmi yük bölgesindeki yakıt iletimini azaltmaya yönelik maksimum potansiyelini önceden hesaplama olanağı sağlamaktadır. Geliştirilen yöntem ile elde edilen kademeli dolgulu 'iki aşamalı yanma' mekanizmasına ait Otto motoru sonuçları, kısmi yük rejimlerinde minimum yakıt tüketimi karakteristiğinin belirlenmesinde kullanılmıştır. Bunun yam sıra bu minimum yakıt tüketimi karakteristiğini sağlayacak kontrol karakteristikleri \bt = f(Pme), ?7v = f(Pme) ve X = f(pme)] de elde edilmiştir. Böylece Otto ve dizel motoru avantajlarım kademeli dolgulu bir motorda birleştirmek için yeni bir teorik çözüm sunulmuştur.

In this study for decreasing higher fuel consumption caused by pumping losses and lower combustion pressures in four stroke Otto engines at part loads different mixture formation and combustion mechanisms were investigated theoretically by general thermodynamically modeling method. An existing method for calculation of real cycle at full loads is extended to part loads. Obtained results were compared with experimental results from literature and are found that they are in sufficient agreement with each other. With this developed state of the model it is possible to calculate the maximum fuel consumption improvement potential at various air-fuel mixture formation and combustion mechanisms of Otto engines at part loads. Stratified charged Otto engine with two-stage combustion mechanism's results calculated with this extended model were used to obtain the minimum fuel consumption characteristics at part loads. Additionally control characteristics [be = f (pme), ty = f (Pme) and k = f (pme)], which will provide this minimum fuel consumption, are determined. Thus a new theoretical solution to combining the advantages of both Otto and diesel engines into one stratified charged Otto engine is presented.