İçten Yanmalı Dört Zamanlı Benzinli Bir Motor İçin Çevrim Atlatma Mekanizmasının Tasarlanması

Abstract

Çevrim atlatma, içten yanmalı motorlar için geliştirilmiş olan bir çalışma stratejisi olup, motorun efektif strokunun, dört zamanlı çevrimlerden herhangi birinin atlatılarak, değiştirilmesine izin verir. Bu çalışma, içten yanmalı motorlar için istenilen çevrim atlatma stratejisini gerçekleştirebilecek bir mekanizmayı önermektedir. Çevrim atlatma stratejisi konusunda önceden yapılmış çalışmalar, bu metodun kıvılcım ateşlemeli motorların kısmi yükler altında yakıt tüketiminin azaltılabileceğini göstermektedir. Ancak, yüksek hız ve yüklerde, dolgu değişimi sırasında oluşan hava ve yakıt kaçakları yüzünden motorun verimi olumsuz yönde etkilenmektedir. Bu çalışmalarda, atlatılan çevrim boyunca kapalı kalacak supapların doğrudan kullanılmasının, tam bir sızdırmazlık sağlayacağı yönünde önermelerde bulunulmuştur. Çevrim atlatma mekanizması, supapların atlatılan çevrim boyunca kapalı kalması esasına dayanmaktadır ve mekanizma normal ve atlatılan olmak üzere iki evrede çalışır. Normal çevrimde, çevrim atlatma mekanizması devre dışı durumdadır, böylece supaplar külbütörden aldıkları tahrik doğrultusunda açılırlar. Ancak, atlatılan çevrimde, çevrim atlatma stratejisi devrededir ve supaplar dolgu değişimi (emme veya egzoz) sırasında tamamen kapalı pozisyonda kalırlar. Yeni çevrim atlatma mekanizması, külbütör ve supaplar arasında konumlandırılmış olup değiştirilmiş ve yeninden tasarlanmış parçalar içermektedir. Mekanizmanın bütün parçaları Anadolu Motor’dan temin edilmiş, benzinli motorun gerçek ölçülerine göre konstrüksiyonları yapılmış ve BDK yazılımı ile üç boyutlu olarak modellenmiştir.Skip-cycle is a working strategy for spark ignition engines, which allows changing the effective stroke of an engine through skipping some of the four stroke cycles. This study proposes a new mechanism to achieve the desired skip-cycle strategy for internal combustion engines. Previous experimental researches about skip cycle strategy show that it is possible to decrease the break specific fuel consumption at partial load conditions of the spark ignition engines. However, the air and fuel leakage, which occurs through the gas exchange, negatively affects the efficiency of the engine at high speeds and loads. In these researches it is suggested that direct use of poppet valves will assure an absolute sealing, which are kept in fully closed position during the skipped mode. The skip cycle strategy is assured by keeping the poppet valves in the closed position and the mechanism operates in two modes, normal or skip mode. In the normal four stroke mode, the skip-cycle mechanism is disabled, so the valves are activated according to the rocker arm motion. However, during the skip four stroke mode, the skip-cycle mechanism is enabled and valves remains in the fully closed position during the gas exchange (intake or exhaust). The new skip-cycle mechanism assembly is located between rocker arm and valve stem, and includes some newly designed and modified components. All the components of the mechanism were designed according to the real dimensions of the Anadolu Motor’s gasoline engine and modeled in 3D by means of CAD software.