İÇTEN YANMALI MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ DİZEL MOTORLARI

Transkript

1 İÇTEN YANMALI MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ DİZEL MOTORLARI

2 DİZEL MOTORLARI (Tarihçesi) İLK DİZEL MOTORU

3 DİZEL MOTORLARI DÖRT ZAMANLI ÇEVRİM Çalışma prensibi Dizel motor, benzinli motorlardan farklı olarak sıkıştırmayla ateşlemenin sağlandığı bir motor. Dizel yakıtının yanması, yüksek seviyede sıkıştırıldığı için çok sıcak olan havayla sağlanıyor. Dizel motorların çoğunda dört zamanlı çalışma sistemi vardır.

4 DİZEL MOTORLARI (Emme zamanı) 1. Zaman : Emme Dizel motorun pistonu, diğer pistonların yanma zamanları ve motorun volanının gücü nedeniyle aşağıya doğru hareket eder. Ayrıca bunu yaparken silindir havayı çeker

5 DİZEL MOTORLARI (Sıkıştırma zamanı) 2: Zaman : Sıkıştırma Piston yukarıya doğru hareket eder ve havayı o kadar güçlü bir şekilde sıkıştırır ki dizel yakıtının yanmasını sağlayacak ısıya ulaşır.bu ısı C yükselir. En yüksek noktasına ulaşmadan hemen önce yakıt püskürtülür.basınç Bar yükselir.

6 DİZEL MOTORLARI (Yanma zamanı) 3. Zaman : Yanma Yakıt/hava karışımı kendi kendini ateşler ve yanmayı başlatır. Yanma nedeniyle oluşan gazlar basıncı artırarak pistonu aşağı doğru iter. Güç; piston kolu aracılığıyla krank miline, aradan da şaft sayesinde pervaneye iletir.

7 DİZEL MOTORLARI (Eksoz zamanı) 4. Zaman :Egzoz Egzoz valfi açıldığında silindir içi basıncı 3-5 bar seviyesinde olduğundan yanmış gazlar dışarı çıkmaya başlar. Buna serbest eksoz denir. Piston A.Ö.N ya ininceye kadar serbest eksoz işlemi devam eder. Piston A.Ö.N ya inip Ü.Ö.N ya hareketi ile egzoz gazlarını süpürerek açık olan eksoz valfindan dışarıya atılır. Eksoz zamanının sonuna doğru piston Ü.Ö.N ya yaklaşınca emme valfi açılır. Bu anda egzoz valfi açıktır. Piston Ü.Ö.N yı derece geçince eksoz valfi kapanır. Eksoz zamanının sonunda emme ve egzoz valflarının beraberce açık kaldığı duruma valf overlopu (supap bindirmesi) denir.

8 Emme Sıkıştırma İş Egzoz

9 İKİ ZAMANLI DİZEL MOTORLARI

10 Çevrim emme, sıkıştırma, iş ve egzoz işlemlerinden oluşur. Emme Sıkıştırma İş Egzoz

11 İki zamanlı motorlarda çevrim, krank şaftın bir tam devrinde oluşur. Krank şaftın bu dönüşünde piston A.Ö.N ile Ü.Ö.N arasında iki hareket yapar. Piston; Ü.Ö.N dan A.Ö.N ya inerken iş (genişleme) ve egzoz işlemleri, A.Ö.N dan Ü.Ö.N ya çıkarken emme ve sıkıştırma işlemleri gerçekleşir

12

13 Genişleme kursunun sonunda şekil B de görüldüğü gibi piston (e) ile gösterilen egzoz portunu açar. Egzoz portları açıldığı anda, basıncı 3-5 bar olan egzoz gazları egzoz manifoldu üzerinden atmosfere atılır. Bu olaya serbest egzoz denir.

14 Pistonun A.Ö.N ya doğru hareketine devam etmesiyle egzoz portlarından bir süre sonra şekil B de (s) ile gösterilen hava portları açılır. Böylece hava alıcısında (resiver) basınç altında bulunan hava silindire dolmaya başlar. Portlarınşekli nedeniyle alıcıdan (resiver) gelen hava, kavere doğru yönelir, ona çarparak yön değiştirir ve silindir içinde kalmış eksoz gazlarını sıkıştırarak egzoz portlarından dışarıya atar. Bu olaya da süpürme denir.

15 Tek etkili motorlar Çift etkili motorlar Karşıt pistonlu motorlar

16 Tek etkili motorlar Tek etkili motorlarda her silindirde bir piston vardır ve yanma gazlarının basıncı pistonun tek yüzeyine etki ederler. Dizel motorlarının büyük bir çoğunluğu tek etkilidir.

17 Çift etkili motorlar Çift etkili deyimi yanma gazlarının pistonun önce bir yüzüne daha sonra diğer yüzüne etki ettiği 2-strok2 çevrimli motorları tanımlamak için kullanılır. Çift etkili bir motor Şekil de görülmektedir

18

19 İki Zamanlı Dizel Motorlarla Dört Zamanlı Dizel Motorların Karşılaştırılması İki zamanlı dizel motorlarda emme valfi bulunmaz.emme havası silindire açılan portlar aracılığı ile silindire alınır. İki zamanlı dizel motorlarda hava pompası bulunur. Dört zamanlı doğal emişli dizel motorlarda hava pompası bulunmaz. İki zamanlı motorlarda çevrim 360o, dört zamanlı motorlarda ise 720o krank şaft dönüşünde tamamlanır İki zamanlı motorlar dört zamanlı motorlara göre 1,5 kat daha güçlüdür. İki zamanlı motorların yakıt tüketimi dört zamanlı motorlara göre daha fazladır. İki zamanlı motorlar dört zamanlı motorlara göre daha çabuk aşınır. Dolayısıyla ömürleri daha kısadır. İki zamanlı motorların maliyeti dört zamanlı motorlara göre daha ucuzdur

20 Karşi Pistonlu

21 Yıldız Tipli Piston

22 Boksör Tipli Piston

23 V Tipli Motor

24 Değişik Yanma Odalarında Kullanılan Kızdırma Bujileri

25 Direkt püskürtmeli yanma odaları

26 Ön yanma odalı yanma odaları

27 Türbülans odalı yanma odaları

28 Enerji hazneli yanma odaları

29 Hava hazneli yanma odaları

30 SÜPÜRME VE SÜPÜRME YÖNTEMLERİ Dönüş akımlı süpürme Doğru akımlı süpürme

31 Tek pistonlu doğru akımlı süpürme

32 Karşıt pistonlu doğru akımlı süpürme

33 Karter kompresyonu ile süpürme havası elde etme

34 Pistonun gerisinden yararlanarak süpürme havası elde etme

35 Diferansiyel pistonlu süpürme havası pompası

36 Ayrı süpürme havası pompası

37 TURBO ŞARJ

38 Turbo şarj, motorun gücünü arttırmak amacı ile yapılmış bir hava körüğüdür.. Turboşarj, motor eksoz manifoldu üzerine yerleştirilmiş olup hareketini, eksoz gazının enerjisinden alarak çalışır. Motorlarda güç silindirlere alınan hava ve püskürtülen yakıtın miktarına bağlı olduğundan, silindirlere aşırı doldurma yapmak motor gücünü yaklaşık % arttırır ve aynı zamanda motorun; Yüksek güç kaybını önler Yüksek motor torku Sessiz çalışma Daha iyi yanma Daha az hava kirliliği olur.

39 TURBO ARJ

40 TURBO ARJ

41 Turbo şarj dan motora verilen bir havanın şeması

42 Değişken zamanlı turbo (VTG) teknolojisi Değişken zamanlı turbolar da yüksek basınçlı egzoz gazları, yönlendirici kanatlar sayesinde motorun devir gücüne bağlantılı olarak türbin pervanelerine yönlendirilmektedir Diğer bir deyişle flaplar sayesinde turbin içindeki basınç azaltılıp çoğaltılmaktadır. Örneğin düşük motor devirlerinde kanatlar kapan makta ve yüksek basınçta egzoz gazları türbin pervanesinin merkezine yönlendirilmektedir.

43

44

45

46 Dizel motor pervane bağlantısı Günümüz motorlu gemilerinin büyük bir bölümünde ana makineler pervanelere doğrudan bağlanmıştır. Makinenin kapladığı hacmin ve ağırlığının küçük olması gereken gemilerde yüksek devirli makineler kullanılır. Bu gemilerde motor pervaneye devir düşürücüsü ile bağlanır. Doğrudan bağlama Devir Düşürücülü Bağlama

47 Doğrudan Bağlama Bu sistemde ana makine şekil 1 de görüldüğü gibi ara şaftları, yatak ve flaşlar yardımıyla pervaneye bağlanır. Makinenin yeri geminin şekline, kullanma amacına ve tasarıma göre birçok yolcu ve yük gemisinde ortada (vasat), bazı yük gemilerinde ise kıç taraftadır.

48 Devir Düşürücülü Bağlama Devir düşürücünün bağlama sebebi pervaneye istenilen hızda güç vermek ve makine gücünün konturolunu sağlamak yüksek güçlü makinaların pervaneyi düşük devirde yada yüksek devirde dönmesini sağlamaktadır. Buda devir düşürücü dişli sayesinde olmaktadir.

49 Çeşitli Devir Düşürücülü Bağlantı Tasarımları

50 Dizel-Jeneratör Sistemi

51 Dikey Şaftlı Makine Bağlantısı

52 Schicrp.mpg