GİRİŞ

• Motorlar, insanlığın en önemli buluşlarından biri olup, modern hayatın vazgeçilmez bir parçasıdır. En yaygın motor türleri içten yanmalı, pistonlu motorlardır.

• Pistonlu içten yanmalı motorlar, 1800'lü yılların sonlarında yaygınlaşmaya başlamış, zamanla hızla gelişmiştir.

• Bu motorların çalışma prensipleri, gelişmelerine rağmen değişmemiştir.

• Pistonlu içten yanmalı motorlar üç temel çevrim ile çalışır:

  • Otto çevrimi (buji ile ateşlemeli),

  • Dizel çevrimi (sıkıştırma ile ateşlemeli),

  • Karma çevrim.

• Otomotiv elektromekanikeri olarak, motorlardaki termodinamik olayların akışını bilmek, temel parametrelerin hesaplanmasını ve motorlarda kullanılan yakıtların özelliklerini öğretir.

MOTOR ÇEVRİMLERİ

1. PİSTONLU İÇTEN YANMALI MOTORLAR

• Pistonlu içten yanmalı motorlar birçok alanda sınıflandırılabilir:

  • Çalışma prensipleri,

  • Termodinamik çevrimlere,

  • Karışım oluşumuna,

  • Silindir tertip tarzına,

  • Soğutma ve yağlama sistemlerine,

  • İlk hareket sistemine,

  • Yakıt türlerine göre.

1.1. Teorik Otto Çevrimi

• Teorik Otto çevrim, iki sabit hacim, iki izantropik (adiyabatik) işlem ile oluşur.

• Yanma silindirde gerçekleşir ve açığa çıkan ısı enerjisi mekanik enerjiye dönüşür.

• Gerçek motor çalışmasında emme, sıkıştırma, iş ve egzoz zamanları meydana gelir.

1.1.1. İzantropik Sıkıştırma

• Sıkıştırma işlemi 1 noktasından 2 noktasına kadar izantropik olarak gerçekleşir ve sıcaklık T1 ve basıncı P1dir.

• 2 noktasında sıcaklık T2 ve basınç P2ye ulaşır.

• İdeal gaz denkleminden; $P_1 V_1 = m R T_1$ ve $P_2 V_2 = m R T_2$ yazılır.

• Sıkıştırma oranı $rac{V_1}{V_2} = ext{ε}$ olarak tanımlanır.

• Elde edilen bağıntılardan sıcaklık için:

  • $T_2 = T_1 imes ext{ε}^{k-1}$.

1.1.2. Sabit Hacimde Isı Verilmesi

• 2-3 noktaları arasındaki işlemde sabit hacimde ısı verilmesi gerekir.

• Isı verme işlemi sırasında oluşan basıncı P3 ve sıcaklığı T3, ideal gaz denkleminden hesaplanır.

1.1.3. İzantropik Genleşme

• 3 noktasındaki sıcaklık ve basıncı, 4 noktasına kadar izantropik olarak genleşme gerçekleşir.

• Genleşme sırasında ideal gaz denklemleri uygulanarak ilişkiler kurulur.

1.1.4. Sabit Hacimde Soğutma

• Genleşme sonrası sabit hacimde sistemden dışarıya ısı atılması gerekir. Başlangıç koşullarına geri dönüş sağlanır.

1.2. Teorik Otto Çevrimi Verimi

• Verim, yapılan net iş ile sisteme sürülen ısı arasındaki oran olarak tanımlanır.

1.3. Teorik Otto Çevrimi Ortalama Efektif Basıncı ve Gücü

• Ortalama efektif basınç $P_e$ = $rac{W_{net}}{V_H}$ ile hesaplanır.

2. PRATİK OTTO ÇEVRİMİ

• Pratik Otto çevrimi teorik çevrimle benzeşir ancak açık bir sistemdir.

• Çevrimlerdeki zamanlamalar arasında önemli farklar vardır:

  • Emme zamanı, sıkıştırma zamanı, iş zamanı ve egzoz zamanları arasında farklılıklar mevcuttur.

2.1. Teorik Otto Çevrimiyle Arasındaki Farklar

• Emme altı sıfırda gerçekleşmez.

• Sıkıştırma sırasında enerji kaybı yaşanır.

3. TEORİK DİZEL ÇEVRİMİ

• Teorik dizel çevrimi, sabit basınçta yanma sırasında enjektörden yakıt püskürtülerek soğutma yapılır.

4. PRATİK DİZEL ÇEVRİM

• Pratik dizel çevrimi açık bir sistemdir.

• Zamanlama ve hesaplama farkları üzerinde durulur.

7. HİDROKARBONLAR

7.1. Tanımı

• Petrol türevlerinde kullanılan HC bileşenler çeşitli özelliklere sahiptir.

7.2. Çeşitleri ve Özellikleri

• Doymuş ve doymamış hidrokarbonlar vardır, alkanlar, alkenler, naftenler ve aromatikler gibi başlıca gruplar içerir.

8. BENZİN

8.1. Tanımı

• Benzin, tipik olarak 4-10 karbonlu kapalı formülleri olan bir hidrokarbon karışımıdır.

8.2. Tarihçesi

8.3. Yapısı

8.4. Benzinde Aranan Özellikler

9. MOTORİN

9.1. Tanımı

9.2. Yapısı ve Özellikleri

9.3. Motorinde Aranan Özellikler

9.4. Motorine Katılan Katıklar

9.5. Tutuşabilirlik ve Setan Sayısı

10. İÇTEN YANMALI MOTORLARDA KULLANILAN DİĞER YAKITLAR

10.1. Doğal Gaz

10.2. LPG

10.3. Diğer Yakıtlar

KAYNAKÇA

• İlgili literatür ve yayınlar.