- Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi
- Vol: 36 Issue: 1
- Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi...
Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi
Authors : Emre ARABACI
Pages : 447-458
Doi:10.17341/gazimmfd.561583
View : 10 | Download : 2
Publication Date : 2020-12-01
Article Type : Research
Abstract :Bu çalışmada sonlu zaman termodinamiği metodu kullanılarak buji ateşlemeli motorlarda kullanılmak üzere, Otto çevrimi için bir simülasyon modeli oluşturulmuştur. Simülasyon modelinde, logaritmik bir fonksiyona göre özgül ısıların sıcaklığa bağlı değiştiği, çevrim başlangıç sıcaklığının artık gaz sıcaklığının etkisi ile ortam sıcaklığından yüksek olduğu, sıkıştırma genişleme süreçlerinde tersinmezliklerin olduğu ve ısı, yanma ve sürtünme kayıplarının olduğu, çalışma maddesinin yakıt-hava-artık gaz karışımından oluştuğu kabul edilmiştir. Sıkıştırma oranı, eşdeğerlik oranı ve strok/çap oranının motor performansına etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Performans analizi için ısıl verim, özgül yakıt tüketimi, özgül yakıt maliyeti ve güç yoğunluğu kullanılmıştır. Ayrıca motorda LPG kullanıldığında hacimsel verimin azaldığı kabul edilmiştir. Motor ısı balansı için performans kaybı faktörleri kullanılmıştır. Tek silindirli buji ateşlemeli bir motorun özellikleri referans olarak simülasyonda kullanılmıştır. Yapılan kapsamlı sayısal çalışma neticesinde, LPG kullanımında hacimsel verimin %10 azaldığı kabul edildiğinde güç yoğunluğunun %12 azaldığı görülmüştür. LPG’nin özgül yakıt tüketimi benzine göre yüksek olmasına rağmen LPG/benzin fiyat oranı nedeniyle LPG’nin özgül yakıt maliyeti benzine göre oldukça düşük olmaktadır. Sıkıştırma oranının artmasıyla ve strok/çap oranının azalmasıyla birlikte performans kayıpları azalmaktadır. Ayrıca eşdeğerlik oranı 1’den büyük olduğunda performans kayıpları artmaktadır. LPG’nin performans düşüklüğü özellikle hacimsel verimin artırılması veya sıkıştırma oranının artırılmasıyla bertaraf edilebileceği görülmektedir. LPG/benzin fiyat oranı 0,54 olduğunda LPG ile çalışan motorun benzin ile çalışmasına kıyasla %24 daha ekonomik olduğu belirlenmiştir. LPG/benzin fiyat oranı 0,67 olduğunda ise LPG’nin ekonomik avantajının olmadığı görülmüştür. Bu çalışmayla birlikte özellikle motor tasarımcıları için önemli sonuçlar elde edilmiştir.Keywords : LPG-benzin karşılaştırması, performans analizi, buji ateşlemeli motor, motor simülasyonu, otto çevrimi