Deney Materyalleri ve Düzeneğin Hazırlanması

Deneyler, dört zamanlı, dört silindirli, doğal emişli, ön yanma odalı BMC marka bir dizel motorda gerçekleştirilmiştir. Motorun yakıt sistemi; besleme pompası, yakıt filtresi, yakıt hattı boruları, distribütör tipi yüksek basınç pompası ve delikli tip enjektörlerden oluşmaktadır. Deneyde kullanılan dizel motorunun fabrika tanımlı teknik özellikleri Tablo 4.1’de verilmektedir. Tablo verileri BMC taşıt katalogundan alınmıştır.

Tablo 4.1: Deneyde kullanılan dizel motorunun teknik özellikleri [77]

Motor 1,8 VD Dizel BMC

Yanma Odası Şekli Ön Yanma Odalı

Tipi 4 zamanlı, su soğutmalı

Silindir Sayısı 4

Silindir Çapı 80,26 mm

Strok 88,9 mm

Sıkıştırma Oranı 21,47: 1

Püskürtme Pompası Mekanik regülâtörlü, Distribütör pompa

Püskürtme basıncı 130 bar

Enjektör Delik Çapı 0,2 mm

Maksimum Güç 38,8 kW / 4250 dev/dak

Azami Moment 105,5 Nm / 2400 dev/dak

Püskürtme Sırası 1–3–4–2

Kuru Ağırlık 181,43 kg (Volan, Alternatör ve Marş motoru dahil)

Rölanti Devri 650–700 dev/dak

Motoru test şartlarına hazırlamak için silindir cidarları, piston yüzeyleri, segmanlar, silindir kapağı, enjektör yuvaları vb. gibi motor parçaları ve kısımlar kontrol edilmiştir. Gerekli görülen parçalar, fabrika montaj değerleri (cıvata sıkma momentleri, sentil değeri vb. gibi) esas alınarak değiştirilmiştir. Kritik üst ölü nokta bilgisi için, birinci silindirdeki pistonun çıkacağı maksimum nokta silindir kapağı

38

açıkken tespit edilmiş ve bu nokta krank kasnağı üzerine işaretlenmiştir. Silindir basıcını ölçmek için Kistler marka 6061B model su soğutmalı piezo kristalli basınç algılayıcısı yanma odasının merkezine yerleştirilmiştir. Basınç algılayıcısı test motorunun silindir kapağı üzerine, üretici firmanın önerdiği şekilde montaj edilmiştir. Ekler kısmında silindir basınç algılayıcısına ait teknik özellikler verilmektedir. Silindir basınç algılayıcısının kalibrasyonu üretici firma tarafından yapılmış ve algılayıcı kalibrasyon sertifikası ile satın alınmıştır. Silindir kapağı yerine montaj edildikten sonra emme ve egzoz supap ayarı, fabrika sentil (0,25) değeri esas alınarak motor soğukken ve ısındıktan sonra yapılmıştır. Yakıt hattındaki contalar ve yakıt filtresi yenilenmiştir. Enjektör açılma basınçları (130 bar), analog göstergeli basınçölçer ile kontrol edilmiştir. Yakıt hattı basıncını tespit etmek için birinci silindirin yakıt hattı üzerine AVL marka 8QP500c model kuvars kristalli basınç algılayıcısı monte edilmiştir. Ekler kısmında yakıt hattı basınç algılayıcısına ait teknik özellikler verilmektedir. Motor deney şartlarına hazırlanırken, fabrika değerleri dışında herhangi bir değişlik yapılmamıştır. Şekil 4.1’de silindir ve yakıt hattı basınç algılayıcısının motor üzerindeki yerleri gösterilmektedir.

Şekil 4.1: Basınç algılayıcılarının motor üzerindeki yeri

Deney test düzeneğinin montajına motorun test sehpasına alınmasına ile başlanmıştır. Motorun yüklenmesi için Motosan marka hidrolik dinamometre test sistemine monte edilmiştir. Motorun yüklenmesi anındaki değerler, 1 gr hassasiyetinde, 0–200 kg aralığında ölçüm yapabilen, dijital göstergeli Esit marka SP 200 model yük hücresi kullanılarak okunmuştur. Yük hücresinin kalibrasyon eğrisi ekler kısmında verilmektedir. Krank açısını (KA) belirlemek için kullanılan

39

manyetik devir algılayıcısı, montaj sırasında tespit edilen referans noktaya (kritik üst ölü nokta) göre gerilim üretmesi sağlanmıştır. Üretilen gerilim bir sinüs sinyali olduğundan, bir sinyal şartlandırıcı kullanılarak filtrelenmiştir. Filtrelenen sinyaller, LabWIEW bilgisayar yazılımında oluşturulan arayüz ile KA cinsine dönüştürülmüştür. Basınç algılayıcılarından gelen sinyaller, Kistler 5015A 1000 model sinyal şartlandırıcı, Advantech PCI 1716 çok fonksiyonlu veri toplama kartı kullanılarak bilgisayara aktarılmıştır. LabVIEW bilgisayar yazılımı kullanılarak da işlenmiştir. Yakıt tüketimi 1 gr hassasiyetli dijital göstergeli CAS marka SW–1 model terazi ile ölçülmüştür. Yakıt tüketim zamanını belirlemek için dijital süreölçer kullanılmıştır. Motorun yakıt deposu yerine, başka bir yakıt deposu terazi üzerine yerleştirilmiş ve borular yardımıyla yakıt hattına bağlanmıştır. Şekil 4.2’de deney tesisatının resmi gösterilmektedir.

40

Hava tüketimini ölçmek için, emme manifoldu hattına ISO 5167 (1980) standardına uygun orifis çapı 45 mm olan, flanşlı-keskin köşeli tip orifis plakası yerleştirilmiştir. Orifis plakasının giriş ve çıkış basınç farkını ölçmek için 0,1 mmH2O hassasiyetinde,

0–70 mmH2O çalışma aralığında ölçüm yapabilen Dwyer marka 41–600 model eğik

manometre kullanılmıştır. Motor sıcaklıkları, tek hissedici girişli, NiCr-Ni elemanlı K tipi dijital göstergeli sıcaklık ölçerler kullanılarak belirlenmiştir. Dijital sıcaklık ölçerler 1oC hassasiyetli olup, 0–1200oC sıcaklık aralığında ölçüm yapabilmektedir. Dijital sıcaklık ölçerlerine ait kalibrasyon eğrileri ekler kısmında verilmektedir. Dijital sıcaklık ölçer ile belirlenen sıcaklıklar; motor yağı, egzoz, yakıt, ortam, egzoz borusu yüzeyi, radyatör giriş ve çıkış sıcaklığıdır. Ayrıca, emisyon numunelerinin alındığı noktadaki egzoz akışkanlarının sıcaklığı, egzoz emisyon test cihazına bulunan dijital sıcaklık ölçer ile belirlenmiştir. Bağıl nem ve ortam sıcaklığını ölçmek için NTC termistörlü, ±1oC hassasiyetinde, -5 ile +65oC sıcaklık aralığında ölçüm yapabilen, dijital göstergeli, Meitav marka M4000 model cihaz kullanılmıştır. Ortam basıncını ölçmek için analog göstergeli barometre kullanılmıştır. Motor test düzeneği temel olarak ön yanmalı dizel motor, hidrolik dinamometre, şasi ünitesi, yakıt terazisi, sıcaklık ölçerler, basınç algılayıcıları, devir algılayıcısı, veri toplama ünitesi ve egzoz emisyon test cihazlarından oluşmaktadır. Şekil 4.3’de motor test düzeneğinin şematik görünüşü verilmektedir.

Orifis Plakası

Eğik Manometre

Bilgisayar Egzoz Emisyon Test Cihazı K-tipi Sıcaklık Ölçerler Yakıt Dijital Terazi Yük Hücresi mmH O2 Yük Hücre Göstergesi Basınç Algılayıcıları Sinyal Şarlandırıcısı Kardan Mili Devir

Algılayıcısı Hidrolik Dinamometre MOTOR

41

Egzoz emisyon ölçümlerinde CO, CO2, O2, HC ve hava fazlalık katsayısını ölçmek

için infrared ölçüm sistemine sahip Bilsa marka MOD 500 model cihaz, NOx

değerleriniölçmek içinelektro kimyasal ölçüm sistemine sahip Kane-May Quintox marka KM9006 model analiz cihazı ve duman koyuluğunu ölçmek için Bosch marka RTM 430 model opasimetre kullanılmıştır. Egzoz emisyon ölçüm hattında ısı kayıplarını ve yanmamış partiküllerin yüzeyde yoğuşmasını önlemek için egzoz hattı izole edilmiştir. Ayrıca egzoz hattındaki biriken suyu almak için hatta su toplayıcı hazne ilave edilmiştir.