Püskürtme avansının performans parametrelerine etkisi

4.2.1.1. Motor momenti değişimleri

Şekil 4.5’de motor momentinin dizel, SME 20, SME 40 ve SME 100 yakıtlarında devire göre farklı püskürtme avanslarındaki (8o

, 10o, 12o, 16o ve 20o) değişimleri gösterilmektedir. Tüm yakıtlarda motor momentinde standart püskürtme avansına göre püskürtmenin avansa alınması ile artma, püskürtmenin rötara alınması ile azalma gözlenmiştir. Maksimum motor momenti 12o

standart püskürtme avansında 1000 dev/d’da dizel, SME 20, SME 40 ve SME 100 yakıtları için sırası ile 155.5 Nm, 154.17 Nm, 152.72 Nm ve 151.55 Nm olarak hesaplanmıştır.

Standart püskürtme avansına göre püskürtmenin 8o

ve 10o’ye rötara alınması ile motor momentinin sırası ile ortalama dizel yakıtta %2.52 ve %1.07, SME 20’de %2.41 ve %1.11, SME 40’da %2.45 ve %1.09 ve SME 100’de %2.27 ve %1 oranlarında azaldığı, püskürtmenin 16o

ve 20o’ye avansa alınması ile sırası ile ortalama dizel yakıtta %1.55 ve %1.23, SME 20’de %1.54 ve %2.26, SME 40’da %1.51 ve %2.27 ve SME 100’de %1.28 ve %1.31 oranlarında arttığı gözlemlenmektedir.

Püskürtme avansa alındıkça, yakıt silindir içerisine daha erken püskürtülecek ve buna bağlı olarak karışım silindir içerisinde daha homojen bir şekilde yayılacağından silindir içersindeki karışımın kalitesi ve yanma hızı olumlu yönde etkilenmekte bu nedenle momentte artış meydana gelmektedir. Püskürtme rötara alındığı zaman yakıt silindire geç püskürtülmekte (ÜÖN’ya yakın) yakıtın yanması için yeterli zaman olmamakta ve buna bağlı olarak yanma kötüleşmekte ayrıca yanma işleminin büyük ölçüde genişleme zamanına sarkacağından hacim genişlemesinden dolayı piston üzerine etki eden kuvvet azalacaktır. Yanma işleminden gerekli verim alınamaması motor momentinde azalmaya neden olmaktadır.

Karışım içindeki biyodizel miktarı arttıkça 8o

, 10o, 12o ve 16o püskürtme avanslarında motor momentinde bir miktar düşüş meydana gelmektedir. Standart püskürtme avansında motor momentinde dizel yakıta göre SME 20, SME 40 ve SME 100 yakıtlarında sırası ile %0.45, %1.26 ve %1.66 oranlarında azalma görülmüştür. Bu düşüş biyodizelin ısıl değerinin düşük ve viskozitesinin yüksek olmasından dolayı

püskürtme karakteristiğinin kötüleşmesinden kaynaklanmaktadır. Avansın 20o

KMA’na alınması ile diğer püskürtme avans değerlerine göre motor momentinde biyodizel karışımları dizel yakıta göre daha iyi sonuç vermektedir. 20o

püskürtme avansında dizel yakıta göre SME 20 yakıtında %0.55 oranında artma, SME 40 ve SME 100 yakıtlarında sırası ile %0.5 ve %1.60 oranlarında azalma gözlemlenmiştir. Biyodizelin viskozite ve yoğunluğunun yüksek olması ve buna bağlı olarak püskürtme sonrası iyi atomize olması, buharlaşması ve tutuşabilmesi için daha fazla zaman gerekmektedir. Bu nedenle motor karışım yakıt ile çalıştırıldığında püskürtmenin avansa alınması bu ihtiyacı gidermektedir.

a) b)

c) d)

Şekil 4.5. Motor momentinin farklı püskürtme avanslarında devire göre değişimleri a) DİZEL b) SME 20

c) SME 40 d) SME100

4.2.1.2. Motor gücü değişimleri

Şekil 4.6’da motor gücünün dizel, SME20, SME40 ve SME100 yakıtlarında devire göre farklı püskürtme avanslarındaki (8o

, 10o, 12o, 16o ve 20o) değişimleri gösterilmektedir. Tüm yakıtlar için motor gücü standart püskürtme avansına göre püskürtmenin avansa alınması ile artmakta, püskürtmenin rötara alınması azalmaktadır.

Maksimum güç değerleri tüm yakıt çeşitlerinde ve tüm püskürtme avanslarında 2750 dev/d’da elde edilmiştir. Standart püskürtme avans değerinde (12o) maksimum güçler dizel, SME 20, SME 40 ve SME 100 yakıtları için sırası ile 35.191 kW, 35.282 kW, 35.025 kW ve 34.555 kW olarak hesaplanmıştır.

Standart püskürtme avansına göre püskürtmenin 8o

ve 10o’ye rötara alınması ile motor gücünün sırası ile ortalama dizel yakıtta %2.52 ve %1.07, SME 20’de %2.4 ve %1.11, SME 40’da %2.45 ve %1.09 ve SME 100’de %2.29 ve %1 oranlarında azaldığı, püskürtmenin 16o

ve 20o’ye avansa alınması ile sırası ile ortalama dizel yakıtta %1.55 ve %1.27, SME 20’de %1.53 ve %2.26, SME 40’da %1.52 ve %2.27 ve SME 100’de %1.24 ve %1.31 oranlarında arttığı gözlemlenmektedir.

Püskürtme avansa alındıkça, yakıt silindir içerisine daha erken püskürtülecek ve buna bağlı olarak karışım silindir içerisinde daha homojen bir şekilde yayılacağından silindir içersindeki karışımın kalitesi ve yanma hızı olumlu yönde etkilenmekte ve güçte artış meydana gelmektedir. Püskürtme rötara alındığı zaman yakıt silindire geç püskürtülmekte yakıtın yanması için yeterli zaman olmamakta ve buna bağlı olarak yanma kötüleşmekte ve maksimum basınç noktası ÜÖN’dan sonra elde edilmektedir. Yanma işleminden gerekli verim alınamaması motor gücünde azalmaya neden olmaktadır.

Karışım içindeki biyodizel miktarı arttıkça 8o, 10o, 12o ve 16o püskürtme avanslarında motor gücünde bir miktar düşüş meydana gelmektedir. Standart püskürtme avansında motor gücünde dizel yakıta göre SME 20, SME 40 ve SME 100 yakıtlarında sırası ile %0.44, %1.26 ve %1.66 oranlarında azalma görülmüştür. Bu düşüş biyodizelin ısıl değerinin düşük ve viskozite ve yoğunluğunun yüksek olmasından kaynaklanmaktadır.

Avansın 20o

KMA’na alınması ile motor gücünde biyodizel karışımları dizel yakıta göre daha iyi sonuç vermektedir. 20o

püskürtme avansında dizel yakıta göre SME 20 yakıtında %0.52 oranında artma, SME 40 ve SME 100 yakıtlarında sırası ile %0.28 ve %1.63 oranlarında azalma gözlemlenmiştir. Biyodizelin viskozite ve yoğunluğunun yüksek olması ve buna bağlı olarak püskürtme sonrası iyi atomize olması, buharlaşması ve tutuşabilmesi için daha fazla zaman gerekmektedir. Bu nedenle motor karışım yakıt ile çalıştırıldığında püskürtmenin avansa alınması bu ihtiyacı gidermektedir.

a) b)

c) d)

Şekil 4.6. Motor gücünün farklı püskürtme avanslarında devire göre değişimleri a) DİZEL b) SME 20 c)

SME 40 d) SME100

4.2.1.3. Özgül yakıt tüketimi değişimleri

Şekil 4.7’de özgül yakıt tüketiminin dizel, SME20, SME40 ve SME100 yakıtlarında devire göre farklı püskürtme avanslarındaki (8o

, 10o, 12o, 16o ve 20o) değişimleri gösterilmektedir. Tüm yakıtlar için özgül yakıt tüketimi standart püskürtme avansına göre püskürtmenin avansa alınması ile azalmakta, püskürtmenin rötara alınması artış göstermektedir. Standart püskürtme avans değerinde (12o

) en düşük özgül yakıt tüketimi 1000 dev/d’da dizel, SME 20, SME 40 ve SME 100 yakıtları için sırası ile 0.38137 kg/kWh, 0.38468 kg/kWh, 0.38833 kg/kWh ve 0.39133 kg/kWh olarak hesaplanmıştır. Standart püskürtme avansına göre püskürtmenin 8o

ve 10o’ye rötara alınması ile özgül yakıt tüketiminde sırası ile ortalama dizel yakıtta %2.6 ve %1.08, SME 20’de %2.47 ve %1.13, SME 40’da %2.52 ve %1.1 ve SME 100’de %2.34 ve %1.01 oranlarında artma, püskürtmenin 16o ve 20o’ye avansa alınması ise sırası ile ortalama dizel yakıtta %1.52 ve %1.18, SME 20’de %1.49 ve %2.15, SME 40’da %1.48 ve %2.17 ve SME 100’de %1.23 ve %1.22 oranlarında azalma gözlenmektedir. Püskürtmenin avansa alınması yanma verimini artırmaktadır. Böylece birim güç başına tüketilen yakıt miktarı azalmaktadır. Püskürtmenin rötara alınması ile püskürtme

gecikmekte ve tutuşma gecikmesi süresinin artmasına bağlı olarak yanma hızı ve verimi kötüleşmektedir. Bu da birim güç başına harcanacak yakıtı arttırmaktadır.

8o, 10o, 12o ve 16o püskürtme avanslarında karışım içindeki biyodizel miktarı arttıkça özgül yakıt tüketiminde artma meydana gelmektedir. Standart püskürtme avansında özgül yakıt tüketiminde dizel yakıta göre SME 20, SME 40 ve SME 100 yakıtlarında sırası ile %0.45, %1.28 ve %1.69 oranlarında artış görülmüştür. Bu artma dizel yakıta göre biyodizelin ısıl değerinin düşük olması nedeni ile aynı gücü sağlayabilmesi için daha fazla yakıta ihtiyaç duyması ayrıca biyodizelin yoğunluğunun yüksek olması nedeni ile aynı hacimde daha fazla ağırlığa sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Püskürtme avansının 20o_{’ye alınması ile yine dizel yakıta göre}

SME 40 ve SME 100 yakıtlarında sırası ile %0.27 ve %1.64 oranlarında artma gözlenirken SME 20 yakıtında %0.54 oranında azalma meydana gelmektedir. Biyodizelin viskozite ve yoğunluğunun yüksek olması ve buna bağlı olarak püskürtme sonrası iyi atomize olması, buharlaşması ve tutuşabilmesi için daha fazla zaman gerekmektedir. Bu nedenle motor karışım yakıt ile çalıştırıldığında püskürtmenin avansa alınması bu ihtiyacı gidermektedir.

a) b)

c) d)

Şekil 4.7. Özgül yakıt tüketiminin farklı püskürtme avanslarında devire göre değişimleri a) DİZEL b)