Bu çalışmada; buji ateşlemeli bir motorda, farklı motor çalışma şartlarında yakıt olarak hidrojen kullanımının motor performans parametreleri ve yanma parametrelerine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Bu amaçla; tek silindirli, hava soğutmalı, L tipi silindir kafasına sahip buji ateşlemeli bir motor, manifolddan hidrojen enjeksiyonlu ve elektronik kontrollü bir motor şeklinde modifiye edilmiştir. Modifiye edilen motorda yapılan deneysel çalışmalar iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmaların birinci aşmasında; motor performans parametrelerinin belirlendiği bir optimizasyon çalışması yapılmıştır. Optimizasyon çalışmasında, ateşleme avansı, sıkıştırma oranı, emme havası giriş sıcaklığı, motor devri ve karışım oranının motor parametrelerine olan etkisi araştırılarak tespit edilmiştir. Deneysel çalışmaların ikinci aşamasında ise; birinci aşamada tespit edilen optimum performans parametreleri ve motor devri çalışma aralığı kullanılarak, swirl açısının motor performansı ve çevrimler arası farka etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Son olarak aynı motor çalışma şartlarında, motorun benzin ve hidrojen ile çalıştırılması ile elde edilen motor performans parametreleri karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlardan, alışılan motor ve çalışma şartları çin 20ʻ kadar artan swirl açısının, motor performans arametrelerini artırdığı ve anma süresini kısaltarak menfi etkisi olan çevrimler arası fark ve gzoz NOx misyonlarını azalttığı tespit dilmiştir. Ayrıca aynı indike termik verimin oluştuğu otor çalışma şartlarında; motorun benzinle çalıştırılmasına oranla hidrojenle alıştırılması urumunda daha yüksek motor performans değerleri elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Buji teşlemeli Motor, Hidrojen, Manifolddan Enjeksiyon otor Performans Parametreleri, Yanma parametreleri.
In this study; the effect of hydrogen usage as fuel on engine performance and ombustion arameters has been experimentally investigated in a spark ignition ngine for various engine unning conditions. For this purpose, a single cylinder, air cooled, L type spark ignition engine was modified as an electronically controlled engine having a hydrogen injection system into manifold. Experimental work on the modified engine has been performed at two stages. At the first stage, an optimization work has been executed by measuring engine performance parameters. The effects of spark advance, compression ratio, inlet air temperature, engine speed and equivalence ratio on engine combustion parameters were investigated. During the second stage of the experimental work, the effect of swirl angle on engine performance and cyclic variations has been tested at optimum engine running conditions. Lastly, the performance parameters measured from the engine running with gasoline and hydrogen fuel have been compared. As a result, for the engine used in this study and given engine conditions, it was found that the swirl angles up to 20o have effects of increasing engine performance, reducing combustion duration and consequently decreasing cyclic variations and NOx emissions. In addition, at equivalent indicated thermal efficiency conditions, hydrogen fuelled engine generated higher engine performance values than gasoline fuelled engine. Keywords: Spark Ignition Engine, Hydrogen, Injection in Manifold, Engine Performance Parameters, Combustion Parameters.
Tez (Doktora) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, 2010.
Kaynakça var.
Bu çalışmada; buji ateşlemeli bir motorda, farklı motor çalışma şartlarında yakıt olarak hidrojen kullanımının motor performans parametreleri ve yanma parametrelerine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Bu amaçla; tek silindirli, hava soğutmalı, L tipi silindir kafasına sahip buji ateşlemeli bir motor, manifolddan hidrojen enjeksiyonlu ve elektronik kontrollü bir motor şeklinde modifiye edilmiştir. Modifiye edilen motorda yapılan deneysel çalışmalar iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmaların birinci aşmasında; motor performans parametrelerinin belirlendiği bir optimizasyon çalışması yapılmıştır. Optimizasyon çalışmasında, ateşleme avansı, sıkıştırma oranı, emme havası giriş sıcaklığı, motor devri ve karışım oranının motor parametrelerine olan etkisi araştırılarak tespit edilmiştir. Deneysel çalışmaların ikinci aşamasında ise; birinci aşamada tespit edilen optimum performans parametreleri ve motor devri çalışma aralığı kullanılarak, swirl açısının motor performansı ve çevrimler arası farka etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Son olarak aynı motor çalışma şartlarında, motorun benzin ve hidrojen ile çalıştırılması ile elde edilen motor performans parametreleri karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlardan, alışılan motor ve çalışma şartları çin 20ʻ kadar artan swirl açısının, motor performans arametrelerini artırdığı ve anma süresini kısaltarak menfi etkisi olan çevrimler arası fark ve gzoz NOx misyonlarını azalttığı tespit dilmiştir. Ayrıca aynı indike termik verimin oluştuğu otor çalışma şartlarında; motorun benzinle çalıştırılmasına oranla hidrojenle alıştırılması urumunda daha yüksek motor performans değerleri elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Buji teşlemeli Motor, Hidrojen, Manifolddan Enjeksiyon otor Performans Parametreleri, Yanma parametreleri.
In this study; the effect of hydrogen usage as fuel on engine performance and ombustion arameters has been experimentally investigated in a spark ignition ngine for various engine unning conditions. For this purpose, a single cylinder, air cooled, L type spark ignition engine was modified as an electronically controlled engine having a hydrogen injection system into manifold. Experimental work on the modified engine has been performed at two stages. At the first stage, an optimization work has been executed by measuring engine performance parameters. The effects of spark advance, compression ratio, inlet air temperature, engine speed and equivalence ratio on engine combustion parameters were investigated. During the second stage of the experimental work, the effect of swirl angle on engine performance and cyclic variations has been tested at optimum engine running conditions. Lastly, the performance parameters measured from the engine running with gasoline and hydrogen fuel have been compared. As a result, for the engine used in this study and given engine conditions, it was found that the swirl angles up to 20o have effects of increasing engine performance, reducing combustion duration and consequently decreasing cyclic variations and NOx emissions. In addition, at equivalent indicated thermal efficiency conditions, hydrogen fuelled engine generated higher engine performance values than gasoline fuelled engine. Keywords: Spark Ignition Engine, Hydrogen, Injection in Manifold, Engine Performance Parameters, Combustion Parameters.