Buji ile ateşlemeli bir motorun ideal hava-yakıt çevrim analizi ile performans hesabı

Bilgisayar teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak içten yanmalı motorların tasarımında teorik modellerin kullanılması ile farklı çalışma ve tasarım parametrelerinin motor performansına etkileri ve gerçek bir motorun performans karakteristikleri daha az maliyetle ve daha kısa sürede tahmin edilebilmektedir. Bu çalışmada, tek silindirli, 4-zamanlı, doğal emişli buji ile ateşlemeli bir motorun ideal hava-yakıt çevrim analizini incelemek üzere matematiksel bir simülasyon modeli geliştirilmiştir. FORTRAN programlama dilinde yazılmış bir bilgisayar programı yardımıyla farklı sıkıştırma oranı, motor hızı ve hava fazlalık katsayıları (HFK) için krank mili açısı (KMA)'na bağlı olarak silindir basınç ve sıcaklık değişimleri elde edilerek ortalama indike basınç,- yakıt ve hava tüketimi, indike güç, termik verim gibi motor performans parametreleri hesaplanmıştır. Nümerik hesap metodunda yakıt olarak izo-Oktan ($C_8H_{18}$) kullanılmış olup, ($C_8H_{18}$) ve türlere ait iç enerji ve özgül ısılar ile ayrışma denge sabitlerinin hesabı sıcaklığa bağlı amprik fonksiyonlarla gerçekleştirilmiştir. Yanma ve egzoz proseslerinin sabit hacimde ve sıkıştırma, yanma ve genişleme proseslerinin ise adyabatik olarak gerçekleştiği kabul edilmiştir. Sonuç olarak, matematiksel modellerin içten yanmalı motorlarda performans karakteristiklerinin belirlenmesinde uygun bir metot olarak kullanılabilmektedir.Depending on the development in computer technologies by using theoretical models in the design of internal combustion engines, the effects of different operating and design parameters on engine performance and performance characteristics of a real engine can be estimated with shorter time and lower cost. In this study, a mathematical simulation model is developed to investigate ideal air-fuel cycle analysis of a single cylinder, four-stroke and natural aspirated spark ignition engine. Obtained the variations of cylinder temperature and pressure with crankshaft angle (CA) depending on different compression ratio, engine speed and air excess coefficient (AEC), engine performance parameters such as indicated mean effective pressure, fuel and air consumptions, indicated power, thermal efficiency were calculated using computer program written in FORTRAN. Iso-Octane ($C_8H_{18}$) is used as a fuel in the numerical calculation method, and calculation of internal energy and specific heats belong to ($C_8H_{18}$) and species and calculation of considered two basic dissociation equilibrium constants were determined as the empiric functions of temperature. It is assumed that combustion and exhaust processes are done at constant volume and compression, combustion and expansion processes are adiabatic. With these results, it is believed that the mathematical model can be used for determination of engine performance characteristics as an appropriate method in internal combustion engines