Motor Test Deneyi - Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü

Motor Test Deneyi - Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
MOTORLAR LABORATUARI
DENEY FÖYÜ
DENEY ADI
İÇTEN YANMALI MOTOR TEST DENEYİ
DERSİN ÖĞRETİM ÜYESİ
DENEYİ YAPTIRAN ÖĞRETİM ELEMANI
DENEY GRUBU:
DENEY TARİHİ :
TESLİM TARİHİ :
Motor Bilgisi:
Doğada bulunan herhangi bir enerjiyi mekanik enerjiye
(hareket enerjisine) çeviren makinelere
motor denir.
Benzinli, Dizel, LPG, Doğalgaz vb. yakıtlarla çalışan içten yanmalı motorlar, motorun silindiri içerisindeki yakıt-hava
karışımının yanmasıyla meydana gelen ısının bir kısmı motorda güce dönüşerek ve aktarma organlarına iletilerek
araçlar hareket ettirilir. Buhar Türbini, Pistonlu Buhar Makinesi ve Gaz Türbini gibi motorlara dıştan yanmalı motorlar
denir. Su Türbini, Buhar Türbini, Hidrolik Motor, Pnömatik Motor ve Elektrik Motoru vb. birçok motor uygulamada
sıkça kullanılmaktadır.
Yakıtlarına Göre Motorlar:
Silindir Dizilişlerine Göre:
Yanma sistemine göre:
Dıştan Yanmalı Motorlar
Çalışma zamanlarına göre:
ki Zamanlı Motorlar: Motosiklet, testere ve kesicilerde kullanılır. Krank milinin bir tam devrinde bir iş çevrimi
gerçekleşir.
. gibi çogeniş bir uygulama alanına sahiptir.
Krank milinin iki tam devrinde bir iş çevrim gerçekleşir.
Otto Çevrimi
Otto çevrimi kıvılcım ateşlemeli pistonlu motorlar için ideal çevrimdir. Fransız bilim adamı Beau de Rochas tarafından
önerilen çevrimi kullanarak 1876’da ilk dört zamanlı motoru başarıyla gerçekleştiren Nikolaus Otto’nun adını
taşımaktadır. Kıvılcım ateşlemeli motorların çoğunda, piston her termodinamik çevrim için silindir içinde dört strok
gerçekleştirir. Bu sırada krank mili ve bağlı olduğu volan da 2 devir yapmış olur. Bu motorlar dört zamanlı içten
yanmalı motorlar olarak bilinirler.
Teorik Otto Çevrimi
Piston üst ölü noktada iken (a) noktasında Emme sübabı açılır. Piston ÜÖN’dan AÖN’ya doğru harekete geçer. Piston
aşağı indikçe hacim büyümesi olacağından, basınç atmosfer basıncının altına düşer. Silindir içerisine atmosfer basıncı
yardımıyla yakıt-hava karışımı dolmaya başlar. Piston AÖN’ya geldiği anda (b) noktasında emme sübabı kapanır.
Emme sübabının kapanması ile pistonun AÖN’dan ÜÖN’ya hareketiyle sıkıştırma başlar ve (c) noktasına kadar devam
eder.
Bu noktada sıkıştırılmış olan karışım buji yardımıyla ateşlenir. Yanma sabit hacimde olur. Yanan karışımın basıncı artar
(c-d). Artan bu basınç ile piston ÜÖN’dan AÖN’ya doğru hızla itilir. Piston (d) noktasından (e) noktasına gelinceye
kadar basınç en düşük değerine ulaşır. Bu anda piston AÖN’da iken egzoz sübabı açılarak yanmış gazların basıncı
(e)’den atmosferik basınca kadar düşer. Piston ÜÖN’ya hareket ederek önündeki yanmış gazları süpürerek dışarı atar.
Bu anda basınç, atmosferik basıncın bir miktar üzerindedir. Piston ÜÖN’ya geldiğinde (a) bir çevrim tamamlanmış olur.
Emme sübabı açılarak diğer bir çevrim başlar.
Sübab Zaman Ayar Diyagramının Çıkarılması
Motorlardan maksimum güç elde edebilmek için sübablar tam üst ve alt ölü noktalarda çılmazlar. Motordan maksimum
verim sağlayabilmek için zamanlar kaydırılır. Başka bir eyişle, emme ve egzoz sübabları tam üst ve tam ölü noktalarda
açılıp kapanmaz.
Emme Açılma Avansı: Egzoz strokunun sonlarına doğru daha strok tamamlanmadan silindir içindeki basınç
atmosferik motorlarda açık hava basıncına indiği zaman emme sübabının açılmasıdır bu arada egzoz sübabı zaten açık
olduğundan yanmış gazlar kendi basınçları ile dışarı çıkarken silindir içinde oluşan vakum ile dolgunun yeniden
alınması sağlanır.
Egzoz Açılma Avansı: Genleşme strokunun sonlarına doğru strok yolu bitmeden egzoz sübabının açılmasıdır. Aslına
bakarsanız bu bir iş kaybı yaratsa da dolgu değişim olayının sürekliliği için geçerlidir. Bu silindir içindeki basınçtan
açık hava basıncına düştüğünde gerçekleşir.
Ateşleme Avansı: Sıkıştırma strokunun sonlarına doğru daha tam olarak üst ölü noktaya ulaşmadan ateşlemenin
olmasıdır. Amaç tam yanmanın üst ölü noktadan sonra gerçekleşmesi içindir. Eğer maksimum basınç krank tam dik
konumda iken uygulanırsa krank yuvaları piston pimi veya kol zarar görebilir. Ayrıca bu sayede vuruntu oluşması
engellenir.
Emme Kapanma Gecikmesi: Sıkıştırma strokunda açık hava basıncına ulaşılana kadar emme sübabının açık
kalmasıdır bu arada yine vakum olduğundan emiş devam etmektedir çünkü piston alt ölü noktaya geldiğinde silindir
tamamen dolmamıştır.
Egzos Kapanma Gecikmesi: Emme strokunun başlarında yanmış gazların yeni dolgu ile atılması amaçlanır. Piston üst
ölü noktada iken kapatılırsa içeride yanmış gazlar tamamen atılamamış olur bu ise emmede içeriye alınacak havanın
miktarına etki eder.
Yakıtlarına göre motorlar, Dizel-Benzin-LPG li olmak üzere ayrılırlar. Benzinli motorun yakıtı benzin; Dizel motorun
yakıtı Mazot (motorin); LPG'li motorun yakıtı ise LPG gazıdır.
Silindir diziliş şekillerine göre motorlar: sıra tipi, v tipi, yıldız tipi, boksör tipi şeklindedir.
Soğutma sistemine göre motorlar: su soğutmalı ve hava soğutmalı diye ikiye ayrılır.
Yanma sistemine göre motorlar, içten yanmalı ve dıştan yanmalı diye ikiye ayrılır. Araçlardaki motorlar içten yanmalı
motorlardır. İçten yanmalı motorlar ise, mazot, benzin ya da motorin yakarlar. Motorlar, çalışma zamanlarına göre, iki
zamanlı ve dört zamanlı motorlar diye ikiye ayrılır. Benzinli motorlarda ateşleme, sıkıştırılmış benzin-hava karışımının
buji ile ateşlenmesi ile olur. 4 zamanlı motorlarda 4 zaman, sırası ile şöyledir: Emme, sıkıştırma, ateşleme veya
genişleme; iş zamanı da denir.
Enjektörlerden püskürtülerek ateşleme yapılan motorlarda yakıt olarak motorin kullanılır. Katalitik konvertör kullanılan
araçlarda yakıt olarak, kurşunsuz benzin kullanılır. Bir motorun bazı parçaları şunlardır: marş motoru, piston, segman,
piston kolu, silindir kapağı, supap kapağı, eme manifoltu, egzost manifoltu, silindir gövdesi, silindir gömleği, karter,
conta, külbütör, emme supapı, ekzost supapı, supap iteceği, krank mili, kam mili, volan dişlisi, eksantrik dişlisidir.
Dizel motorda ise bunların dışında, mazot pompası (enjeksiyon pompası) ve enjektör de bulunur. Benzinli motorlarda,
üsttekilerin dışında karbüratör, benzin pompası, buji, disribütör, bobin vardır.
ATEŞLEME SİSTEMİ
Benzinli motorun ateşleme siteminin bazı önemli parçaları şunlardır:
Akü, kontak anahtarı, endüksiyon bobini, distribütör, buji ile distribütör içinde bulunan platin takımı, alçak yüksek
gerilim kabloları kondansatör, tevzii makarasıdır.
Bezinli motorlarda bujinin görevi ateşlemeyi sağlamaktır. Benzinli motorlarda bulunan distribütör' ün en önemli
görevleri endüksiyon bobininden gelen yüksek voltajı bujilere dağıtmanın yanı sıra, platin ve meksefe yardımıyla
yüksek voltajın oluşumunu sağlamak, ayrıca tevzii makarasıyla da elektrik dağıtımını sağlamaktır. Endüksiyon bobini
aküden gelen voltajı 15.000 - 25.000 volta çıkarır. Bujilere ateşleme sırasına göre akım dağıtan distribütördür. Motor
çalışmazken
kontak
anahtarı,
ateşleme
durumunda
açık
unutulursa
platin
ya
da
bobin
yanabilir.
Aracın belirli bir km.'sinden sonra bazı parçaları değişmelidir. Bunlardan biri platin ve bujidir. Ateşleme sistemi
ayarlarından biri buji ayarı ve diğeri ise platin ayarı ile avans ayarıdır. Platin meme yapmış ise meksefe (kondansatör)
yanabilir. Platin meme yaparsa zımparayla temizlenir.Motorun çalışması sarsıntılı ise, sebebi buji kablolarından birinin
çıkmış olması olabilir. Benzinli bir motorda normal yanma olmamasının sebeplerinden biri bujilerin normal ateşleme
yapmaması, bir diğeri de platin ayarının bozuk olması ayrıca bujilerin kurum bağlanmış olmasıdır. Bujiler ayarsız ve
aşınmış ise motor çekişten düşer. Buji ayarları yanlış yapılmış bir aracın egzost dumanı siyahtır. Motorun egzostundan
siyah duman çıkması durumunda karışım oranı da kontrol edilmelidir.
YAKIT SİSTEMİ
Benzinli motorun yakıt sisteminin parçalarından bazıları şunlardır:
Yakıt deposu, yakıt pompası, yakıt göstergesi, karbüratör, hava filtresi, emme manifoltu.
Dizel motorun yakıt sisteminin parçalarından bazıları şunlardır: yakıt deposu, besleme pompası, mazot filtresi,
enjeksiyon pompası, enjektör, ısıtma kızdırma bujileri, yakıt göstergesi.
Hava filtresinin görevi, karbüratöre giren havayı süzmek ve ve sessiz emiş sağlamaktır. Hava filtresinin tıkanmasını
önlemek için basınçlı hava ile temizlemeliyiz. Öte yandan, hava filtresi tıkalı olan motor zengin karışımla çalışır. Filtre
yine de temzilenmeden motor hala çalıştırılırsa motor boğulur.
Karbüratör, emme manifoltu üzerindedir ve sadece benzinli motorlarda olur. Benzin-Hava karışımını ayarlar.
Karbüratörün karıştırma oranı 1/15'tir.
Jikle devresinin görevi, soğuk havalarda motorun çabuk çalışmasını sağlamaktır. Jikle devresi karbüratörde bulunur.
Jikle kelebeği, karbüratörün hava giriş deliği önünde bulunur.
Yağ filtresi yağı süzer ve temizler.
Silindir içindeki yanmış gazlar egzost manifoldu ile dışarı atılır.
Egzost susturucusu, basınçlı olarak çıkan yanlış gazların sesini azaltır. Eğer aracın egzostundan fazla ses çıkıyorsa
susturucu patlak olabilir.
Supap ayarı, en önemli motor ayarlarından biridir. Soğuk ve sıcak ayar olarak ikiye ayrılır.
Bir aracı kış şartlarına hazırlarken en önemli noktalardan biri hava filtresini kışlık pozisyona almak ve otomatik jikle
kışlık pozisyonuna çevirmektir.
Araçta yakıt ikmali yapılırken motor stop edilir.
Ayağımızı gaz pedalından çeksek bile motorun hala çalışmasını sağlayan devre rölanti devresidir.
Yakıtın içinde toz-su-pislik vs. varsa motor tekleyerek çalışır.
Yakıt sistemi ayarlarından biri rölanti ayarıdır.
Boğulmuş bir motoru çalıştırmak için gaz pedalına sonuna kadar basılarak marş yapılır.
Motor ısınıca stop ediyorsa karbüratöre de bakılmalıdır.
Araç kulanırken yakıt tasarrufu için
hava filtresi temizlenmeli,
Karbüratör ayarları yapılmalı,
Jikle devresi açık unutulmamalıdır,
Rölanti yüksek olmamalıdır,
Eskimiş bujiler temizlenmeli,
Lastik hava basınçları normal olmalıdır,
Fren ayarlarının sıkı olmaması,
Uygun viteste gidilmesi,
Debriyaj kaçırması olmamalıdır,
Saatte 90/100 km hızın geçilmemesi
gerekmektedir.
Aracın fazla yakıt yaktığını anlamak için eksozuna bakılır. Eğer egzost rengi siyahsa fazla yakıt yakıyor olabilir.
DENEY SONUÇLARI VE DEĞERLENDİRİLMESİ
Cihazlardan Ölçülen Değerler
Motor devri
Motor Yükü
Yakıt tüketimi
(d/d)
(N)
(L/d)
1000
1500
2000
2500
3000
Motor torku / Md (Nm)
Md = Yük x Kuvvet kolu (L), Nm
L= 0,286 m
Motor gücü / Pe (kW)
Pe 
Md x n , kW
9549
n: Motor devri
Özgül yakıt tüketimi /sfc (kg/kWh)
sfc 
m y , kg/kWh
Pe
my : Silindire alınan yakıt miktarını(kg/h)
ρbenzin = 803 kg/m3
Ölçülen Değerlerden Hesaplanan Motor Parametreleri
Motor torku/Md
Motor gücü/Pe
Özgül yakıt tük./sfc
(Nm)
(kW)
(kg/kWh)
İstenenler:
Deneyin amacı, yapılışı, türüne ilişkin bilgi
Motorlar hakkında genel bilgi
Ölçülen ve hesaplanan değerlerin doldurulması
Her ölçüm için hesaplamalar
Grafikler
Sonuç-Yorumlar (nedenleriyle)
Deney Sonuçları
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................ ................................................................
................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................... .........
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................