Investigation of Air Movement in Cylinder in Diesel Internal Combustion Engines and Comparison of Measurement Methods

Abstract

Dizel motorlarda yanma odası içerisindeki yakıt ve hava karışımı tam olarak homojen değildir. Bu karışımın silindir içinde hareketinin davranış özelliklerini çözebilmek için çeşitli modellemeler yapılmış olsa da henüz tam olarak tamamlanmış ve anlaşılmış değildir. Silindir içindeki hava hareketlerinin özellikle motor yanma performansı ve emisyon çıktılarına etkisi büyüktür. Motor emiş sırasında, hava silindir içerisinde girdap ve takla olmak üzere iki farklı hareket yapabilmektedir. Bu çalışmada özellikle girdap hareketi üzerinde durulacaktır. Son yıllarda gelişen lazer ve kamera teknolojileri sayesinde girdap hareketini gözlemleyebilmek ve kaydedebilmek mümkün olabilmektedir.
 Bu çalışma kapsamında, çalışmaya özgü olarak, 9l bir dizel motorun hava emiş portunu temsil eden hızlı prototip parça yaptırılmıştır. 9l motor hava emişi temsil eden bu parça üzerinde balpeteği yöntemi kullanılarak girdap katsayıları ölçülmüştür. Yapılan belirsizlik analizi ile yapılan testin hata mertebesi belirlenmiştir. Parçacık görüntülemeli hız ölçümü (PGHÖ) tekniği ile aynı parça üzerinde girdap ölçümü 2 boyutlu ve 3 boyutlu olarak gerçekleştirilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. PGHÖ tekniği için belirsizlik analizi yapılarak hata mertebesi belirlenmiştir. Yöntemler arasında bir karşılaştırma ve uygunluk konusunda değerlendirilme yapılmıştır.