AFR hava-yakıt oranı

daturkishulan

Yarbay

3639 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

sorum hava-yakıt oranı hakkında.bi kaç diyagram ve çizelge buldum ama gene de tatmin edici bilgi edinemedim.aradığım çizelgeler yakıt-hava oranı ve sıcaklık, yanma hızları ile ilgili.yani hangi oranlarda alev sıcaklığı en yüksek ve hızlı?

bulduğum bi kaç çizelge aşağıda.bu diyagramlarda yakıt olarak benzin seçilmiş.diyagramın altına belirttikten sonra benzin ya da dizel olması pek önemli değil.önemli olan lamdanın % kaçlarda en yüksek yanma sıcaklığını ve hızını verdiği.benzin ve mazot için bu değerler aşağı yukarı oynayabilir tabi.

In just the same way that the engine can still run with different spark advance, it can also run at different air fuel ratios. There are some pretty complex interactions occurring here.

As the fuelling increases, the incoming aircharge is cooled (as it loses its heat to the fuel), increasing the charge density, which as we know is a good thing.

The highest flame speed has been found by research to occur at a lambda of about 0.82. High flame speed is good because it increases thermal efficiency by reducing the time available for heat to be transferred to the cylinder walls, meaning the gasses expand more, and hence make more power.

Theoretically, the highest combustion temperature occurs at the stoichiometric AFR, but in reality the highest temperature is reached at the lambda of around 0.88. This is due to thermal decomposition and that's about all I know about it. High combustion temperature is good because the more heat we get (assuming the engine can cope), the more expansion we get, and hence more power.

Lastly, the highest exhaust gas temperature is found at around lambda = 1.

arkadaşlar türkçeye çevirmedim ama zaten bu soruya cevap verebileceklerin yeteri derecede ingilizce bilmeleri gerek diye düşünüyorum.

şimdi aklıma takılan yukardaki diyagramlarla benim önceden bildiklerimin çelişmesi.aynı şey wiki de de yazıyor.

"Lean mixtures produce hotter combustion gases than does a stoichiometric mixture, so much so that pistons can melt as a result. Rich mixtures produces cooler combustion gases than does a stoichiometric mixture, primarily due to the excessive amount of carbon which oxidises to form carbon monoxide, rather than carbon dioxide. The chemical reaction oxidizing carbon to form carbon monoxide releases significantly less heat than the similar reaction to form carbon dioxide. (Carbon monoxide retains significant potential chemical energy. It is itself a fuel whereas carbon dioxide is not.) Lean mixtures, when consumed in an internal combustion engine, produce less power than does the stoichiometric mixture. Similarly, rich mixtures return poorer fuel efficiency than the stoichiometric mixture. (The mixture for the best fuel efficiency is slightly different from the stoichiometric mixture.)

A stoichiometric mixture unfortunately burns very hot and can damage engine components if the engine is placed under high load at this fuel air mixture. Due to the high temperatures at this mixture, detonation of the fuel air mix shortly after maximum cylinder pressure is possible under high load (referred to as knocking or pinging). Detonation can cause serious engine damage as the uncontrolled burning of the fuel air mix can create very high pressures in the cylinder. As a consequence stoichiometric mixtures are only used under light load conditions. For acceleration and high load conditions, a richer mixture (lower air-fuel ratio) is used to produce cooler combustion products and thereby prevent detonation and overheating of the cylinder head."

iki kaynakta farklı şeyler yazıyor.benim bildiğime göre yoksul karışım, 18e kadar zengin karışımdan(12-13 arası) daha sıcak ve 22ye kadar daha hızlı yanar.

evet bu konudaki görüşleriniz nelerdir?

daturkishulan

Yarbay

3639 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

vezir

Otomobil Uzmanı

11767 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

vezir

Otomobil Uzmanı

11767 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

tralles

Binbaşı

1280 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

tralles

Binbaşı

1280 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Dur, biraz vaktim var bir iki satır yazabilirim sanırım:

Sorunu tam anlamadım ama galiba ideal AFR oranı nedir diye soruyorsun. Eskiden olsa benzin için 14.7:1 14.8:1 deyip kestirip atmak kolaydı. Günümüzde gelişen bilgisayar teknolojisi sayesinde artık ideal oran yükün ve diğer ortam şartlarının gerektirdiği şekilde dinamik olarak kullanım anında sürekli ayarlanıyor. Dolayısıyla tek bir ideal oran yok, bir ideal oranlar dizisi var. Dizideki her bir eleman farklı bir ortam şartına karşılık geliyor.

Sorularına gelince...

Alev cephesinin hızı yanma odası tasarımında çok önemli bir girdi, alev cephesi ne kadar hızlı ilerlerse yanma verimi o kadar artıyor. Alev cephesinin hızını artıran başlıca unsur yanma odasındaki gaz sıcaklığı. Gaz sıcaklığını sıkıştırma oranı ile artırıyoruz ama bunun bir sınırı var. Alev cephesinin her durumda buji parlama uzamanından başlaması gerekiyor. Kritik sıcaklık aşırı kompresyon ile aşılırsa, bu defa aşırı ısınmış gaz kendiliğinden yanma odasının değişik noktalarında tutuşuyor ve bunların birleşme anında yıkıcı bir şok dalgası oluşuyor. Bundan kaçınmak için avansı artırmak kullanılan bir yol ama aşırı avans yanma verimini düşürdüğü için onun da bir sınırı var.

Öte yandan fazla sıcak bir yanma odası CO oluşumunu ve diğer kirletici gazların oluşumunu hızlandırıyor, bir tür katalizör görevi görüyor. Eskiden bu durum sorun teşkil etmezdi. Günümüzde tüm motorlar çevreci olmak zorunda. katı emisyon yasaları yürürlükte. Euro 5 bunun en son örneği. O kadar katı ki, Euro 5 normlu motorlar nasıl çalışıyor merak ediyorum doğrusu...

Tüm bunlardan ne sonuç çıkıyor?

İdeal kombinasyon için parametrelerimiz var:

1. Alev hızı yanma verimini artırıyor. nasıl? Dakikada 5000 devir dönen bir motorda yanma için kullanılabilecek zaman çok kısıtlı. hesaplayalım: 5000/2 =2500/60 =42 yanma saniye = 1/42 saniye. Yani 5000 devirdeki bir motorda yanma odasında sıkıştırdığımız gazın tamamının yanması için sadece 2,4 milisaniye zamanı var. Bu sürede tüm gazın yanması alev cephesinin hızına bağlı. yeterince hızlı olmayan bir alev cephesi geriye yanmamış gaz bırakır. Bu da iki şeye yol açar: A. yanma verimi düşer, B. emisyonda yanmamış hidrokarbon atımı artar.

2. Sıcaklık bie diğer parametre. Niçin? çünkü sıcaklık ile alev cephesinin hızını kontrol ediyoruz ama burda ne kadar çok sıcaklık o kadar hızlı alev cephesi denklemini kuramıyoruz, optimum bir nokta var. daha fazlası detonasyona yol açıyor daha azı yanma verimini düşürüyor.

3. Avans miktarı. Bu da bir diğer parametre.

4. Yük. En önemli parametre bu. Sonuçta alev cephesinin hızı, yanma odası sıcaklığı, pistonun yarattığı ataletten etkileniyor. Bunun için AFR oranının dinamik olarak ayarlanması gerekiyor.

5. Emisyon değerleri. Günümüğzde önemli bir diğer parametre. Minimum CO, Minimum SO , minimum hidrokarbon salınımı isteniyor. Yanma sonucu sadece CO2 ve H2O kalmalı geriye ama bunu %100 gerçekleştirmek mümkün olmadığından emisyon yasalarının elverdiği değerlere ulaşmak hedefleniyor.

Görüldüğü gibi bu parametrelerin çoğu birbririni dışlar nitelikte. Dolayısıyla tek bir ideal oran olması söz konusu değil, mevcut yük durumuna, hava sıcaklığına havadaki oksijen miktarına, havadaki nem miktarına, benzinin içeriğine göre (bu ayrı bir konu buna yarın değinmek istiyorum) göre değişiyor ideal oran.

Kısaca söyleyeceklerim bunlar. Yarın daha uzun değiniriz

tralles

Binbaşı

1280 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

vezir

Otomobil Uzmanı

11767 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

bir noktanın altını çizmek istiyorum. Alev uzunluğu tamemen yakıttın kimyasal denklemi ile alakalı bir konudur.Yakıt kimyasal formülü değişince alev hızı da değişebilir. Aynı yakıt için farklı alev hızı olamaz.

Peki yayılım için ana unsur nedir denirse ortamdaki combustion için yeterli 3 parametre varsa alev alma gerçekleşir alev alma gerçekleşince de alev uzunluğu kullnılan yakıt kimyasalına göre değişir. Faklı yakıtların farklı flame uzunlukları mevcutur . Mesela LPG veya metan gazının alev alma hızı ile 95 oktan bir benzinin alev hızı aynı değildir. Bu ndenele avana ayarlamaları gerekiyor.

Sabit bir hız ve yakıt için tasarlanmaış yakıt odası yani silindir içinde biz yakıtı değiştirdiğimiz zaman alev alma anı ve bitişi arasında bir süre ve alevin yayılımı söz konusu . milisaniyeler içinde gerçekleşen bu durumunda sayfalarca açıklama yapacak kadar uzun bir hikayesi var. Bir alev alır almaz eksoz valfini açmaya başlarsak basınç düşer. Bu nedenle araç ECU larının chipinde hazır bazı algoritmalar var bunlar uygulama ile bulunmuş. LPG ye gçenlerin ecu bilgileri benzin zamanlamaları ile farklılık göstermesinin temel nedeni budur.

Alev hızını etkileyen combustion karışımı ve piston hızı gibi ama işin özünde akışkanlar mekaniğinin başaktörü reynold numarası denilen bir olgu yatmaktadır. Bu reynold numarası formülden hesaplanarak sayı bulunur ve alev hızı (aslında alevin yayılımı ) etkileyen ana parametre bulunur. Püskürtme hızı yok yüksek ama piston hızı çok fazla gibi kontur durumlar için güç kaybı söz konusu olmaktadır. Araçlarımızın ECU birçok parametreyi okuyarak hafızasındaki alşgoritmaardan birii saliseden kısa zamanda karar vererek emri enjektöre yollar piston hızı araç belirli bir devride çalışırken sabittir sayın trallesin yapmış olduğu gibi hemen hesaplanabilir ama bir enjektörün kaç saniye açık kalacağını ğhesaplamak oldukça uzun yazılımlarla mümkün olmaktadır.Sağolsun bilgisayarlar süper hızlı şekilde milyonlarca işlemi anında yaparak anaında bilgiyi enjektöre yolluyor.

Not. Bu arada ben bilgisayarımda senin grafiklarini göremiyorum.Buna göre eksik bir nokta bıraktım ise bunu değerlendirmelerine katmalısın daturkulistan

< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi vezir -- 9 Temmuz 2009; 10:17:13 >

daturkishulan

Yarbay

3639 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

daturkishulan

Yarbay

3639 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

daturkishulan

Yarbay

3639 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

daturkishulan

Yarbay

3639 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Orjinalden alıntı: brnvarol

Ben az çok yardımcı olmaya çalışayım şimdi öncelikle benzinli mi dizel mi olduğuna göre çok değişir. Benzin-hava karışımlarında 0.85-0.89 aralığında alev hızı ve sıcaklığı en yüksek seviyeye çıkar, motordan elde edilen maksimum gücün de bu değerlerde elde edilmesi beklenir. Yani max. güç noktalarında lambda değeri bu aralıktadır. Fakat bu değerde bir miktar yakıt yanmadan atılmakta, yakıt tüketimini ve emisyonları artırmaktadır. Bu yüzden güncel, sıkı emisyon normlarını sağlayabilecek araçlarda performanstan biraz feragat edip stichometric karışım noktasının geçilmemesi sağlanmıştır.

Dizel araçlarda ise alevin ilerleme hızı benzine kıyasla oldukça düşüktür. Motor devri düşük, strok uzun olduğu için hava miktarının olabilindiğince yüksek olması istenir. Bu sebeple hiçbir dizel araçta zengin karışım kullanılmaz, dizel motorların tamamı fakir karışımla çalışır.

Verdiğiniz grafikler benzinli araçlar için doğru ayrıca wikipedia da söylenen de doğru çünkü alev sıcaklığı zengin karışımda daha yüksek olsa da motor stoichometric karışımlarda daha fazla ısınır.
Bunun sebebi zengin karışımda yakılan yakıtın hava az olduğu için yanmayan kısmında yanmasıdır. Eğer aynı miktar yakıt daha fazla hava ile yakılmaya çalışılırsa yakıt gene yakılacak fakat içeriye alınan havanın yanma için kullanılmayan kısmı alevin etkisiyle ısınacak ve genişleme sırasında ısısını kaybetmediğinden egzoz gazının daha sıcak olmasına sebep olacaktır

şimdi wikiye göre en yüksek sıcaklık yoksul karışımda meydana geliyor.zengin karışımda belli bi dereceye kadar olan yoksul karışımdan daha düşük sıcaklıkta yanma oluyor.diğer kaynak ise bunu yalanlar nitelikte.

sizin dediğinize göre zengin karışımda alev sıcaklığı en yüksek ancak yoksul karışımda alev sıcaklığı daha düşük olmasına karşın motor daha çok ısınır gibi bişi çıkardım ben.okursanız cümlenin başıyla sonu birbirini tutmuyor yazarken bile mantığım bana karşı çıktı

şu yoksul karışımn mı yoksa zengin karışımın mı daha hızlı ve sıcak yandığını açığa kavuşturalım allahın izniyle

ondan sonra ayrıntılı sorulara geçecem.bi soruya kesin cvp gelmeden diğerine geçmek ortalığı iyice karıştırıyor.

Bunun sebebi zengin karışımda yakılan yakıtın hava az olduğu için yanmayan kısmında yanmasıdır. Eğer aynı miktar yakıt daha fazla hava ile yakılmaya çalışılırsa yakıt gene yakılacak fakat içeriye alınan havanın yanma için kullanılmayan kısmı alevin etkisiyle ısınacak ve genişleme sırasında ısısını kaybetmediğinden egzoz gazının daha sıcak olmasına sebep olacaktır

bu satırları anlayamadım.noktasız virgülsüz birbirine karışmış.açıklarsanız sevinirim.

daturkishulan

Yarbay

3639 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Orjinalden alıntı: tralles

İdeal kombinasyon için parametrelerimiz var:

1. Alev hızı yanma verimini artırıyor. nasıl? Dakikada 5000 devir dönen bir motorda yanma için kullanılabilecek zaman çok kısıtlı. hesaplayalım: 5000/2 =2500/60 =42 yanma saniye = 1/42 saniye. Yani 5000 devirdeki bir motorda yanma odasında sıkıştırdığımız gazın tamamının yanması için sadece 2,4 milisaniye zamanı var. Bu sürede tüm gazın yanması alev cephesinin hızına bağlı. yeterince hızlı olmayan bir alev cephesi geriye yanmamış gaz bırakır. Bu da iki şeye yol açar: A. yanma verimi düşer, B. emisyonda yanmamış hidrokarbon atımı artar.

2. Sıcaklık bie diğer parametre. Niçin? çünkü sıcaklık ile alev cephesinin hızını kontrol ediyoruz ama burda ne kadar çok sıcaklık o kadar hızlı alev cephesi denklemini kuramıyoruz, optimum bir nokta var. daha fazlası detonasyona yol açıyor daha azı yanma verimini düşürüyor.

3. Avans miktarı. Bu da bir diğer parametre.

4. Yük. En önemli parametre bu. Sonuçta alev cephesinin hızı, yanma odası sıcaklığı, pistonun yarattığı ataletten etkileniyor. Bunun için AFR oranının dinamik olarak ayarlanması gerekiyor.

5. Emisyon değerleri. Günümüğzde önemli bir diğer parametre. Minimum CO, Minimum SO , minimum hidrokarbon salınımı isteniyor. Yanma sonucu sadece CO2 ve H2O kalmalı geriye ama bunu %100 gerçekleştirmek mümkün olmadığından emisyon yasalarının elverdiği değerlere ulaşmak hedefleniyor.

Görüldüğü gibi bu parametrelerin çoğu birbririni dışlar nitelikte. Dolayısıyla tek bir ideal oran olması söz konusu değil, mevcut yük durumuna, hava sıcaklığına havadaki oksijen miktarına, havadaki nem miktarına, benzinin içeriğine göre (bu ayrı bir konu buna yarın değinmek istiyorum) göre değişiyor ideal oran.

Kısaca söyleyeceklerim bunlar. Yarın daha uzun değiniriz

1.evet yanma ne kadar kısa sürede gerçekleşirse daha doğrusu ısıgeçişi ne kadar kısa sürede gerçekleşirse termodinamik verim o kadar artar.zaten ideal çevrimlerde ısıgeçişi zamanın fonksyonu olarak işlemez.bi anda Q ısısı silindir içine giriverir.dizellerin de kaybettiği yer burası kesme oranı ne kadar artarsa termodinamik verim de o denli düşer.burada amaç sıkıştırılarak max basınca getirilen gaza tam tepe noktasındayken(yani en yüksek basınca geldiği anda) ısıyı vermek.tabi yakıtın yanması zamana bağlı olduğundan ateşlemeyi üst ölü noktadan önce yapmak ve tümünün yanması için de üst ölü noktayı geçmesini beklemek gerek.

alev cephesine gelirsek ben zaten kıvılcım ateşlemenin artık kullanılmaması gerektiğini düşünmüyorum, karışımın her noktasından homojen tutuşma için hcci teknolojisi kullanılmalı.

http://www.youtube.com/watch?v=3wGU3_Gx-JA

videoyu incelerseniz egzozdan atılmadan önce karışımda yanmayan hiçbir bölgenin kalmadığını görürsünüz.yani bu alev cephesi konusunda benzinli dizele göre çok daha verimli.tabi hcci teknolojisine benzer sistemler kullanılırsa.

2.hocam yanmadan önceki karışım sıcaklığından mı bahsediyoruz yoksa yanma sonucu ortaya çıkan ısı sayesinde artan sıcaklıktan mı burasını anlamadım.

3.avanslı ateşleme zaten günümüzde vuruntu sensöründen sinyali alan ecunun yaptığı değerlendirmeler sonucu yapılıyor.yukarda 1.soruda açıklamaya çalıştığım max basınçta ateşleme yani basınçtan mümkün olduğunca fazla yararlanma gerçekleşmiş oluyor.burda bi sıkıntı yok.

4.evet kesinlikle AFR oranı yüke de bağlı.çünkü boğaz kelebeği boştaki motorda ve yükteki motorda aynı devirlerde aynı aralıkta açık olmuyor.bazen ayağmızı gazın üstüne koymak motorun 5000dönmesini sağlarken bazen de köklesek bile 2000in üstüne çıkamıyoruz.hafif yükte boğaz kelebeği az açık olacağından içeri silindirleri atmosfer basıncıyla dolduracak hacimde karışım alınamıyor.aslında yazıyorum ama bu konuyu tartışırken benzinli motor üstünden gitmek yanlış çünkü benzinli motor köklediğimizde zengin karışımla çalışan ekonomi yapmak istediğimizde de gereken hacimsel verimi elde edemeyip yapacağı 2krşluk ekonomiyi de pompalama ve kısılma kayıplarına yediren daha doğrusu istekleri karşılayamayan bi motor.eğer yük konusunu işin içine alacaksak dizel motor üstünden gitmesi daha mantıklı çünkü benzinlide yüke gelince dizeldekinden çok daha fazla parametre değişiklik gösteriyor.

5.gaz salınımı da önemli.günümüz araçları bence çok daha az yakıt tüketebilecek durumda ama NOx oluşumunu önlemek için egr valfi gibi sistemler kullanmak zorundalar.bu başlıkta çevre konusunu ikinci planda tutsak daha iyi en aznından max değerleri ararken gaz salınımının ne gibi değişeceğini bi cümleyle özetlersek yeterli olacaktır.

evet şuana kadar sorumun yanıtını alamadım

.soruyu fazla değişkenden kurtarmak için yük durmunu bi kenara çevre kirletme konusunu da 2. palana atarsak cevaplar ne yönde değişir?

daturkishulan

Yarbay

3639 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

bir noktanın altını çizmek istiyorum. Alev uzunluğu tamemen yakıttın kimyasal denklemi ile alakalı bir konudur.Yakıt kimyasal formülü değişince alev hızı da değişebilir. Aynı yakıt için farklı alev hızı olamaz.

Peki yayılım için ana unsur nedir denirse ortamdaki combustion için yeterli 3 parametre varsa alev alma gerçekleşir alev alma gerçekleşince de alev uzunluğu kullnılan yakıt kimyasalına göre değişir. Faklı yakıtların farklı flame uzunlukları mevcutur . Mesela LPG veya metan gazının alev alma hızı ile 95 oktan bir benzinin alev hızı aynı değildir. Bu ndenele avana ayarlamaları gerekiyor.

Sabit bir hız ve yakıt için tasarlanmaış yakıt odası yani silindir içinde biz yakıtı değiştirdiğimiz zaman alev alma anı ve bitişi arasında bir süre ve alevin yayılımı söz konusu . milisaniyeler içinde gerçekleşen bu durumunda sayfalarca açıklama yapacak kadar uzun bir hikayesi var. Bir alev alır almaz eksoz valfini açmaya başlarsak basınç düşer. Bu nedenle araç ECU larının chipinde hazır bazı algoritmalar var bunlar uygulama ile bulunmuş. LPG ye gçenlerin ecu bilgileri benzin zamanlamaları ile farklılık göstermesinin temel nedeni budur.

Alev hızını etkileyen combustion karışımı ve piston hızı gibi ama işin özünde akışkanlar mekaniğinin başaktörü reynold numarası denilen bir olgu yatmaktadır. Bu reynold numarası formülden hesaplanarak sayı bulunur ve alev hızı (aslında alevin yayılımı ) etkileyen ana parametre bulunur. Püskürtme hızı yok yüksek ama piston hızı çok fazla gibi kontur durumlar için güç kaybı söz konusu olmaktadır. Araçlarımızın ECU birçok parametreyi okuyarak hafızasındaki alşgoritmaardan birii saliseden kısa zamanda karar vererek emri enjektöre yollar piston hızı araç belirli bir devride çalışırken sabittir sayın trallesin yapmış olduğu gibi hemen hesaplanabilir ama bir enjektörün kaç saniye açık kalacağını ğhesaplamak oldukça uzun yazılımlarla mümkün olmaktadır.Sağolsun bilgisayarlar süper hızlı şekilde milyonlarca işlemi anında yaparak anaında bilgiyi enjektöre yolluyor.

Not. Bu arada ben bilgisayarımda senin grafiklarini göremiyorum.Buna göre eksik bir nokta bıraktım ise bunu değerlendirmelerine katmalısın daturkulistan

hocam tüm kaynaklarda karışım yüzdesinin alev hıznı değiştireceği yazıyor.hatta bizim eski emerikanlarda ve tabi diğer distribütör ateşlemeli makinalarda karışım yüzdelerine göre avansı tutturabilmek için vakumdan yardım alınır.kakışta zenin karışım kullanılacağından vakum avansı iyice ileri çeker.demekki gerçekten de karışım yüzdesi değişince yanma süresi de değişiyor.

lpg konusnda evet ecunun bize çok katkısı oluyor.distribütörlü ateşlemede ne kadar performans kaybı varsa ecu ateşlemeli motorda da lpg ile o kadar mükemmel sonuç alınıyor.

akışkanlardaki reynold ve ruzveld yok o eski amerika başkanı

nusveltmiydi nasıl yazıldığnı da bilmiyorum öyle bişiler vardı.silindir içi yükleme ve boşaltımda tabiki akışkanlar mekaniği çok önemli egzoz çıkışında en önemli değişken özellikle yüksek devirlerde sıcaklık olsa gerek çünkü akışkanın yoğunluğu ve vizkozitesi ile doğrudan orantılı.yeri gelmişken sıcaklık demişken şunu da sorayım yanma işlemi yüksek sıcaklıkta mı gerçekleşmeli yoksa düşük sıcaklıkta mı?çünkü yüksek sıcaklıkta termodinamik verim artarken kimyasal olarak K denge sabitinin değerinin düşmesiyle verim azalıyor.sıcaklığa bağlı olarak entropi kayıplarını da işin içine katarsak hangi tür yanma daha sağlıklı sonuç verir?

vezir

Otomobil Uzmanı

11767 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

hocam tüm kaynaklarda karışım yüzdesinin alev hıznı değiştireceği yazıyor.hatta bizim eski emerikanlarda ve tabi diğer distribütör ateşlemeli makinalarda karışım yüzdelerine göre avansı tutturabilmek için vakumdan yardım alınır.kakışta zenin karışım kullanılacağından vakum avansı iyice ileri çeker.demekki gerçekten de karışım yüzdesi değişince yanma süresi de değişiyor.

sevgili datur,

derine inmek istiyorsun anladım sana bu konuda dumura uğrayacağın bir kaynak vereceğim ama önce karıştırdığın bazı konular var.Bunlara işaret etmek isterim.

1-alev hızı ile alev uzunluğu farklı kavramlardır.
birisi m/s diğeri mm cinsinden değerle ifade bulur.
burasını biraz deşersek şöyle ifadelerin hepsi normal olur .
a-Alev uzunluğu kısa olmasına rağmen alev hızı yüksek
b- Alev uzunluğu yüksek olamsına rağmen alev hızı düşük
c-alev uzunluğu yüksek olmasına rağmen alev hızı yüksek
d- Alev hızı yüksek olmasına rağmen alev hızı düşük.

bütün yukarıdaki ifadelerin hepsine karşılık gelen bir karışım oranı ve bir yakıt mevcut olabilir.
yakıtın oktanı ile oynamak ve karışımla oynayarak bu sonuçalrı ayar yapmak ve yarışlarda kazanmak mümkündür. zaten ustaların yapmaya çalıştığı budur .Motorun kapasitesini zorlamak .

2-Ben senin neyi karıştırdığını yeni anladım.Eğer kabul edersen ifadelerine bakarak 2 kavram kargaşasına yolaçan türkçe ifadeleri tekrar üstünden geçmek gerekeceğini sanıyorum. karşılığı olmadığından değil ama bende dahil çoğu zaman birşeyi ifade ederken hep SICAKLIK kavramını kullnıyoruz.

Halbuki 2 birbirinin içinde kavram var ve bunlardan önemli olan şey diğerini kapsayan ve ölçen ISI kavramıdır.

ISI =HEAT
SICAKLIK = TEMPERATURE

şimdi senin düzeyinde bilgiye dahip olan birine bunları anlatmak bana göre yanlış olacaktır. Ama bilmeyenler için bazı detaylara girmem mümkündür.

KAvramları anlatmak kolay ama dikkatimizi birim ölçüm değerlerine verirsek olayı 12 den vururuz

ISI (bundan sonra ingilizcesini kullanacağım ki vurgu yaptığımız konu karışmasın) adı üstünde bir enerji birimidir . sıcaklık parametrelerinden birisidir ama başka parametreler ile birlikte düşünüldüğünde anlamı pekişir.
Bizim silindirlerde , güç diye ifade ettiğimiz beygir gücünü oluşturan ana etmen işte HEAT olgusudur.
Bütün diğer alt kavramlar bu değeri bulmak için harmanlanır.

NAsıl mı ?
Sıcaklığın yüksek veya düşük olmasının bir önemi HEAT için yoktur. Etkileyen en önemli paramertedir ancak aynı HEAT değerini daha düşük sıcaklıklar elde ederek zaman parametresini veya akışkanların mekaniğini kullanrak elde edebiliriz.

Bundan sonra anlatacaklarım okuyucular için genelkavramın pekişmesi için yazdığımıifade etmek isterim.

Şimdi elimizde bir resistanslı ısıtıcı var , bununla belirli bir hacimde odayı ısıtmak istiyoruz .Ama bir kötü olay var duvarda iki ader delik var birinde fan var dışarıdan içeriye hava çeken diğerinde sadece kocaman bir delik. Bu durumda odayı sıcak tutmak hedefimiz .

motor da da benzer durum var bir silindir var aynen oda gibi
2 tane delik var (valf sayısına göre değişir ) birisi giriş diğeri çıkış
bir de ısıtıcı var oda yaktığımız yakıt .

kışın evleri soğuk olanlar çok iyi bilirki , odada yakmış olduğunuz yakıt içeriyi SICAK yani HEAT tutabilmesi için duvarların ısınması lazımdır. Bunun için yaktığınız yakıtın önemli bir kısmı duvarlarıısıtmak için harcanır.işte burası motorun ilk ısınma evresine karşılık gelir. Duvarların arkasındaki yağ ise içeriyi sabit scıaklıkta tuttarak yanma tepkimesini dengede tutmaya yardımcı olur.

Peki neden,

işte bundan sonrası bilgi ve ısı transferi akışkanlar mekaniği ve motor bilgisinin üçünü birden bilmeyi gerektiriyor ki anlamölar karışmasın.

yakıt yanarken diye başladığımız ifade bir tutuşma sıcaklığını ifade eder .Yani TEMPERATURE değerini alaka eder. Her yakıtın bir tutuşma SICAKLIĞI yani TEMPARATURE vardır tutuşma ISISI yoktur. KAvramlara özellikle vurgu yapıyorum işin özü burada çünkü.

bizler karışım yüzdekleriyle ne kadar oynarsak oynayalım yakıtın min bir tutuşma temparature değeri vardır .celcius cindinden olsun fahrenayt olsun farketmez ama sabittir. Küçücük bir çakmakta da buaynıdır bi,r zippo çakmakta da aynıdır silindirin içine gönderdiğiniz yakıt aynı ise yine değişmiyecektir. Arabayı sabahları gırı gır gır diye marş motorunun başıı ütülememiz bu ndenledir , tutşma ısısı olmadan tepkime için gereken karışım olsa bile yanma yani combustion olmayacaktır.

HEAT kavramında ise Kw olsun beygir gücü olsun zaman blindiğinde birbirine dönüştürülebilecek temel kavramlar vardır . 2 satır farmulde bunları anlatmak mümkün ama her olayagçre bazen formüller detaylanabiliyor önemli olan kavramı yakalamaktır.

quote:

akışkanlardaki reynold ve ruzveld yok o eski amerika başkanı nusveltmiydi nasıl yazıldığnı da bilmiyorum öyle bişiler vardı.silindir içi yükleme ve boşaltımda tabiki akışkanlar mekaniği çok önemli egzoz çıkışında en önemli değişken özellikle yüksek devirlerde sıcaklık olsa gerek çünkü akışkanın yoğunluğu ve vizkozitesi ile doğrudan orantılı.yeri gelmişken sıcaklık demişken şunu da sorayım yanma işlemi yüksek sıcaklıkta mı gerçekleşmeli yoksa düşük sıcaklıkta mı?çünkü yüksek sıcaklıkta termodinamik verim artarken kimyasal olarak K denge sabitinin değerinin düşmesiyle verim azalıyor.sıcaklığa bağlı olarak entropi kayıplarını da işin içine katarsak hangi tür yanma daha sağlıklı sonuç verir?

reynold amcamı iyi bilmek gerekir .nedeni ise bu bilimadamının yapmış olduğu işler ısı transferi konusunun temilini teşkil eden ölçüm formüllerin temeini bilmektedn geçer.Binanın temeli sağlam olmazsa çöker. İşte reynold bilmeden veya laminer akış turbülans akış gibi kavramları irdelemeden bir ileri adımı açıklamaya çalışmak babadan oğula geçişte DNA yı kavramamakla eşdeğerdir. DNA yı bilmeden de birçok şeyi açıkladı bilim dünyası ama nedenini çok sonra bulduve taşlar yerli yerine oturdu.

aynen reynold numarası da bilinmeden bir yanma denklemi ve karışım yüsdelerini vermek ve kabaca bir açıklama getirmek mümkündür. Ama termik verim ,yanma verimi , bsfc (yakıtın tüketimini ölçen birim) gibi kavramları oturmak için bütün mühendis adaylarına oldukça kafa ütüleyen ısı transferi ,akışkanlar mekaniği ,dinamik gibi temel kavramları öğretmeleri bunları bilmeyenleri de tekrar geri besmlemeye tabi tutmayı tercih eden bir eğitim sistemi var. Sonra 4 sınıfta zaten bildiğimiz motoru bize tekrar öğretmeye başlarlar ama kavramlar bilindiği için artık olaya çok farklı bir bakış tarzı kazanırsınız. O bir makinadan çok bir sistem olarka görmeye başlarsınız. Mühendislerle teknisyenlerin arasındaki bakış tarzının özü bu alınan eğitim ve irdelemenin ürünüdür. herkes çok iyi bilir ki yeni mezun kişi bir çırağın yaptığı işi yapamaz ama onun ustasının ustasıdan daha çok yorumlama kabiliyeti kazanmışyıtr.Bu yıllar içinde pekişir ve junior (çaylak mühendis) , senior , supervizor , chief , baş mühendis diye kendi içinde giden silsileye döner.

vezir

Otomobil Uzmanı

11767 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

vezir

Otomobil Uzmanı

11767 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

vezir

Otomobil Uzmanı

11767 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Lean mixtures produce hotter combustion gases than does a stoichiometric mixture, so much so that pistons can melt as a result. Rich mixtures produces cooler combustion gases than does a stoichiometric mixture,

stokiyometrik karışıma göre fakir karışımda daha sıcak combustion gaz SICAKLIĞI olduğunu ifade ediyor.
evet biraz zihnimize ters geldiğini farkındayım.ama yakıtın daha fazla atılması durumuda devir artmıyor ise ortamın yukarıda anlattığım prensiplerine göre soğutulması söz konusudur. Çünkü her sıvı su olsun 100oktan yakıt olsun bir NEBZE soğutur .Ancak aynıanda başka kavramlar bir araya geliyor .Konu bundan sonra apayrı bir cepheye gidiyor. püskürtülen su olasa konu kapanır uzatmazdık. ama yanıcı bir yakıtın bahsediyoruz. Yakıtların fazla oksijen ile yanması bizlere 2 dönem anlatılan termodinamik ve ısı transferi konularına giren deyaylı konuları barındırıyor.

ben cevap vermeden önce hepimizin bildiği mangal yakma olayına geçiş yapmak istiyorum. Çıralar tutuşduktan sonra üzerine kömür attığımızda neden alev gidiyor ve ortalık toz duman oluyor.
yaptığımız şey azıcık kaynaya kazana bir kova su atılması ile aynıdır. Evet su yerine kömür yani yakıt olunca kömür başlıtyor oda sıcaklığından ısınmaya bu esnada ortamaın sıcaklığı başta düşüyor ve yanma için tutuşma sıcaklığın altına inen mangalımızdaki alev gidiyor ortam duman kaplıyor (işte dizeldeki kurumun bir başka görünümü) sonra biz ne yapıyoruz başlıyoruz yellemeğe , peki hiç aklından geçiren oldu mu neden yelliyoruz be kardeşim. ben bu soruyu 10 yaşlarımda mak.müh olan bababa sormuştum bana verdiği cevap ''çabuk yanması için oğlum '' olmuştu. tabii o zamankiş bilgime göre beni tatmin etmişidi aynı soruyu termodimanik dersi aldığımızda hocama da bundan 25 sene kadar önce sormuştum. vermiş olduğu cevabı değiş ama yorumunu hatırlıyorum. Beni tatmin etmemişdi .Şimdi daha iyi anlayabiliyorum demek ki biraz tecrübe ve zaman geçmesi gerekiyormuş.

nede yelliyoruzun cevabı anlaşılısa fakir karışımında bir nevi yellemek ile aynı olduğunu kavrayabileceğiz.
yorumları bekliyorum

tralles

Binbaşı

1280 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Hocam hemen cevap veremedim kusura bakma, işlerim çok ve daha önce dediğim gibi eskisi kadar foruma girmye fırsat bulamıyorum, bulduğum çok nadir zamanlarda da böyle topikler arıyorum ama nafile. O yüzden foruma da pek girmez oldum. Dön dolaş hep aynı konular sıkıyor bir süre sonra...

Neyse, lafı uzatmayayım, konuya geleyim:

1.evet yanma ne kadar kısa sürede gerçekleşirse daha doğrusu ısıgeçişi ne kadar kısa sürede gerçekleşirse termodinamik verim o kadar artar.zaten ideal çevrimlerde ısıgeçişi zamanın fonksyonu olarak işlemez.bi anda Q ısısı silindir içine giriverir.dizellerin de kaybettiği yer burası kesme oranı ne kadar artarsa termodinamik verim de o denli düşer.burada amaç sıkıştırılarak max basınca getirilen gaza tam tepe noktasındayken(yani en yüksek basınca geldiği anda) ısıyı vermek.tabi yakıtın yanması zamana bağlı olduğundan ateşlemeyi üst ölü noktadan önce yapmak ve tümünün yanması için de üst ölü noktayı geçmesini beklemek gerek. alev cephesine gelirsek ben zaten kıvılcım ateşlemenin artık kullanılmaması gerektiğini düşünmüyorum, karışımın her noktasından homojen tutuşma için hcci teknolojisi kullanılmalı.

http://www.youtube.com/watch?v=3wGU3_Gx-JA

videoyu incelerseniz egzozdan atılmadan önce karışımda yanmayan hiçbir bölgenin kalmadığını görürsünüz.yani bu alev cephesi konusunda benzinli dizele göre çok daha verimli.tabi hcci teknolojisine benzer sistemler kullanılırsa.

Cevap: Biyel kolu-krankpin açısı dik olduğunda moment-arm en uzun noktaya erişeceği için mekanik avantajın en üst olduğu bu noktada gaz basıncının en yüksek seviyesinde olması maksimum tork için elzem şartlardan biridir. Bu noktada yanmanın bitmesi gerekmez ama yanmanın en yüksek sıcaklığa ve dolayısıyla en yüksek yanma odası basıncına bu noktada ulaşması beklenir. Çoğumuzun malumu olduğu üzere bu nokta ÜÖN'dan ortalama 45 derece sonradır. "Ortalama" diyorum çünkü bu açı biyel kolu uzunluğuna bağlıdır. Daha kısa biyel kolu ile ÜÖN'ya daha yakın bir yerde ulaşılır, uzun kol ile de tersi...

Dolayısıyla ateşlemenin ÜÖN'dan kaç derece önce yapılacağı esas olarak buna bağlıdır. Çoğu tasarım bu argüman çevresinde gelişir. Ancak dinamik bir ilişkiden söz ediyoruz. Bu aynı zamanda rpm'e de bağlı bir durum Çünkü rpm arttıkça yanma odası maksimum basıncı ÜÖN'dan uzaklaşır. Nedeni de biliyorsunuz yanma hızı tüm rpm bandı içinde fazla değişmez ama artan rpm yanma için daha az zaman bırakır. Bunu avans ile dengeliyoruz, lakin fazla avans ÜÖN'ya yaklaşan ve emme zamanında içeri alınmış gazı sıkıştırırken, gazın erken yakılması sonucunda, piston durağan değil genişlemeye çalışan gazı sıkıştırmak zorunda kalacak, bu da sıkıştırma için daha fazla güç harcanması anlamına gelecektir. Burda çok erken ateşleme yüzünden kaybedilen güç karşılığında mekanik avantajın en yüksek olduğu noktada gaz basıncını maksimuma getirme karşılığında elde edilen güç eşit yada daha büyük değilse yaptığımız işin bir anlamı kalmaz. Dolayısıyla avans hesaplaması komplike bir hesaplamadır ve sağolsun bilgisayar teknolojisi motorlara girdi de değişen rpm'le birlikte avans da değiştirilebiliyor sürekli. Yani bu kadar laf niye? Sen demişsin ya "maksimum basınca geldiğinde ısıyı vermek" diye.. Ben de diyorum ki ateşleme maksimum basıncın olduğu noktada yapılmaz, maksimum basınç ateşleme sonrasında ortaya çıkar. Kastetiğin yanmamış gazın maksimum basıncıysa esas olan ve güç üreten yanmış gazın maksimum basıncıdır ve hedeflenen de bu olduğuna göre ateşleme yanmamış gazın maksimum basıncına göre değil, yanmakta olan gazın maksimum basıncının hangi krank açısında gerçekleştirileceği ile belirlenir. Bunu da büyük ölçüde "fiili mekanik avantaj" noktası belirler

HCCI teknoloji konusunda fazla bir şey söylemeyeceğim incelediğim bir konu değil. Ama şu kadarını söyleyebilirim. Homojen tutuşma kadar gazın homojen dağılımı da önemlidir, hatta daha önemlidir ki Vezirin sözünü ettiği Reynolds numarası ve laminar/lineer endüksiyon hesapları yanmadan ziyade silindirin doldurulmasında ve homojen doldurulmasında devreye girer. Yanma odasının her noktasında o an arzulanan yakıt/hava karışımını sağlayamıyorsak (tam yanma için: CxHy + (x+(y/4))O2 ---> xCO2 + (y/2)H2O - ] zaten yanma da yeterince homojen olmayacaktır. Ayrıca belirtmek isterim ki tam yanma her durumda arzulanan bir hal değildir. Kimi durumlarda ortamda bir miktar CO bulunması arzulanır muhtelif nedenlerle ve isterseniz bunu ayrı bir tartışma konusu yapalım ya da yapın çünkü ben pek fırsat bulamıyorum siteye girmeye...

2.hocam yanmadan önceki karışım sıcaklığından mı bahsediyoruz yoksa yanma sonucu ortaya çıkan ısı sayesinde artan sıcaklıktan mı burasını anlamadım.

Ben de anlmadım, yazının neresinden söz ediyorsun bakmam gerek...

3.avanslı ateşleme zaten günümüzde vuruntu sensöründen sinyali alan ecunun yaptığı değerlendirmeler sonucu yapılıyor.yukarda 1.soruda açıklamaya çalıştığım max basınçta ateşleme yani basınçtan mümkün olduğunca fazla yararlanma gerçekleşmiş oluyor.burda bi sıkıntı yok.

Benim bildiğim vuruntu sensörü avansı ayarlamaz, detonasyon öncesi ortaya çıkan (tipik 6-7 Khz) vibrasyon saptadığında ateşlemeyi geciktirir. Ama avansın kaç derece olacağı rpm'e bağlı olarak değişir. Yanlış biliyorsam düzeltirsiniz.

4.evet kesinlikle AFR oranı yüke de bağlı.çünkü boğaz kelebeği boştaki motorda ve yükteki motorda aynı devirlerde aynı aralıkta açık olmuyor.bazen ayağmızı gazın üstüne koymak motorun 5000dönmesini sağlarken bazen de köklesek bile 2000in üstüne çıkamıyoruz.hafif yükte boğaz kelebeği az açık olacağından içeri silindirleri atmosfer basıncıyla dolduracak hacimde karışım alınamıyor.aslında yazıyorum ama bu konuyu tartışırken benzinli motor üstünden gitmek yanlış çünkü benzinli motor köklediğimizde zengin karışımla çalışan ekonomi yapmak istediğimizde de gereken hacimsel verimi elde edemeyip yapacağı 2krşluk ekonomiyi de pompalama ve kısılma kayıplarına yediren daha doğrusu istekleri karşılayamayan bi motor.eğer yük konusunu işin içine alacaksak dizel motor üstünden gitmesi daha mantıklı çünkü benzinlide yüke gelince dizeldekinden çok daha fazla parametre değişiklik gösteriyor.

Mutabıkız. Bu noktada konuyla yakından ilişkili olduğu için Vezire katılmadığımı belirtmek isterim. Vezir alev cephesi hızının sabit olduğunu söylemiş ama galiba sonra düzeltmiş. Alev cephesinin hızı kesinlikle değişir. Benim bildiğim aşağıdaki değişkenlere göre alev cephesi hızı değişir:

1.AFR Oranı
2. Negatif basınç nedeniyle silindire geri kaçan egzost gazının emilen karışıma oranı
3. Gaz karışımının yoğunluğu (daha doğrusu benzinin kimyasal kompozisyonu-ne kadarı daha ağır hidrokarbonlardan mütevlellit)
4. Karışımın dağılımı. Homojen dağılmamış bir karışım alev hızını yavaşlatır.
5.Atomizasyon - ne kadar küçük benzin taneciği, o kadar hızlı yanma...
6. Isı emilimi - silindir duvarları ne kadar çok ısı emerse alev hızı o kadar yavaşlar (arada lineer bir oran olmayabilir, bilmiyorum)

Yani AFR yüke göre değiştiği gibi alev hızıda yukarıdaki değişkenlere göre değişir.

5.gaz salınımı da önemli.günümüz araçları bence çok daha az yakıt tüketebilecek durumda ama NOx oluşumunu önlemek için egr valfi gibi sistemler kullanmak zorundalar.bu başlıkta çevre konusunu ikinci planda tutsak daha iyi en aznından max değerleri ararken gaz salınımının ne gibi değişeceğini bi cümleyle özetlersek yeterli olacaktır.

Esasen konuyla çok yakından ilintili tutmamak gerekir ama daha sonra tartışmak üzere şimdilik tutalım. Tabii bir cümle söylemeden geçmeyeceğim. AFR oranını belirleyen parametrelerden biri de bu maalesef. AFR oranı yalnızca maksimum termal verim düşünülerek hesaplanmıyor günümüzde, aynı zamanda en az kirletici gaz (NOx yalnızca biri) salınımı gözetilerek de yapılıyor. Evet EGR valfi gibi elektro-mekanik önlemlerin yanı sıra katalyist gibi termokimysal önlemler, yanısıra yakıt kimyasal katkıları ve yanma modellemeleri de yaygın olarak kullanılıyor. Bu çerçevede AFR oranını bundan bağımsız saymak mümkün değil.

evet şuana kadar sorumun yanıtını alamadım .soruyu fazla değişkenden kurtarmak için yük durmunu bi kenara çevre kirletme konusunu da 2. palana atarsak cevaplar ne yönde değişir?

Dean edecektim ama hanımdan "kapa şunu artık" baskısı var bu nedenle fırsatım olursa hafta sonu veya önümüzdeki hafta ortası tekrar değinmek istiyorum. Sanırım sorunu cevaplayabilecepğim. Ya da inşallah diyelim... Belki de benim bilgim ve kaynaklarım seni tatmin etmez, bilemiyorum.

Diğer topik sahipleri alınmasın ama nihayet keyifli bir tartışma konusu açılmış forumda. Sağol hocam

Benzer içerikler