motor lab. - Bülent Ecevit Üniversitesi | Makina Mühendisliği Bölümü

T.C.
ZONGULDAK
KARAELMAS ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
MOTOR LAB.
Deney Föyleri
Hazırlayan:Arş.Gör.Deniz KÜÇÜKALİ
Motor I ve Motor II Deneyleri Hakkında;
• Deneylere Föyü olmadan gelenler alınmayacaktır!
• Deney başladıktan sonra gelenler alınmayacaktır!
• Raporlar bilgisayar çıktısı olmayacaktır. Rapor kapağı olarak
ekteki son sayfa kullanılacaktır!
• Raporların teslim edilmediği her gün için 20 puan rapor
notundan düşülecektir!
• Deneye gelemeyen ya da alınmayan öğrenci bu deneyi sadece
telafi haftasında yapabilecektir!
MOTOR I
Deney Föyü
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.
Arş.Gör.Deniz KÜÇÜKALİ
Sübab Zaman Ayar Diyagramının Çıkarılması
Motorlardan maksimum güç elde edebilmek için sübablar tam üst ve alt ölü noktalarda
açılmazlar. Motordan maksimum verim sağlayabilmek için zamanlar kaydırılır. Başka bir
deyişle, 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.
Arş.Gör.Deniz KÜÇÜKALİ
Deneyde ölçülen değerler:
Emme Açılma Avansı
Emme Kapanma Gecikmesi
Ateşleme Avansı
Egzoz Açılma Avansı
Egzoz Kapanma Gecikmesi
:
:
:
:
:
NOT: Strok mesafesinden ya da volanın çevresinden yola çıkılarak deneyde bulunan
uzunluklarla açılar hesaplanır ve sübab zaman ayar diyagramı oluşturulur. Örneğin;
DENEY RAPORUNDA İSTENİLENLER!!!!
1) İdeal Otto çevrimi ve gerçek çevrim hakkında bilgi veriniz.
2) Motor parçaları hakkında bilgi veriniz.
3) Avans ve Kapanma gecikmeleri açılarını hesaplayınız.
4) Açı ölçer yardımıyla Sübab Zaman Ayar Diyagramını çiziniz.
5) Sübab Bindirmesi, Sente, Vuruntu hakkında bilgi veriniz.
Arş.Gör.Deniz KÜÇÜKALİ
MOTOR II Deney Föyü
Motor Karakteristik Eğrilerinin Belirlenmesi
Motorun dönem momenti ve buna bağlı olarak efektif gücünün ölçülmesi için güç
frenlerinden yararlanılır. Frenlerin başlıca tipleri,
1)Hidrolik Frenler: Bunlara su freni de denir. Çünkü bu dinamometrelerde devreden sıvı
daima sudur. Hidrolik dinamometrelerde frenleme; motor volanına bağlanan bir rotor
üzerindeki kanatçıkların, cihazın içine gönderilen suya çarpması sonucunda oluşur. Frenleme
sonucunda oluşan moment miktarı saptanarak motorun gücü ölçülür. 3000 BG ne kadar olan
motorların güçleri bu dinamometreler ile ölçülebilir.
2)Havalı (Pnömatik Frenler): Dönen veya lineer hareket eden komponentlerdeki enerjinin
sönümlenmesinde veya bu komponentlere enerji transferinin önlenmesinde sürtünme ve baskı
prensibi ile çalışan hava uyarılı cihazlardır. Sabit ve hareketli olmak üzere iki kısımdan
oluşurlar.
3)Prony (Mekanik Sürtmeli Frenler) Freni: En eski ve en basit güç ölçme cihazıdır. Azami
gücü 100 BG ne kadar ve devir sayısı da 1000 dev/dak geçmeyen motorlara uygulanabilir. Bu
sistemde, Şekil-1 de görüldüğü gibi motor volanını saran frenleme şeridinin içinde sürtünme
katsayısı yüksek frenleme pabuçları frenleme miktarını saptayan baskül ve bağlantı kolları
vardır. Motor tam gazda ve yüksüz olarak en yüksek devire çıkarılır. Sıkma vidalan yavaş
yavaş sıkılarak motor yüklenir. Motorun devri düşmeden çekebileceği en fazla yük baskülde
bulunur. Saptanan değerler kullanılarak motorun faydalı gücü hesaplanır.
4)Elektrikli Frenler: Bir çok laboratuarlarda motor gücünün ölçülmesinde elektrikli
dinamometreler kullanılır. Bu cihaz, güç ölçümü sırasında motor tarafından döndürülen bir
elektrik dinamosu veya jeneratördür. Denemede dinamonun ürettiği akım miktarı; dinamoyu
döndüren motor gücünün ölçülmesini sağlar. Motor tam yükte iken dinamonun ürettiği
akımın volt ve amperini ölçerek motorun faydalı gücü hesaplanır.
Deneyin Yapılışı
Deneye başlamadan önce motor çalışma sıcaklığına erişinceye kadar boşta çalıştırılmalıdır.
Sonra motora tam gaz verilerek, tam gazda en az 3 dakika çalıştırıldıktan sonra ölçümlere
başlanmalıdır. Önce frene su akıtmadan tam gazda yüksüz durumda, terazi düz durumda iken
devir ölçülür. Teraziyi dengeleyen ağırlık belirlenir. Aynı anda motorun haznedeki yakıtı
tükettiği zamanda kronometre ile belirlenir. Sonra teraziye su verilerek terazinin altındaki
vana ile motorun yüklenmesi sağlanır. Motor yüklendikçe devir sayısı düşer, terazi kefesine
ağırlık koyarak düz duruma getirildikten sonra en az 5 ölçüm alınır. Motor devri 1000d/d
düşünceye kadar, yukarıda anlatılan işlemler tekrarlanır. Her yük durumunda devir sayısı
ölçülür ve teraziyi dengeleyen ağırlık belirlenir. Aynı anda yakıt tüketim zamanı da belirlenir.
Tam tersi düşük devirden yüksek devire arttırılarak da yapılabilir.
Arş.Gör.Deniz KÜÇÜKALİ
Moment ve özgül yakıt
sarfiyatına motor
karakteristikleri denir.
Moment Dış, yakıt sarfiyatı
ise iç karakteristik eğrilerini
oluşturur.
Deneyde ölçülen değerler:
Ölçüm
1
2
3
4
5
n (dev/dk)
Ağırlık (gr)
t (s)
DENEY RAPORUNDA İSTENİLENLER!!!!
1) Hidrolik Fren dışında Fren Tipleri ve hesapları hakkında bilgi veriniz.
2) Yakıtın alt ısıl değeri ve üst ısıl değeri kavramları hakkında bilgi veriniz.
3) Ölçümler için hesaplamaları yapınız.
4) Döndürme Momenti,Efektif Güç,Özgül Yakıt Sarfiyatı ve Yakıtın teorik verimini
grafik halinde çiziniz .
Arş.Gör.Deniz KÜÇÜKALİ
Aldığı
Rapor=
Notu
GRUP=
T.C.
ZONGULDAK
KARAELMAS ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
MOTOR LAB. DENEY RAPORU
Ders Sorumlusu:Arş.Gör.Deniz KÜÇÜKALİ
Deneyin Adı
Deney Tarihi ve Saati
:
:
Raporu Hazırlayanın;
Adı Soyadı
Numarası
:
: