Motorlarda silindir içi basınç değişiminin termodinamik modellenerek bir grafik kullanıcı arayüz ile sunumu

Abstract

Yanma odası içerisindeki basınç ile krank mili açısı değişiminin elde edilmesiyle araştırmacılar birçok parametre hakkında rahatlıkla bilgi üretebilirler. Bu veriler deneysel yöntemler dışında iki farklı termodinamik analiz yöntemi ile üretilebilir; tek bölgeli ve iki bölgeli termodinamik modeller. Tek bölgeli modellerde yanmış ve yanmamış gazlar tek bölge gibi düşünülür. Bu modeller nispeten daha basittir ve yanma odası sıcaklığı ve yanma odasında yanma prosesi boyunca açığa çıkan kimyasal enerji hesaplanabilir.Silindir içi basıncın bir diğer kullanım alanı ise eğitim faaliyetleridir. Lisans veya lisansüstü seviyede ?İçten Yanmalı Motorlar? derslerinde, silindir içi basıncın, motor çalışma ve yapısal parametreleri ile değişimi konusunun izahı öğretim üyelerini zorlayan bir başlıktır.Bu çalışmada, tek bölgeli termodinamik buji ateşlemeli motor çevrimi modeli kullanılmıştır. Diferansiyel denklemler MATLAB kullanılarak çözülmüştür. Ardından, bazı parametrelerin motor basınç çevrimi üzerindeki etkilerinin öğretiminde kullanılmak üzere kullanımı kolaylaştırmak ve interaktif hale getirmek için MATLAB'in Grafiksel Kullanıcı Arayüzü kullanılarak bir program hazırlanmıştır. Son olarak, oluşturulan program ile sıkıştırma oranının silindir içi basınç ve indike verim üzerindeki etkileri incelenmiştir.İçten yanmalı motorlar, Çevrim modeli, Matlab, Grafiksel kullanıcı arayüzü (GUI)

From getting the pressure-crank angle history in the combustion chamber in an internal combustion engine, the researchers are capable of achieving information of a variety of parameters. This information can be achieved in two different ways except for experimental methods, namely one-zone and two-zone thermodynamic models. In the one-zone models, the burned and unburned gases are treated as one. This type of models is relatively simple and from one-zone models one can drive information about the bulk temperature and the chemical energy released by the combustion processes in the combustion chamber.Another using area of in-cylinder pressure is educational activities. In under graduate or graduate level ?Internal Combustion Engine? courses, the variation of in-cylinder pressure with engine operating or structural parameters is a very important subject that it can be challenging for instructors.In this study a one-zone thermodynamic SI engine cycle model was used. The differential equations were solved using by MATLAB. Then, a user friendly Graphical User Interface (GUI) program was developed for teaching the effects of some parameters on engine pressure cycle. Lastly, the effects of compression ratio on in-cylinder pressure and indicated efficiency were examined by GUI program.