Yakıt olarak benzin ve LPG kullanılan buji ateşlemeli bir motorun simülasyonu ve performans analizi.

In this study, using the finite-time thermodynamics method, a simulation model has been created for Otto-cycle engines. In the model, it has been assumed that there are irreversibilities, heat, combustion, and friction losses, and also that the specific heat changes depending on the temperature, the cycle initial temperature changes depending on the residual gas temperature, and the working fluid is composed of the fuel-air-residual gas mixture. The effects of compression ratio, equivalence ratio, and stroke/bore ratio on engine performance were examined. Thermal efficiency, specific fuel consumption, specific fuel cost, and power density are used for performance analysis. Performance loss factors were used for engine heat balance. The characteristics of a single-cylinder spark-ignition engine have been used as a reference in the model. As a result of the numerical study, it was observed that when the volumetric efficiency decreased by 10% in LPG use, the power density decreased by 12%. Although the specific fuel consumption of LPG is higher than gasoline, the specific fuel cost of LPG is considerably lower than gasoline due to the LPG/gasoline price ratio. The loss of performance decrease as the compression ratio increases and the stroke/bore ratio decreases. Also, performance losses increase when the equivalence ratio is greater than 1. It is seen that LPG performance can be eliminated by increasing the volumetric efficiency or increasing the compression ratio. When the LPG/gasoline price ratio is 0.54, it is determined that the engine running on LPG is 24% more economical compared to working with gasoline. When the LPG/gasoline price ratio is 0.67, it has been observed that LPG has no economic advantage. Significant results have been obtained especially for engine designers. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Bu çalışmada sonlu zaman termodinamiği metodu kullanılarak Otto çevrimli motorlar için simülasyon modeli oluşturulmuştur. Modelde, tersinmezliklerin, ısı, yanma ve sürtünme kayıplarının olduğu, özgül ısıların sıcaklığa bağlı değiştiği, çevrim başlangıç sıcaklığının artık gaz sıcaklığına bağlı olarak değiştiği, çalışma maddesinin yakıthava- artık gaz karışımından oluştuğu kabul edilmiştir. Sıkıştırma oranı, eşdeğerlik oranı ve strok/çap oranının motor performansına etkisi incelenmiştir. Performans analizi için ısıl verim, özgül yakıt tüketimi, özgül yakıt maliyeti ve güç yoğunluğu kullanılmıştır. Motor ısı balansı için performans kaybı faktörleri kullanılmıştır. Modelde, tek silindirli buji ateşlemeli bir motorun özellikleri referans olarak kullanılmıştır. Yapılan sayısal çalışma neticesinde, LPG kullanımında hacimsel verimin %10 azaldığı kabul edildiğinde güç yoğunluğunun %12 azaldığı görülmüştür. LPG'nin özgül yakıt tüketimi benzine göre yüksek olmasına rağmen LPG/benzin fiyat oranı nedeniyle LPG'nin özgül yakıt maliyeti benzine göre oldukça düşük olmaktadır. Sıkıştırma oranının artmasıyla ve strok/çap oranının azalmasıyla birlikte performans kayıpları azalmaktadır. Ayrıca eşdeğerlik oranı 1'den büyük olduğunda performans kayıpları artmaktadır. LPG'nin performans düşüklüğü özellikle hacimsel verimin artırılması veya sıkıştırma oranının artırılmasıyla bertaraf edilebileceği görülmektedir. LPG/benzin fiyat oranı 0,54 olduğunda LPG ile çalışan motorun benzin ile çalışmasına kıyasla %24 daha ekonomik olduğu belirlenmiştir. LPG/benzin fiyat oranı 0,67 olduğunda ise LPG'nin ekonomik avantajının olmadığı görülmüştür. Bu çalışmada motor tasarımcıları için önemli sonuçlar elde edilmiştir. [ABSTRACT FROM AUTHOR]