Otto ve Dizel Motorların Teorik Çevrimi Nedir?

Merhaba değerli okuyucular, bugün içten yanmalı bir motorun nasıl çalıştığı sorusunu termodinamik açıdan bakarak anlatmaya çalışacağım. Konuya başlamadan önce sizlere Otto ve Diesel çevrimlerin termodinamik açıdan açıklamasını yapmak ve daha sonrasına bu teorik çevrimler ile gerçek çevrim arasındaki farkları anlatmayı amaçlayıp, çalışma prensibinin özünde nasıl olduğunu, hesaplamaların nasıl yapıldığını size açıklamayı umuyorum.

1. OTTO(BENZİN) TEORİK ÇEVRİMİ NEDİR ?

Otto çevrimin temel anlamıyla sabit hacimde yapılan standart bir çevrimdir. Bu çevrimin kullanıldığı günümüz içten yanmalı benzinli ve gazla çalışan motorların, ana prensibi 4 ana aşamadan oluşmasıdır. Bu dört aşamadan iki tanesi adyabatiktir yani termodinamikte ısı ve kütle kaybının olmadığı göz ardı edildiği durumdur. İkisi adyabatik, ikisi ise sabit hacimli olmak üzere 4 çalışma aşaması vardır.

Otto Çevrim P-V ve T-S Diyagramları.
  • 1-2 arası izentropik sıkıştırma: 1-2 arası durumda görüldüğü gibi hacim V1 konumundan V2 konumuna kadar artış göstermektedir yani sistemin hacmi artmaktadır.
  • 2-3 arası sabit hacimde ısı girişi: 2-3 arası durumda ise V2=V3 olup ısı girişi ile birlikte basıncın arttığını görmekteyiz. Grafikte P2’den P3’e kadar bir artış açıkça gözükmektedir. Qin ısı girişini ifade etmektedir.
  • 3-4 arası izentropik genişleme: 3-4 arasında pistonun tekrar geri hareketi sonucu adyabatik olarak V3’ten V4′ e kadar geriler ve hacim azalır.
  • 4-1 arası sabit hacimde ısı çıkışı: 4-1 arasında tabloda da görüldüğü gibi V1=V4 ve basıncın azaldığı görülmektedir. Qout ısı çıkışını ifade etmektedir.

Adyabatik proses: Sistemle çevre arasında ısı alışverişinin olmadığı prosestir.

Izentropik proses: Hem adyabatik hem de tersinir olan prosestir.

P(Pressure)=Basınç, V(Volume)=Hacim, T(Temperature)=Sıcaklık, S=Entropi anlamlarına gelmektedir.

Grafikte’ki OTTO çevrimin 4 zamanında piston içinde gösterilmiş hali.

2. DIESEL TEORİK ÇEVRİMİ NEDİR ?

Otto çevrim gibi dört aşamadan oluşan dizel çevrim ise sabit basınçta yapılan bir standart çevrimdir. Bunlardan ikisi tersinir adyabatik olmakla birlikte egzoz gazlarının dışarı atılması sabit hacimde gerçekleşir. Dizel motorlarda sıkıştırma süresi boyunca sadece hava sıkıştırıldığı için kendiliğinden tutuşma gibi bir durum olmayacağı için bu nedenle sıkıştırma oranları otto çevrime göre bir hayli yüksektir.

Diesel Teorik Çevrimi P-V Grafiği.

1-2 arası izentropik sıkıştırma: Piston içindeki hava sıkıştırılarak V1 konumundan V2 konumuna kadar sıkıştırılır.

2-3 arası sabit basınçta ısı girişi: Silindir içine enjektörler vasıtasıyla yakıt püskürtülür ve yakıt sıcak hava ile temas edince piston içinde patlama meydana gelir ve bu süreçte piston içindeki basınç sabittir, P2=P3 tür.

3-4 arası izentropik genişleme: Silindir içerisinde bulunan gazlar V3 hacminden V4 hacmine kadar genişler.

4-1 arası sabit hacimde ısı atılması: Piston yukarı doğru hareket ederek piston içindeki yanmış gazları emme manifoldu vasıtasıyla içeriden atılır. Bu aşamada V4=V1 olup ısı çıkışı vardır.

Evet Otto ve Dizel motorların teorik çevrimleri bu şekilde peki gerçek dünyada burada gösterilen değerlere ne kadar yakın ve benzer bir sisteme sahibiz şimdi bu iki teorik çevrimin gerçek çevrim ile karşılaştırmasını göreceğiz.

TEORİK ÇEVRİM İLE GERÇEK ÇEVRİM ARASINDA Kİ FARKLAR ?

Emme supabı ÜÖN(Üst ÖNokta)’da açılır ve Emme supabı AÖN(Alt ÖNokta)’da kapanır olmalıydı. Bu karışıklığı lütfen dikkate almayınız. Doğrusu bu açıklamada olan şekildedir.

Umarım yardımcı olacak bilgileri alabilmişsinizdir, okuduğunuz için teşekkür ederim. Bu çevrimler aslında hayatımızı kökünden değiştirmiş çevrimlerdir sadece bunlarla kalmayıp farklı tip içten yanmalı motor çevrimleri de mevcuttur. Termodinamik yasalarının önemini ancak onun bilincini kavrayınca anlayabileceğimiz bir konu umarım herkes bir gün bu konuları daha detayıyla öğrenir ve hayata karşı bakış açılarının nasıl değiştiğini farkederler.

Çekingen, ürkek ve korkaklar için her şey imkansızdır çünkü her şeyi imkansız zannederler.

-Napoleon Bonaparte

Sağlıcakla kalın.

Otto ve Dizel Motorların Teorik Çevrimi Nedir?” için bir yanıt

Add yours

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s

WordPress.com'da bir web sitesi veya blog oluşturun

Yukarı ↑

%d blogcu bunu beğendi: