10-21-2012
|
#2
|
|
Prof. Dr. Sinsi
|
Motorlarda Yanma Odaları Ve Özellikleri Hakkında
Birçok performans tipi silindir kafası alüminyumdan üretilir çünkü hafiftir, kolay işlenir ve port açılabilir bunun yanında ısı dağıtımını daha iyi gerçekleştirir ve yüksek sıkıştırma oranlarını mümkün kılar Ama mükemmel bir ısıl verimde ve bütün şartlar aynı düşünüldüğünde dökme çelikte güç üretimi daha kolaydır Çelikten alüminyuma dönüşüm yapılırken aynı ısıl verimi elde edebilmek için sıkıştırma oranını bir kademe arttırmak gereklidir Bunun nedeni ise, çeliğin ısıyı bünyesinde daha fazla saklaması ve genişleme zamanında bunun kullanılmasıdır Bu dönüşüm yaparken dikkat edilmesi gereken önemli bir noktadır
Hidrokarbon emisyonları yanma odasındaki karışımın dış katmanında bulunur ve karışım yanma odası duvarlarında büyük nümerik oranlarda soğumaya uğrarlar Alev yanma odası duvarına yaklaşırken sönümlenir ve arkasında hidrokarbonlu bir katman bırakır Yarı-küresel yanma odası en iyi hacimsel oranı sunar
Yanma Odası Çeşitleri ve Yapısal Özellikleri
İdeal yanmanın gerçekleştirilebilmesi için motorlarda en çok kullanılan yanma odaları aşağıdadır;
- Çatı tipi yanma odası
- Yarı küresel tip yanma odası
- Kama tip yanma odası
- Küvet tip yanma odası kullanılmaktadır
Çatı Tip Yanma Odası
Bu tip yanma odaları her silindirde dört supap bulunan motorlarda kullanılmaktadır Bu yanma odalarında buji yanma odasının tam ortasında yer almaktadır Bu durum etkin ve hızlı bir yanmanın gerçekleşmesini sağlamaktadır Ancak supap mekanizması nedeniyle silindir kapağı büyük boyutludur Bu tip yanma odaları bir binanın çatı arasına benzemesi nedeniyle çatı tip yanma odaları denilmektedir Çatı tip yanma odaları yarı-küresel tipine benzer olduğundan birbirlerine yakın özellikler gösterirler Aşağıda Hemi(yarı-küresel) yanma odasının özellikleri verilmektedir
Yarı–Küresel Tip Yanma Odası
Bu tip yanma odaları aynı hacimdeki diğer yanma odaları ile karşılaştırıldığında en küçük yüzey alanına, en az ısı kaybına ve en fazla ısıl (termal) verimliliğe sahip yanma odalarıdır Bu odalar verimlilik kazancı adına diğer unsurlardan en az miktarda ödün verilecek şekilde dizayn edilmiştir Subaplar, orjinal Chrysler Hemi’de yanma odası çevresinde 585 derecelik açıyla ve tam olarak krankmilinin merkez hattına denk gelecek şekilde yerleştirilmiştir Bu pozisyon, subaplar açıldığında içeriye büyük miktarda hava akışı sağlar Aynı zamanda karışımın daha efektif bir şekilde çapraz akış hareketi yapabilmesini ve taze karışımın egsoz subabındaki ısı transferinin limitlenebilmesini mümkün kılar Daha önceden hatırlayacağımız üzere bu tasarım en iyi yüzey/hacim oranını ve soğutma sisteminden ısı çekilimini limitlemek için zorunlu olan en kısa egsoz subap açılma zamanlamasını sağlar Bu yanma odasında bujinin ortada bulunması, harika bir oktan toleransını beraberinde getirir Subaplardaki küçük sıkıştırma plakaları, artık gazın buji üzerinden atılmasını ve yanmanın daha hızlı gerçekleşmesini sağlar Diğer bir avantajı da, emme ve egsoz subapları arasındaki mesafeden dolayı ısı transferinin mümkün olan en az şekilde yapılabilmesidir
Kama Tip Yanma Odası
Kama tip yanma odalarında silindir kapağında kama şeklinde bir hazne bulunmaktadır Bu tip yanma odalarının yapısı da basit olduğu için silindir kapağı daha küçüktür Yıllar boyunca en çok kullanılmış yanma odası türüdür Küvet tip yanma odasına benzer Emme subapları odanın eğimli şeklinde dizayn edilmiş çatı kısmına yerleştirilmiştir Subapların genel olarak konumu yine eğimlidir Buji odanın kalın kısmına subapların tam ortasına yerleştirilmiştir Odanın sivri-dik kenarının görevi, yakıt+hava karışımının yönünü değiştirmek ve bu karışıma silindir ekseninde ve aşağıya doğru spiral bir yol izletmektir Sıkıştırma kursu boyunca karışım ölü hacim içerisinde dar kısma doğru sıkışıp inceden kalına doğru genişleyen oda duvarlarında sert şekilde itilmeye maruz kalır Bu da güç oluşumuna olumlu katkı sağlayarak hareketin daha kolay gerçekleşmesine olanak verir
Küvet Tip Yanma Odası
Yanma odasının yapısı basit olduğu için silindir kapağı ve supap mekanizmasının yapısı, diğer yanma odalarının kullanıldığı silindir kapaklarına göre daha küçük ve basittir Ancak bu tip yanma odaları büyük çaplı supaplara uygun değildir Bu tasarım kama tip veya yarı-küresel tip yanma odalarına pek benzememektedir Üretici firmaların kullandığı değişik formlarda çeşitleri vardır Bazı dizaynlarda yanma odası neredeyse oval şekildedir, yeni ve daha verimli olanı ise kalp-şekli olarak adlandırılan tasarımdır Burada silindir kafasının tepesi ile örtüşen piston kafası söz konusudur ve bu odanın iki sıkıştırma alanına ayrılmasına neden olur Bu alanların boyutları birbirinden farklıdır Büyük olan tarafta buji ve emme subabı bulunur Asıl sıkıştırırmanın olduğu bölgenin karşı tarafı konik bir şekildedir yani kama tipinde olduğu gibi dik bir duvar söz konusu değildir Bujinin konumu egsoz subabına ve orta kısma doğru mümkün olduğunca yakındır Subaplar arasındaki az mesafe ise, hacimsel verimi ve oktan toleransını sınırlamaktadır
Bu tasarımların hepsini düşündüğümüzde birtakım avantaj ve dezavantajların olduğunu görüyoruz Mühendisler yıllar boyunca en ideal tasarımı bulmak için çalışmışlar ve çalışmaya devam etmektedir En kötü yanma odasında dahi, duvarlarda ve yüzeylerde yapılan bir takım yumuatmalarla sıkıştırmayı artırmak, yanma hızını yükseltmek gibi özellikler kazandırılabilir veya bujinin konumu değiştirerek ve piston kafasında ufak değişiklikler yaparak yanma iyileştirilebilir Günümüzde bu ufak tasarım hilelerinin etkisi oldukça azaltılmıştır ve artık çok daha iyi yanma odalarının standart olarak tasarlandığı unutulmamalıdır
|
|
|
|