Investigation of In-cylinder Heat Transfer in a Low Heat Rejection Diesel Engine

Abstract

Bu çalışmada, piston oyukları düşük ısı iletim katsayısına sahip bir malzemeyle kaplanmış direkt püskürtmeli bir dizel motorun yanma odası ısı transfer karakteristikleri incelenmiştir. Testler, sabit devirde ve dört farklı motor yükünde yapılmıştır. Piston oyukları plazma sprey yöntemiyle itriya stabilize zirkonya maddesi ile kaplanmıştır. Isı taşınım katsayısı hesaplanmasında dizel motorlar için literatürde sıklıkla kullanılan Hohenberg, Eichelberg ve Woschni modelleri esas alınmıştır. Başlıca ısı geçişi parametreleri olarak ısı transfer katsayısı, ısı akısı, birim krank açısında toplam ısı çıkışı ve ısı geçişi ele alınmıştır. Yapılan çalışma sonucunda; artan motor yükü ve piston kaplama uygulamasıyla birlikte yanma odasında ısı taşınım katsayısının, ısı akısının, toplam ısı çıkışının ve ısı akısının önemli oranda arttığı gözlenmiştir. Sıkıştırma periyodunda, Hohenberg modelinin genel olarak daha yüksek ısı transfer oranı değerleri verdiği buna karşılık Woschni modelinin daha düşük ısı transfer oranı değerleri verdiği tespit edilmiştir. Isı geçişi parametreleri düşük yükte Woschni modeliyle en düşük değerdeyken en yüksek yükte maksimum değerlere ulaşmıştır. En yüksek yükte her iki motorda da toplam ısı çıkışı değerleri kullanılan tüm modellerle birbirine oldukça yakın bulunmuştur.