Marin uygulaması için benzinli bir motorun soğutma sistemi optimizasyonu

Yapılan çalışmanın amacı benzinli bir motorun kendisi ve soğutma sistemi için gerekli hesaplamaları yaparak soğutma sistemini marin uygulamalarında kullanılabilecek şekilde yeniden dizayn etmektir. Bahsedilen değişiklik için motorda hali hazırda soğutma için kullanılan radyatör yerine içinden soğutma suyu geçen bir eşanjör, makine dairesinde egzoz gazlarını soğutacak ek bir eşanjör ve bir de dışarıdan soğutma suyunu basacak ek bir pompaya ihtiyaç vardır. Bu şekilde bilinen benzinli bir motor alınarak marin uygulamalarında kullanılabilecek hale getirilmek amaçlanmıştır. Bu çalışmada gücü, stroğu ve silindir çapı gibi parametreleri bilinen ve şu anda otomobillerde kullanılan 1 lt'lik benzinli bir motor seçilmiştir. İlk etapta motorun bilinen parametrelerinden yararlanarak bilinmeyen çalışma parametreleri her bir çalışma stroğu için hesaplanmıştır. Sonraki adımda ise yakıt ile motora verilen ısı, efektif işin ısısı, soğutucuya verilen ısı ve egzoz gazlarına verilen ısılar hesaplanmıştır. Tüm bu hesaplanan ısılar ve bazı motor verileri motorun maksimum tork ve maksimum güç devirlerini de içeren toplam dört çalışma noktası için tekrarlanmıştır. Pompa ve eşanjör hesapları maksimum güç noktasına karşılık gelen çalışma devri için gerçekleştirilmiştir. Hesaplanan bu ısılardan yararlanarak motor soğutma suyuna verilen ısı için motor soğutma suyu eşanjörü hesapları ve tasarımı yapılıp gerekli pompa debileri belirlenmiştir. Motor soğutma suyu için tasarlanan eşanjörün iç tarafından dışarıdan alınan soğutma suyu geçerken bu soğutma suyunun dışından motor suyu geçmektedir. Aynı şekilde egzoz gazlarına verilen ısı için egzoz eşanjörü hesapları ve tasarımı yapılıp gerekli pompa debileri belirlenmiştir. Egzoz gazları için tasarlanan eşanjörün iç tarafından motorun çalışması sonucu ortaya çıkan egzoz gazları geçerken bu gazlardan bir boru ile ayrılan diğer kısımdan ise dışarıdan alınan tatlı su geçerek soğutulma yapılmaktadır. Her iki eşanjördeki sıvı ve gazların soğutulması için dışarıdan tatlı su kaynağından alınan su kullanılmıştır. Motor dairesi kısıtları göz önüne alınarak eşanjörün boru çapları için optimizasyon yapılıp en uygun çap değerleri belirlenmiştir. Ayrıca çalışmamın devamında marinize edilmesi planlanan motorun boyutları bilinen bir teknede ana makina olması durumunda, uygun marin şanzımanı seçilmiş ve teknenin yapısına ve motoruna uygun pervane boyutları (çap ve hatve vb.) hesaplanmıştır. Bu çalışmada uygulanan hesaplama yöntemi ve adımlar kullanılarak başka bir benzinli motor da aynı şekilde marinize edilebilir.