Amaç:   

Proje kapsamında, patentli yeni bir termodinamik çevrim üzerinden çalışan motor tasarımı, üretimi, testleri, ürünleştirilmesi ve pazarlanması amaçlanmaktadır. Geliştirilecek olan motor, öncelikli olarak İnsansız Hava, Deniz ve Kara Araçlarına (İA) pazarına yönelik olacaktır. Ancak motorun güç üretimi, daha genel kara ve deniz taşıtları gibi diğer pazarlara da uygulanabilirliği yüksektir ve İA pazarı için özelleşmiş ürünleri takiben diğer pazarlara hitap eden ürünlerin geliştirilmesi düşünülmektedir.

Termodinamik Çevrim ve Motorun Avantajları:

Tasarlanması önerilen dıştan yanmalı motor, yeni bir termodinamik çevrime uygun olarak çalışmakta ve verimli bir sıkıştırma süreci sonrası yanma, tepe sıcaklığı kısıtlanmış bir ortamda gerçekleşmektedir. Termodinamik süreç, uzun bir genleşme ve güç istihsalinin ardından, her şaft devrinde en az bir kere olmak üzere kendini tekrarlamaktadır. Döngüsel motorlarda yüksek güç ile birlikte ulaşılan verim, düşük yakıt değerleri sonucunda gerçekleşmektedir. Başlıca nedenler; döngüsel motor’un daha az güç girdisi isteyen, hilal şeklindeki kompresör haznesine ve daha uzun termodinamik genleşme ve güç istihsal eden bir türbin’e sahip olmasıdır. Ayrıca bu motorun kapalı hacim kömpresör yapısı, akış kopması (stol) olmayan bir aerothermodinamik yapıdadır. Tüm bu özellikler bir araya getirildiğinde, daha verimli ve çok daha güçlü bir motor ortaya çıkmaktadır. Bunlara ilaveten, yeni yapısı itibarı ile döngüsel motorun verim ve gücü ‘yeniden ısıtma’ ve ‘kademe arası soğutma’ sistemleri ile donatarak bir miktar daha yükseltmek mümkün olacaktır.

 

Halıhazırda ön hesapları yapılan motorun hacimsel verimi %85.6 olarak hesaplanmıştır. Genleşme süreci de 270° lik geniş bir devir açı aralığı boyunca gerçekleşmektedir. Bu genleşme süreci pistonlu ve turbo rotor devirli tüm motorlardan daha uzundur. Böylelikle daha çok güç istihsaline olanak verilmektedir. Sıkıştırma süreci de  330° lik bir devir açı aralığı boyunca tatlı meyilli bir hazne daralımı sonucu gerçekleşmektedir. Karbüratörlü sistem kullanıldığında, sıkıştırma süreci aynı zamanda hava yakıt karışım süreci olarakta kullanılmaktadır. Yakıt buharlaştıkça kompresör soğutmakta, böylelikle sıkıştırma verimliliğine çok olumlu yönde katkı sağlamaktadır. Ayrıca uzun bir sürece yayılan bu ön karışım, düşük yakıt/hava oranlarında başarılı yanmaya olanak vermektedir. Bu motorun başlıca diğer özellikleri arasında oldukça devamlı olarak gerçekleşen hava emiş, düşük basınç dalgalanması, düşük ses gürültü seviyeleri ve oldukça düzgün devirlenme özelliklerini sayabiliriz.

Yeni termodinamik çevrim de, sabit hacim ısı ilavesi ardından sabit basınç ısı ilavesi ve bunu takiben çevre basıncına kadar en yüksek düzeyde genleşme vardır. İlgili standart hava verimi şöyle ifade edilmektedir:

burada
  sıkıştırma oranıdır,  kesme oranı adı altında sabit basınç ısı ilave hacim oranıdır ve sabit hacim ısı ilave basınç oranıdır. gaz sabitidir.        

İş Planı:

Projede üç temel iş grubu bulunmaktadır; küçük boy (50 cc) prototip çalışmaları (KP), büyük boy (200 cc) prototip çalışmaları (BP) ve test sehpası kurulumu (TS). Test sehpası kurulumu iş grubu, motor destek elemanları ve motor test elemanlarının alınmasını ve uygun şekilde kurulumunu  içerir ve tek iş paketinden oluşur. Küçük boy prototip iş grubu, termodinamik analiz, tasarım, imalat ve montaj, çeşitli test çalışmalarından oluşur ve toplam dört iş paketini kapsar. Bu iş grubunda amaç, yeni döngüsel motor için ‘know-how’ edinmek, en uygun kompresör tipini belirlemek, mekanizmanın problemli kısımlarını ve çözümlerini belirlemektir. Büyük boy prototip iş grubu, termodinamik analiz, tasarım, imalat ve montaj, çeşitli test çalışmalarından oluşur ve toplam dört iş paketini kapsar. Bu iş grubunda amaç, bir önceki iş grubunda edinilen bilgi ve tecrubeler doğrultusunda motor mekanizmasının mükemmelleştirmek ve amaçlanan çalışma aralığı ve koşulları için performans optimizasyonu  yapmaktır.

 

Yakıt Besleme ve Ateşleme Sistemi:

Termodinamik çevrimin karakteristiği olan sabit hacimde yanmanın ve sonrasında sabit basınçta yanmanın kontrollü ve verimli bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için doğrudan enjeksiyon (benzin) sistemi kullanılacaktır. Yakıt besleme ve ateşleme sisteminin piyasadan hazır olarak temini planlanmaktadır. Elektronik kontrollü ateşleme sistemi, ateşleme ve püskürtme zamanlarını bilgisayar ile kontrol edebilme imkanı da sunmaktadır ve deneysel çalışmalar sırasında kullanılacaktır.