ISO 5165 PETROL ÜRÜNLERİ - DİZEL YAKITLAR - TUTUŞMA KALİTESİNİN TAYİNİ -SETAN MOTORU METODU

ISO 5165  PETROL ÜRÜNLERİ - DİZEL YAKITLAR - TUTUŞMA KALİTESİNİN TAYİNİ -SETAN MOTORU METODU

1 - KAPSAM

Bu Standard, tek silindirli, dört zamanlı, değiştirilebilir sıkıştırma oranlı, dolaylı enjeksiyonlu Standard bir dizel motor kullanılarak, dizel yakıtların tutuşma kalitesinin bir setan sayısı skalasına göre tayinini kapsar. Setan sayısı sıkıştırmalı tip motorlarda dizel yakıtların tutuşma kalitesinin ölçülmesini sağlar, tayin, ön yanma odalı, sıkıştırmaiı tip bir deney motorunda sabit hızda yapılır. Bununla birlikte deney motoru performansı ile tam ölçekli, değişken hızlı, değişken yüklü motorların performansı arasındaki ilişki tam anlaşılamamaktadır.

Bu Standard, sıfır setan sayısı (C.N.) ila 100 setan sayısı (C.N.) aralığına uygulanabilir. Ancak tipik uygulama aralığı 30 C.N. ilâ 65 C.N.'dır.

Bu metot sentetik yakıtlar ve bitki esaslı yakıtlar gibi klâsik olmayan yakıtlara da uygulanabilir. Ancak bu tür yakıtların tam ölçekli motorlarda nasıl performans göstereceği tam olarak anlaşılamamıştır.

Yakıtın yakıt pompasına yerçekimi etkisiyle akmasını veya enjektör memesinden geçmesini etkileyecek akışkan özelliklerine sahip numuneler bu metot için uygun değildir.

NOT 1  Bu Standard çalıştırma şartlarını SI birimleri cinsinden vermektedir, ancak, teçhizat imalâtında İnç-pound birimleri kullanıldığından motor ölçümleri bu birimler cinsinden verilmiştir ve bu yüzden, standard içerisinde bazı yerlerde bu birimler parantez içerisinde verilmiştir.

NOT 2  Bu standardın amacı bakımından, % (v/v) sembolü bir ürünün hacim yüzdesini ifade etmek için kullanılmıştır.

2   PRENSİP

Bir dizel yakıtın setan sayısı, bu yakıtın Standard şartlarda çalıştırılan bir deney motorundaki yanma özelliklerinin, setan sayıları bilinen referans yakıt karışımlarının aynı deney motorundaki yanma özellikleriyle karşılaştırılması suretiyle tayin edilir. Bu, numune için ve numune setan sayısını araya alacak referans yakıtların her biri için sıkıştırma oranının (çark okumasının) değiştirilmesini ve böylece setan sayısının çark okuması cinsinden enterpolasyonuna izin veren belirli bir tutuşma gecikmesinin elde edilmesini esas alan bir çark işlemiyle gerçekleştirilir.

3  TARİFLER

Bu standardın amaçları bakımından aşağıdaki tarifler geçerlidir.

3.1  SETAN SAYISI

Setan sayısı, dizel yakıtların tutuşma performansının bir ölçüsü olup standardize edilmiş bir motorda yakılan yakıtın aynı molorda yakılan referans yakıt ile karşılaştınlmasıyla elde edilir. Tutuşma performansından anlaşılan, yakıt akış hızının, enjeksiyon zamanlamasının ve sıkıştırma oranının kontrol edildiği şartlarda çalıştırılan Standard bir deney motoru ile deneye tâbi tutulan yakıtın lutuşmasındaki gecikmedir.

3.2 SIKIŞTIRMA ORANI

Sıkıştırma oranı, piston alt ölü noktada (b.d.c.) iken ön yanma odası hacmini de içeren yanma odası hacminin, piston üstü ölü noktada (t.d.c.) iken oluşan yanma odası hacmine oranıdır.

3.3  TUTUŞMA GECİKMESİ

Tutuşma gecikmesi, yakıt enjeksiyonunun başlaması ile yanmanın başladığı an arasında geçen süredir. Bu gecikme, derece krank açısı şeklinde ifade edilir.

3.4 - ENJEKSİYON ZAMANLAMASI, ENJEKSİYON AVANSI

Enjeksiyon zamanlaması, bir yanma çevriminde yanma odasına yakıt enjeksiyonunun başlatıldığı andır. Bu zaman, derece krank açısı olarak ifade edilir.

3.5-ÇARK OKUMASI

Çark okuması, motorun ön yanma odasındaki sıkıştırma tapasının konumunu gösteren bir mikrometre skalasından elde edilen ve sıkıştırma oranıyla ilişkili olan sayısal bir değerdir.

3.6 -SETAN SAYISI ÖLÇME CİHAZI, TUTUŞMA GECİKMESİ ÖLÇME CİHAZI

Setan sayısı ölçme cihazı, birçok transduserin giriş sinyallerinden elde edilen enjeksiyon avansı ve tutuşma gecikmesi değerlerini gösteren elektronik cihazdır.

3.7 - ENJEKTÖR AÇMA BASINCI

Enjektör açma basıncı, normalde enjektör meme iğnesini kapalı lutan yayın direncini yenerek iğnenin kalkmasını ve böylece memeden yakıtın püskürtülmestni sağlayan yakıt basıncıdır.

3.8 - REFERANS ALGILAYICILAR

Referans algılayıcılar, motor volanının yukarı kısmına takılan ve tutuşma gecikmesi ölçme cihazının kalibrasyonu için bir üst ölü nokta ve baz (referans) zaman tespit etmekte kullanılan ve volan gösterge iğnesi tarafından harekete geçirilen transduser(ler)'dir.

3.9 - ENJEKTÖR ALGILAYICISI

Enjektör algılayıcısı, enjektör iğnesinin harekelini algılayan ve dolayısıyla enjeksiyon başlangıcını gösteren transdu serdir.

3.10 - YANMA ALGILAYICISI

Yanma algılayıcısı, silindir basıncına mâruz bırakılmak suretiyle yanma başlangıcını gösteren basınç transduseridir.

3.11  - PRİMER REFERANS YAKITLAR

Primer referans yakıtlar, hekzadekan (setan), heptametilnonan (HMN) ve bu maddelerin belirli hacim oranlarında hazırlanmış karışımları olup bu karışım oranları kullanılarak setan sayısı skalası aşağıdaki bağıntı yardımıyla belirlenir:

Setan Sayısı = % setan + 0,15 ( HMN)

NOT  Selan sayısı skalası başlangıçta setan ve 1-metil naftalin (AMN) karışımından setanın hacim yüzdesi olarak tarif edilmişti. Burada setana 100 değeri, AMN'e sıfır değeri verilmekteydi. Daha iyi bir kararlılığa sahip olması ve daha kolay elde edilebilmesi sebebiyle, düşük setan sayısına sahip bileşen olarak 1962 yılından itibaren 1-metil naftalin yerine heptametilnonan kullanılmaya başlanmıştır. "ASTM Diesel National Exchange Group" un setan ve AMN karışımlarını primer yakıt olarak kullandığı motor kaiibrasyonu esas alındığında, heptametilnonanın setan sayısının 15 olduğu tespit edilmiştir. 1-metü naftalinin primer yakıt olarak kullanılmasına da hâlen İzin verilmektedir.

3.12 - SEKONDER REFERANS YAKITLAR

Sekonder referans yakıtlar, "T Yakıt" (yüksek setanlı) ve "U Yakıt" (düşük setanlı) olarak adlandırılan seçilmiş iki yakıtın belirli hacim oranlarında hazırlanarak "ASTM Diesel National Exchange Group" tarafından primer referans yakıt karışımları İle karşılaştırılmak suretiyle kalibre edilmiş ve numara verilmiş karışımlarıdır.

3.13 - KONTROL YAKITLARI

Kontrol yakıtları, herhangi bir iâboratuvarda belli bir motorun setan ölçme performansının kontrol edilmesinde kullanılan "ASTM Diesel National Exchange Group" tarafından kalibre edilmiş dizei yakıtlardır.

4 İŞLEM

4.1  GENEL

Motor çalışma şartlarının tamamının, tipik bir dizel yakıtla çalışan motorun çalışma şartlarına uygun ve denge şartlarında olup olmadığı kontrol edilir,

4.2   NUMUNENİN MOTORA VERİLMESİ

Numune boş bir yakıt tankına konur, yakıt büreti yıkanır, pompaya giden yakıt hattında hava varsa alınır ve yakıt seçici vana, motorun bu yakıtla çalıştırılmasına imkân verecek konuma getirilir.

4.3  YAKIT AKIŞ HIZI

Yakıt akış hızı kontrol edilir ve yakıt pompası akış hızı mikrometresi dakikada 13 ml harcama elde edilecek

şekilde ayarlanır. Nihaî akış hızı ölçme işlemi 60 s ± 1 s'lik bir tam periyot boyunca yapılmalıdır.

Referans olması açısından akış hızı mikrometresinin gösterdiği değer kaydedilir.

4.4 - YAKIT ENJEKSİYONU ZAMANLAMASI

İstenen yakıt akış hızı elde edildikten sonra yakıt pompası düzeneğinin enjeksiyon zamanlama mikrometresi 13,0 derece ± 0,2 derece enjeksiyon avansı elde edilcek şekilde ayarlanır. Referans olması açısından enjeksiyon zamanlaması mikrometresinin gösterdiği değer kaydedilir.

4.5 - TUTUŞMA GECİKMESİ

Çark, sıkıştırma oranını değiştirmek ve 13,0 derece ± 0,2 derece tutuşma gecikmesi elde etmek için ayarlanır. Çark mekanizmasında boşluk oluşmasını ve muhtemel hatayı önlemek için, çarkın son ayan saat yönünde (motorun Ön kısmından bakıldığında) yapılmalıdır.

4.6 - DENGEYE GELME

Kararlı enjeksiyon avansı ve tutuşma gecikmesi okumaları elde edilir.

NOT  Kararlı okumalar tipik olarak 5 dakika ilâ 10 dakika arasında elde edilmelidir. Numune ve referans yakıtların her biri için esas alınan süre birbiriyle uyumlu ve 3 dakikadan az olmamalıdır.

4.7 ÇARK OKUMASI

Çark okuması, yakıt numunesinin yanma özelliğinin temsilî göstergesi olduğundan gözlenir ve kaydedilir.

4.8 - REFERANS YAKIT

Numuneninkine yakın setan sayısına sahip bir sekonder referans yakıt karışımı ("T Yakıt’’ ve "U Yakıt" karışımı) seçilir. Seçilen bu referans yakıt karışımından taze olarak 400 mi veya 500 mi hazırlanır.

Referans yakıt  kullanılmamış yakıt tanklarından birine, numune yakıtta olduğu gibi yakıt hatlarını da yıkayacak şekilde aktarılır. Numune için yapılan ayar ve ölçme işlemlerinin aynısı yapılır ve çark okuması sonucu kaydedilir.

NOT  Bu işlemi esas alan çark okuması-setan sayısı ilişkisi motor ve motor ana bakımına bağlıdır, ancak her ana bakımdan sonra elde edilen deney tecrübesi sayesinde bu ilişki tayin edilebilir. Çark okumalarının bir grafiği veya tablosu hazırlandığında bu, referans yakıt seçimi yönünden basit bir rehber olacaktır.

5  HESAPLAMA

5.1 Numune ve referans yakıt karışımlarının her birinin çark okuma değerlerinin ortalaması hesaplanır.

5.2  Bu ortalama çark okuma değerleri ve referans yakıt karışımlarının setan sayıları kullanılarak, enterpolasyon yoluyla ve uygun bir bağıntı yardımıyla setan sayısı hesaplanır. Referans yakıt karıştmındaki "T Yakıt" hacim yüzdesi enterpolasyonda doğrudan kullanılmamalı, setan sayısına çevriimelidir.

5.3  Numune çark okuma değerini araya alma işlemi için kullanılan eşitlik aşağıda verilmektedir.

Burada

CN_S      : Numune setan sayısı,

CN_LRF   : Düşük setan sayısına sahip referans yakıtın setan sayısı,

CNhrf   : Yüksek setan sayısına sahip referans yakttın setan sayısı,

HW_S     : Numune için yapılan çark okuması,

HWlrf : Düşük setan sayısına sahip referans yakıt için yapılan çark okuması değeri,

HWhrf : Yüksek setan sayısına sahip referans yakıt İçin yapılan çark okuması değeri.

6 - SONUÇLARIN GÖSTERİLMESİ

Hesaplanan setan sayısı virgülden sonra 1 haneye yuvalatılarak kaydedilir. İkinci ondalığı 5 olan değerler, en yakın çift sayıya yuvarlatılarak verilir.

 Meselâ, 35,55 ve 35,65, 35,6 CN'a yuvarlatılır.