r,o MAKALE / ARTICLE MACH30' un öncülü olan KU30GA tipi gaz motoru, aynı silindir hacmi ve devirde 14, 1 bar ortalama efektif basıncına sahipken, geliştirilmiş MACH30 motorunda efektif basınç 19,6 bar' a yükselmiştir. Yani aynı ebattaki motordan takribi %40 daha fazla güç alınmaktadır. Arttırılmış gücün getirdiği mekanik verimindeki iyileşme, yanma sisteminin geliştirilmesi ve değişken geometriye sahip yüksek verimli yeni nesil turboşarj ünitelerinin kullanılması sayesinde de genset verimliliği önemli ölçüde arttırılmıştır. Öte yandan sadece %1 nispetinde pilot yakıt kullanımı ve ön yanma düzeneği vasıtasıyla sürekli kararlı tutulan yanma teknolojisi Buji Ateşleme D D Küçük ateşl (0,1emJ)e enerjisi Kararsız Yanma Yüksek güçlerde ateşleme kabiliyeti (sınırlı) .u. Sınırlı Güç Pilot Ateşleme D Yüksek ateşleme enerjisi (800J) Kararlı Yanma D Ateşleme skı anbı ri l1 iayme tai nydoek Yüksek Güç Artan Verim sayesinde NOx emisyonu, mevcut ve gelecekte uygulanacak en sıkı çevre emisyon sınırlamalarına uyacak şekilde, 0,5 g/kWh ve altı mertebelerinde tutulabilmiştir. Şekil 4. MAC/130' un pilot yakıtlı ön ateşlemeli yanma sisteminin buji ateşleıııe/i konvansiyonel yanına sistemleri ile karşılaştmlınası Yanma Metodu Konvansiyonel KU30GA gaz motorunda yanma buji ateşleme ile ön ateşlemeyi gerçekleştiren ön yanma odası vasıtasıyla ana yanma odasındaki fakir gaz-hava karışımının ateşlenmesi şeklinde gerçekleştirilmekteydi. Bu halde ön yanma odasının tam ortasında yer alan bir buji vasıtasıyla ön yanma odasındaki zengin gaz-hava karışımı ateşlenmekte ve bu ateşleme neticesinde oluşan alev huzmeleri silindirdeki fakir karışımı yakmaktaydı. Ancak yüksek güç elde etmek için yüksek miktarda yakıt-hava karışımının beslenmesi durumunda (yüksek sıkıştırma oranı) buji de yüksek ateşleme enerjisi vermek üzere gerilimin de arttırılması gerekmekteydi. Neticede, bujilere yüksek gerilim uygulanması sebebi ile buji ömürleri önemli ölçüde kısalmakta ve işletme esnasında sıklıkla bakım arası verilip bujilerin değiştirilmesi zorunlu olmaktaydı. Bu problemi çözmek üzere MHI tarafından pilot yakıt ön ateşlemeli yanma teknolojisi geliştirildi. Yeni yanma sistemi sadece bujilerden kaynaklanan sorunları ve sık değişimleri bertaraf etmekle kalmadı, erişilen kararlı yanma, yüksek güç ve sıkıştırma oranları sayesinde verim artışını da beraberinde getirdi. Pilot Yakıt Püskürtme (Enjeksiyon) Sistemi MACH30G pilot püskürtmesi, dizel motorlar için geliştirilmiş en son püskürtme sistemi olan "Ortak Yüksek Basınçlı Yakıt Hattı" (Common Rail) teknolojisi ile yapılmaktadır. Bu halde, ön yanma odasına verilecek pilot yakıtın miktarı, püskürtme zamanlaması ve basıncı her bir silindir için ayrı ayrı ve istenilen şekilde serbestçe yapılabilmektedir. Yüksek basınçlı bir pompa motor kam mili zamanlama dişlisi vasıtasıyla tahrik edilmekte ve hat içerisinde basınçlandırılmış halde bulunan pilot yakıt selonoid tahrikli bir subap vasıtasıyla ön yanma odasına püskürtülmektedir. Bu sayede, her bir silindirde bağımsız olarak tüm işletme koşulları ve kısmi yükler altında optimum miktardaki pilot yakıtın ön yanma odasına zerk edilmesi mümkün olmaktadır. Motor kontrol sistemi tarafından silindirler arasında farklı püskürtme ENERJi & KOJENERASYON OONYASI zamanlaması ve miktarları gerektiğinde verilerek optimum ve dengeli yanma ve güç çıkışı sağlanmaktadır. Yakıt-Hava Karışımının Kontrolü Buji ateşlemeli tip KU30GA gaz motorunda yakıt-hava karışımı turboşarj üzerinde basınçlandırılmış şarj havasının bir "waste-gate" (yanma havasını atmosfere tekrar salan kapakçık düzeneği) üzerinden atılması ile ayarlanmaktaydı. Ancak bu halde turboşarj üzerinde kazanılmış enerji boşa gitmekte, yani verim kaybı olmaktaydı. MHI tarafından, MACH30G tipi gaz motoru için, değişken geometrili (VG) tip yeni bir turboşarj ünitesi geliştirildi. Bu yeni turboşarj vasıtasıyla işletme sırasında türbin tarafındaki sabit kanatçıkların açıları değiştirilerek emilen yanma havası basıncını (dolayısı ile miktarını) değiştirmek mümkün oldu. Netice olarak, turboşarj ünitesi istenilen yakıt-hava oranına göre yanma havası temin ederek, basınçlandırılmış yanma havasının atılmasını engelledi ve verimin artmasına katkıda bulundu. Verim artışının etkisi, bilhassa deşarj edilen yanma havası oranının önemli ölçüde arttığı düşük yükteki çalışma durumlarında, ehemmiyetli mertebelerde olmaktadır. Vuruntu Kontrol Sistemi Gaz motorları bilhassa yüksek yüklerde çalışma yaparken sık sık vuruntu riski ile karşılaşabilmektedir. Vuruntu, bilindiği üzere, ana yanma odasını çevreleyen ekipmanlar üzerinde ciddi tahribatlar yapmaktadır. Bunun içindir ki, ortaya çıkması durumunda vuruntunun çeşitli önlemlerle derhal bertaraf edilmesi lazımdır. En son çare olarak motorun yükü düşürülür; ancak ilk etapta ateşleme gecikmesi gibi önlemlerle vuruntu bandından uzaklaşılabilir. Bir tezat olarak, gaz motorlarının verimlerin gittikçe artması ile beraber daha yüksek sıkıştırma oranlarında çalışma gerçekleşmekte, bu da vuruntu riskini daha da daraltmaktadır. Sonuç olarak motorun yüksek veriminden taviz vermemek üzere, vuruntuya yakalanmadan motoru vuruntu sınırına en yakın noktalarda sürekli ve kararlı olarak çalıştırabilmek gerekmektedir. Ancak, bu marjın değişken çalışma koşulları (yük, gaz kompozisyon
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=