TEMMUZ - AĞUSTOS 2014 / SAYI 45 41 Sonuç olarak genel olarak pervane veriminde %7’lik bir verim artışı yakalamış olduk. (Şekil 2) Çünkü küçük deniz tipi dizel motorlar için yeteri kadar yüksek kapasiteli küçültme dişlileri bulunmuyor ve özel bir dişliyi kendi başınıza yapmak çok pahalıya patlıyor; bu teorik veriyi, su içi test sırasında doğrulayabilmiş değilim. Büyük Pervaneyle TorqueBoost Şu ana dek benim öngörüm, klasik bir varsayım olan küçültme dişlisini göz ardı ederek pervaneyi motorun en azami hız ve gücüne erişmesini sağlayacak şekilde boyutlandırmaktı. Şekil 1’de yapılan analizin dayanağı da budur. Belirli bir küçültme dişlisi (2.74:1 gibi) ve pervane çapı için dişli adımı, pervanenin azami motor devrinde mevcut gücün tamamını emmesi için tasarlanmıştır. Bu tasarım kategorisine giren en verimli pervane, en iyi performansı veren pervane olarak seçildi. Volvo Penta D2-75 örneğinde bu, 23” (58 cm) pervaneydi. Şekil 2’deki analiz, belirli bir pervane çapını göz önünde bulunduruyor (örneğin 30”) ve dişlinin oranı ile dişli adımını aynı tasarımı en iyi hale getirecek şekilde düzenliyor (3.000 rpm motor devri ve 75 hp). 4.824:1 dişli oranı da buradan gelmektedir. Sonuç olarak pervane çapı ve dişli oranı artıyor ve 3.000 rpm motor devrinde aynı 75 hp’lik yükü elde etmemize yol açacak şekilde şaft devrini düşürüyor. Pervane büyüklüğündeki gözle görülür farka rağmen, herhangi bir motor devrinde motor üstüne bindirecekleri yük benzer kalıyor. Şekil 3’te yer alan “eşleştirilmiş” pervane eğrisi, bu tasarım kategorisi için optimize edilmiş herhangi bir pervanenin ortalama yük eğrisini göstermektedir. Şekil 3, laboratuar testlerinden elde edilen yakıt tüketim verilerini içeriyor. Şekilde görülen çeşitli kontur çizgileri, söz konusu motor devri ve yükünde volan üzerinde her bir kilovat/saat (kWh) enerji üretimi için tüketilmesi gereken yakıt miktarını göstermektedir. Buna özgül yakıt tüketimi (SFC) deniyor. Örneğin motor 2.200 rpm devirde çalışıyorsa ve yükü 17 kW ise (bu motor devrinde eşleştirilen pervanenin yarattığı yük), SFC değeri de kWh başına 260 ila 270 gram (g/kWh) olacaktır. Biz, ortalama olarak 265 g/kWh diyelim. Bu, pervanenin çektiği her bir kWh enerji için tüketilen yakıt miktarını temsil eder. Bu durumda toplam saatlik yakıt tüketim oranı 265 g/ kWh x 17 kW = 4.505 g olacaktır (gerçekte tüketim daha fazla olacaktır çünkü volan ve pervane arasındaki kayıplar, bu kısa açıklamada hesaba katılmamıştır). Bana göre burada dikkate alınması gereken, eşleştirilmiş pervane eğrisinin hiçbir zaman için motorun azami yakıt verimlilik alanına girmemesidir. Diğer bir deyişle bu eğri boyunca çalışan herhangi bir pervane, motora optimal düzeyde yük bindirmeyecektir. Bir tekneye çok küçük bir pervane takılacak olursa (bu durumda motor, pervanenin tam güç yüküne çıkmasından önce azami devire çıkar), durum çok daha kötü Nada’ya test sırasında 75 hp’lik (56 kW) bir Volvo Penta D2-75 takılmıştır. Şekil 1 – Volvo’ya 2.74:1’lik bir küçültme dişlisiyle birlikte takılmış çeşitli pervanelerin bir analizi. Şekil 2 - 30” (76 cm) çaplı bir pervaneyle motorun azami devrine ulaşmasını sağlamak üzere dişli adımı ve küçültme dişlisinin optimize edilmesine yönelik benzer bir analiz. Kuramsal olarak en iyi donanım, azami şaft devrini 1.095 rpm’den 622 rpm’e düşüren ve genel olarak %7’lik bir pervane verimi artışı sağlayan 4.824:1’lik bir küçültme dişlisiydi. Şekil 1 Şekil 2
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=