Makine Mühendisliği (İngilizce)
Lisans	TYYÇ: 6. Düzey	QF-EHEA: 1. Düzey	EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu:

AUTO411

Ders İsmi:

Internal Combustion Engines

Ders Yarıyılı:

Güz

Ders Kredileri:

Teorik	Pratik	Kredi	AKTS
3	0	3	5

Öğretim Dili:

Ders Koşulu:

Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?:

Hayır

Dersin Türü:

Zorunlu Ders

Dersin Seviyesi:

Lisans

TYYÇ:6. Düzey

QF-EHEA:1. Düzey

EQF-LLL:6. Düzey

Dersin Veriliş Şekli:

Yüz yüze

Dersin Koordinatörü:

Doç. Dr. MEHMET TURGAY PAMUK

Dersi Veren(ler):

Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı:

Ulaştırma sistemlerinde kullanılan çeşitli motor türlerinin analizi ve tasarımı. Konular arasında otomotiv uygulamalarındaki enerji verimliliği ve emisyonlardaki gelişmeler yer alıyor.

Dersin İçeriği:

I Motor Çeşitleri ve Çalışmaları
II Motor Tasarımı ve Çalışma Parametreleri
III Yakıt-Hava Karışımlarının Termokimyası
IV Çalışma Akışkanlarının Özellikleri
V İdeal Motor Çevrim Modelleri
VI Gaz Değişim Süreçleri
VII Gaz Değişim Prosesleri, Devam.
VIII SI Motorlarda ve Şarj Hareketinde Karışım Hazırlama
IX Ara Sınavı
X SI Motorlarında Yanma
XI SI Motorlarda Yanma, Devam.
XII CI Motorlarda Yanma
XIII Motor Isı Transferi
XIV Motor Sürtünmesi ve Yağlama

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;

Öğrenme Kazanımları

1 - Bilgi
Kuramsal - Olgusal
1) Motor Tiplerinin, Çalışmasının, Tasarımının ve Çalışma Parametrelerinin Tanımlanması
2) Yakıt-Hava Karışımlarının Termokimyasının Tanımlanması ve Çalışma Akışkanlarının Özellikleri
3) İdeal Motor Çevrim Modellerinin Tanımlanması
4) SI Motorlarda ve Şarj Hareketinde Gaz Değişim Proseslerinin ve Karışım Hazırlamanın Tanımlanması
5) SI Motorlarda Yanmanın ve CI Motorlarda Yanmanın Tanımlanması
6) Motor Isı Transferinin, Motor Sürtünmesinin ve Yağlamanın Tanımlanması
2 - Beceriler
Bilişsel - Uygulamalı
3 - Yetkinlikler
İletişim ve Sosyal Yetkinlik
Öğrenme Yetkinliği
Alana Özgü Yetkinlik
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği

Ders Akış Planı

Hafta	Konu	Ön Hazırlık
1)	Motor Çeşitleri ve Çalışmaları	• Giriş ve Tarihsel Bakış Açısı • Motor Sınıflandırmaları • Motor Çalışma Döngüleri • Motor Bileşenleri • Çok Silindirli Motorlar • Kıvılcım Ateşlemeli Motor Çalışması • Farklı Tipte Dört Zamanlı SI Motorları • Sıkıştırma Ateşlemeli Motor Çalışması • Farklı Tipte Dizel Motorları • İki Zamanlı Çevrimli Motor Çalışması • Yakıtlar
2)	Motor Tasarımı ve Çalışma Parametreleri	• Önemli Motor Özellikleri • Karşılıklı Hareket Eden (mütenavip) Motorlar İçin Geometrik İlişkiler • Karşılıklı Hareket Eden Mekanizmadaki Kuvvetler • Fren Torku ve Gücü • Çevrim Başına Görünen İş • Mekanik Verim • Ortalama Etkin Basınç • Özgül Yakıt Tüketimi ve Verim • Hava/Yakıt ve Yakıt/Hava Oranları • Hacimsel Verim • Özgül Güç, Özgül Ağırlık ve Özgül Hacim • Güç ve Hacimsel Verim için Düzeltme Faktörleri • Özgül Emisyonlar ve Emisyon Endeksi • Performans Parametreleri Arasındaki İlişkiler • Motor Tasarımı ve Performans Verileri • Araç Güç Gereksinimleri Sorunlar Referanslar
3)	Yakıt-Hava Karışımlarının Termokimyası	• Alevlerin Karakterizasyonu • İdeal Gaz Modeli • Hava ve Yakıtların Bileşimi • Yanma Stokiyometrisi • Termodinamiğin Birinci Yasası ve Yanma • Termodinamiğin İkinci Yasasının Yanmaya Uygulanması • Kimyasal Olarak Tepkimeye Giren Gaz Karışımları
4)	Çalışma Akışkanlarının Özellikleri	• Giriş • Yanmamış Karışım Bileşimi • Gaz Özellik İlişkileri • Basit Bir Analitik İdeal Gaz Modeli • Termodinamik Özellik Tabloları • Özellik ve Bileşim Tabloları • Özellik ve Bileşim Hesaplamaları için Bilgisayar Rutinleri • Transport Özellikleri • Egzoz Gazı Bileşimi
5)	İdeal Motor Çevrim Modelleri	• Giriş • Motor Proseslerinin İdeal Modelleri • Motor Prosesleri için Termodinamik İlişkiler • cv ve cp Sabiti ile İdeal Gaz Çalışma akışkanı ile çevrim Analizi • Yakıt-Hava çevrimi Analizi • Aşırı Genişletilmiş Motor çevrimleri • Motor Proseslerinin ekserji Analizi • Gerçek Motor çevrimleriyle Karşılaştırma
6)	Gaz Değişim Süreçleri	• Dört Zamanlı çevrimde Emme ve Egzoz İşlemleri • Hacimsel Verim • Valfler ve Bağlantı Noktalarından Akış
7)	Gaz Değişim Prosesleri	• Artık Gaz Fraksiyonu • Egzoz Gazı Akış Hızı ve Sıcaklık Değişimi • İki Zamanlı Döngü Motorlarında süpürme • İki Zamanlı Motor Portlarından Akış • Süperşarj ve Turboşarj
8)	SI Motorlarda ve Şarj Hareketinde Karışım Hazırlama	• Kıvılcım Ateşlemeli Motor Karışımı • Yakıt Ölçümüne Genel Bakış • Merkezi (Gaz Kelebeği Gövdesi) Yakıt Enjeksiyonu • Port (Çok Noktalı) Yakıt Enjeksiyonu • Hava Akışı Olayları • Yakıt Akışı Olayları: Port Yakıt Enjeksiyonu • Doğrudan Yakıt Enjeksiyonu • Egzoz Gazı Oksijen Sensörleri • Yakıt Besleme Sistemleri • Sıvılaştırılmış Petrol Gazı ve Doğal Gaz Sorunları Referansları • Emme Tarafından Oluşturulan Akışlar • Ortalama Hız ve Türbülans Karakteristikleri • Girdap • Takla • Piston Tarafından Oluşturulan Akışlar: Sıkışma • Girdap, Takla, Takla Akış Etkileşimleri • Ön hazneli Motor Akışları • Yarık Akışları ve Üfleme • Piston Silindir-Duvar Etkileşimi Tarafından Oluşturulan Akışlar
9)	Ara Sınav	İlk 6 hafta
10)	SI Motorlarında Yanma	• Prosesin Temel Özellikleri • SI Motor Yanmasının Termodinamiği • Alev Yapısı ve Hızı • Yanma, Kısmi Yanma ve Teklemedeki çevrimsel Değişimler
11)	SI Motorlarda Yanma, Devam.	• Kıvılcım Ateşlemesi • Anormal Yanma: Kendiliğinden Ateşleme ve Vuruntu
12)	CI Motorlarda Yanma	• Prosesin Temel Özellikleri • Dizel Yanma Sistemlerinin Türleri • Dizel Motor Yanması • Yakıt Püskürtme Davranışı • Ateşleme Gecikmesi • Karıştırma Kontrollü Yanma • Alternatif Sıkıştırma-Ateşlemeli Yanma Yaklaşımları
13)	Motor Isı Transferi	• Isı Transferinin Önemi • Isı Transferi Modları • Isı Transferi ve Motor Enerji Dengesi • Konvektif Isı Transferi • Radyatif Isı Transferi • Anlık Isı Transferi Oranlarının Ölçümleri • Termal Yükleme ve Bileşen Sıcaklıkları
14)	Motor Sürtünmesi ve Yağlama	• Ön hazırlık • Tanımlar • Sürtünme Temelleri • Ölçüm Yöntemleri • Motor Sürtünme Verileri • Mekanik Sürtünme Bileşenleri • Pompalama Sürtünmesi • Aksesuar Güç Gereksinimleri • Motor Sürtünme Modellemesi • Yağ Tüketimi • Yağlayıcılar
15)	Final sınavı	Bütün konular

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar:

[1] Internal Combustion Engine Fundamentals, John B. Heywood (TEXTBOOK)
[2] Engineering Fundamentals of Internal Combustion Engines, W.W Pulkrabek,
[3] Thermodynamics, an Engineering Approach, Yunus Çengel, Michael Boles
[4] Thermal Engineering (SI Units) (English) 9th Edition, R K Rajput
[5] Internal Combustion Engine in Theory and Practice, P.L.Ballaney
[6] Internal Combustion engine, By V. Ganeson, 10th edition.

Diğer Kaynaklar:

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları	1	2	3	4	5	6
Program Kazanımları
1) Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi.
2) Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
3) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)
4) Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7) Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11) Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
12) En az birinde derinlik kazanmak üzere, kimya bilgisi ve matematiğe dayalı fizik bilgisi; çok değişkenli matematik ve türevsel denklemleri de kapsayacak biçimde, ileri matematik bilgisi; istatistik ve lineer cebir konularına aşinalık.
13) Hem ısıl sistemler hem de mekanik sistemler alanlarında, bu tür sistemlerin tasarım ve gerçekleştirilmesi de dahil olmak üzere, çalışabilme becerisi.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok	1 En Düşük	2 Düşük	3 Orta	4 Yüksek	5 En Yüksek

	Dersin Program Kazanımlarına Etkisi	Katkı Payı
1)	Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi.
2)	Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.	3
3)	Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)	3
4)	Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5)	Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6)	Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7)	Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8)	Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.	3
9)	Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10)	Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11)	Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
12)	En az birinde derinlik kazanmak üzere, kimya bilgisi ve matematiğe dayalı fizik bilgisi; çok değişkenli matematik ve türevsel denklemleri de kapsayacak biçimde, ileri matematik bilgisi; istatistik ve lineer cebir konularına aşinalık.
13)	Hem ısıl sistemler hem de mekanik sistemler alanlarında, bu tür sistemlerin tasarım ve gerçekleştirilmesi de dahil olmak üzere, çalışabilme becerisi.	4

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları	Aktivite Sayısı	Katkı Payı
Ara Sınavlar	1	% 40
Final	1	% 60
Toplam		% 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI		% 40
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI		% 60
Toplam		% 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler	Aktivite Sayısı	Süre (Saat)	İş Yükü
Ders Saati	14	3	42
Sınıf Dışı Ders Çalışması	14	4	56
Ara Sınavlar	1	15	15
Final	1	25	25
Toplam İş Yükü			138