Dizel motorlarda emisyon optimizasyonu

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MUSTAFA GÜÇLÜ

Danışman: Muammer Özkan

Özet:

Günümüzde dizel motorlar yüksek termik veriminden dolayı büyük bir kullanım alanına sahiptir. Hava kirliliğinin en önemli nedenlerinden biri dizel motorlu taşıt kullanımına bağlı oluşan kirleticilerdir. PM ve NOx emisyonları dizel motorlarında üstesinden gelinmesi gereken en temel iki problemdir. Bu iki emisyonun konvansiyonel şartlarda çalışılması durumunda oluşum açısından aralarında ters orantı barındırması her iki emisyonun da aynı anda kontrol altına alınmasını güçleştirmektedir. Artan hava kirliği ve sıkılaşan emisyon regülasyonlarıyla bir çok araç üreticisi için hibrit güç sistemleri arayışı neredeyse zorunlu hale getirmiştir. Bu noktada dizel motorun taşıt içerisinde jeneratör motoru olarak çalıştığı, taşıtın güç ihtiyacını karşıladığı hibrit sistemler tercih edilebilir hale gelmiştir. Dizel jeneratör motorları tek devir çalışarak gerekli güç ihtiyacını sağlayabilirler. Dizel jeneratör motorunun sabit devirde kalibrasyon ihtiyacının olması, sabit devirde çalışan dizel motorların emisyon optimizasyonunda konvansiyonel yanma stratejilerinin dışındaki yöntemlerin uygulanarak emisyonların kontrol altına alınmasını kolaylaştırır. Geleneksel dizel yanma metodolojilerinin ötesinde, Homojen Şarj Sıkıştırma Ateşlemesi (HCCI), Premiks Kontrollü Sıkıştırma Ateşlemesi (PCCI) ve Module Kinematik (MK) gibi Düşük Sıcaklık Yanma (LTC) stratejileri, hem NOx hem de PM emisyonlarının eş zamanlı olarak kontrol altına alınmasında önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, dizel motorlarda konvansiyonel çalışma stratejilerinin dışına çıkılarak, Modulated Kinetics yöntemi ile PM ve NOx emisyonlarının kontrol altına alınması amaçlanmıştır. Bu çalışma 3,9 litrelik bir Common Rail (CR) dizel motor üzerinde farklı yakıt miktarları, değişen ray basınçları ve püskürtme zamanlamalarıyla ilgili analiz ve test çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar, emisyon optimizasyonu hedefiyle NOx ve PM oluşum sonuçlarını değerlendirmek amacıyla yürütülmüştür. Gerçekleştirilen çalışmalar neticesinde PM ve NOx emisyonlarını aynı anda kontrol altında tutulabileceği kalibrasyon noktaları belirlenmiştir.