Dizel Motorlarda EGR Gazlarının Soğutulmasında Harici Elektronik Kontrollü Soğutma Stratejisinin BSFC ve NOx Emisyonlarına Etkisi

Authors : Halil Ibrahim Akolaş, Alirıza Kaleli, Kadir Bakirci

Pages : 1219-1230

Doi:10.17798/bitlisfen.616950

View : 25 | Download : 17

Publication Date : 2020-09-26

Article Type : Research

Abstract :Modern dünyada hızla gelişen sanayi ve nüfus artışına paralel olarak motorlu taşıtların kullanımı giderek artmaktadır. Motorlu taşıtların zararlı emisyonları çevre kirliliği, küresel ısınma ve iklim değişikliği gibi canlı hayatı tehdit eden sorunların ortaya çıkmasında önemli rol oynadığı bilinmektedir. Ulusal ve uluslararası birçok anlaşmalarla motorlu taşıt emisyonları giderek kısıtlanmaktadır. Özellikle dizel motorlar, ekonomik yakıt tüketimi, yakıtın ucuzluğu ve yüksek ısıl verim sebebiyle ulaşım, nakliye, ağır hizmet makinelerinde ve binek otomobillerde yoğun olarak kullanılmaktadır. Dizel motorlar insan ve çevre sağlığı açısından zararları etkileri olan azot oksit (NO x ) ve partikül madde (PM) yayarlar. Dizel motorlarda NO x salınımını düşürmek için kullanılan etkin ve yerleşik sistemlerden biri egzoz gaz resirkülasyon (EGR) sistemidir. EGR sisteminde  egzoz gazı emme havası ile karıştırılarak yanma odası sıcaklığının azaltılması yoluyla  NO x emisyonları düşürülmektedir. Ancak EGR gazları emme dolgusu sıcaklığını artıracaktır. Bu durum hacimsel verimin kötüleşmesine ve yanma sürecinin olumsuz etkilenmesine sebep olacağından, egzoz gazlarının emme dolgusu ile karışmadan önce soğutulması gerekir. Genellikle EGR gazları bir ısı değiştiriciden geçirilerek soğutulmaktadır. Bu deneysel çalışmada EGR soğutucu, motor ana soğutma sisteminden ayrılmış radyatör, elektrikli su pompası, elektrikli fan, sıcaklık sensörü ve elektronik kontrolcüden oluşan harici elektronik kontrollü bir soğutma sistemi ile donatılmıştır. Deneyler kararlı durum çalışma koşullarında, 1700, 2000 rpm de, % 5,10,15 EGR oranlarında, yüklü ve yüksüz koşullarda yapılmıştır. Kontrollü EGR soğutma sistemi sayesinde, EGR gaz sıcaklıkları her devir için optimum NO x emisyonları elde edilebilen noktalarda tutulmaya çalışılmıştır. Kararlı durum ve hafif yük çalışma koşullarında NO x emisyonlarını ve fren özgül yakıt tüketimini (BSFC) azaltmada etkili olduğu gözlenmiştir.
Keywords : Dizel motor, NOx, EGR, EGR soğutucu, BSFC