Benzin motorlarında emme havasına su eklenmesinin motor performansına ve eksoz emisyonlarına etkilerinin incelenmesi

Sunulan çalışmada, benzin motorlarında emme havasına su eklenmesinin (EHSE'nin) motor performansı ve eksoz emisyonları üzerindeki etkileri deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmada, EHSE, güncel bir otomobil motorunda (Renault Clio) dört farklı motor devrinde ve % (3, 6, 9 ve 12) gibi dört farklı su oranında gerçekleştirilmiştir. Her motor devri için 6 farklı yükleme durumu seçilmiştir. Sayısal çalışmada, EHSE, güncel bir otomobil motorunda (Renault Megan) % (5, 10, 15) gibi üç farklı su oranında ve 6 farklı devir sayısında incelenmiştir. Sayısal çalışmada, boyutsuz termodinamik esaslı iki bölgeli çevrim modeli su kullanımı için uyarlanmıştır ve kullanılmıştır. Deneysel çalışma sonunda; EHSE ile özgül yakıt tüketiminin (ÖYT'nin)) 6000 d/d dışında seçilen tüm çalışma koşullarında azaldığı belirlenmiştir. 3000, 4000, ve 5000 d/d devir sayılarında ÖYT'de bulunan maksimum azalma oranları sırasıyla % 5,60 su oranında % 28,27, % 2,67 su oranında % 4,160 ve % 9,0 su oranında % 7,19 düzeyinde olmuştur. EHSE ile azot oksitlerin (NOx'lerin) ve toplam hidrokarbonların (HC'lerin) ise seçilen tüm çalışma koşullarında genel olarak azaldığı belirlenmiştir. EHSE ile; 3000 d/d devir sayısında karbon monoksit (CO) azalmasına rağmen, 4000 d/d'da CO artmış, 5000 d/d'da ise CO'da önemli bir değişiklik olmamıştır ve 6000 d/d'da ise genel olarak artmıştır. Yapılan deneysel çalışma sonunda hem motor karakteristikleri ve hem de eksoz emisyonları açısından yaklaşık %9 su oranının en iyi su oranı olduğu belirlenmiştir. Sayısal çalışma sonunda, seçilen su oranlarında, ÖYT ve YNO hacimsel oranı değerlerinin arttığı, yanma sıcaklıklarının, silindir basınçlarının ve CO emisyon değerlerinin azaldığı belirlenmiştir.