Dizel makinelerde yakıt püskürtme değişkenleri ile egzoz salımı ilişkisi üzerine deneysel bir araştırma

Büyümekte olan küresel ekonomi, sanayileşme, nüfus artışı, kentleşme ve gelişmiş enerji erişimi ihtiyacı küresel enerji talebini hızla arttırmaktadır. Dünya enerji pazarının geleceği üzerine yürütülen tahminlerde 50 yıllık yakın gelecekte enerji talebinin karşılanmasında fosil yakıtların günümüzde olduğu gibi en yüksek orana sahip kaynak olacağı öngörülmektedir. Ancak fosil yakıtlardan enerji üretimi hava kirliliğinin ve küresel ısınmanın başlıca sebebidir. Fosil yakıtlar kullanılarak enerji üretimi sağlayan makinelerin daha düşük oranlarda salım yapmasının sağlanabilmesi çevreye verilen zararların indirgenebilmesi için oldukça önemlidir. Fosil yakıtlar kullanılarak enerji üretimi yapan dizel motorlar yüksek termal verimi sebebiyle enerji üretiminde sıklıkla tercih edilmektedir. Dizel motorların çalışması sırasında ortaya çıkan hava kirletici maddelerin salım oranlarının azaltılması için uygulanabilecek çeşitli yöntemler bulunmaktadır. Bu yöntemler; motorun çalışma parametreleri üzerinde yapılan değişikliklerle egzoz salımlarının azaltılması, egzoz gazı resirkülasyonu sistemleri kullanılarak egzoz salımlarının azaltılması ve egzoz gazı son işleme sistemleri kullanılarak oluşan hava kirleticilerin atmosfere salınmadan önce ortadan kaldırılması veya çevreye daha az zararlı hale getirilmesi olarak sıralanabilir. Dizel motorlarda silindir içerisine yakıt püskürtme ve emme havası gönderimi stratejilerinde yapılan değişikliklerle egzoz salımlarının kontrolü mümkün olmaktadır. Bu tezde farklı yakıtların kullanımında yakıt püskürtme stratejisinde yapılabilecek değişikliklerden püskürtme basıncı ve püskürtme zamanlamasının değiştirilmesinin egzoz salımları ve motor performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, yakıt olarak motorin, denizcilik motorini ve denizcilik motorini içeriğine yüzde 5 oranda artık denizcilik yakıtı eklenerek hazırlanmış yakıt karışımı kullanılan tek silindirli, 11,4 kw gücünde bir dizel motorda püskürtme basıncının sırasıyla 180, 200 ve 220 bar basınçlarına ve püskürtme zamanlamasının sırasıyla üst ölü noktanın 15, 20 ve 25 derece öncesine alınmasının motor egzoz sıcaklığı, özgül yakıt harcamı ve egzoz gazı içeriğindeki karbondioksit, karbonmonoksit, oksijen, kükürtdioksit ve azot oksitler oranları üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deney sonuçlarına göre dizel motorlarda yakıt püskürtme stratejisinin kullanılan yakıt tipine, motor yüküne ve çevresel koşullara bağlı olarak belirlenmesiyle çevreye verilen zararın önemli oranda azaltılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.