Bir dizel motorda zeolit maddesinin emisyon ve performans üzerine etkisinin yapay sinir ağları (YSA) ile araştırılması

İçten yanmalı motor egzozundan yayılan toksik maddelerin insan sağlığına ve doğal çevreye negatif etkisi giderilmek istenen bir konudur. Bu çalışmada, Basınç Salınımlı Adsorpsiyon prensibi ile çalışan bir zeolit filtre tasarlanarak havanın oksijence saflaştırılması ve bu saf oksijenin, bir dizel motorun emme hattına beslenmesi ile motorun egzoz emisyon ve performans parametrelerinin iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Zeolitin, yüzey alanını genişletmek, iyon değişimi, adsorpsiyon ve moleküler elek özelliklerini iyileştirmek amacıyla, 2N HCl ve 4N NaOH ile modifikasyonları yapılmıştır. Filtre sisteminde, doğal zeolit, sentetik zeolit, baz modifiyeli zeolit ve asit modifiyeli zeolit kullanılmıştır. ZF'nin zenginleştirdiği oksijen motorun emme manifolduna montaj edilmiş olan oksijen giriş rekoru vasıtasıyla yanma odasına beslenmiştir. Yapılan motor deneylerinde CO, CO2, HC, NOx, duman yoğunluğu, titreşim, gürültü, EGS, ÖYT, FTV değerleri, standart dizel motorda ve 4 farklı zeolit tipinin kullanıldığı koşullarda kayıt altına alınmıştır. Deneysel ölçümler sonucunda, elde edilen veriler YSA'ya eğitim ve test verileri olarak girilerek MATLAB R2016a programında modelleme yapılmıştır. YSA'nın tahmin ettiği değerler ve deneysel sonuçlar kıyaslanarak programın güvenilirliği kontrol edilmiştir. Bu amaçla, her bir egzoz emisyon ve performans parametresi için tahmin edilen değerler ve deneysel değerlerin kıyaslandığı grafikler, regresyon grafikleri ve ortalama karesel hata verileri dikkate alınmıştır. Yapılan ölçümler sonucunda, ZF'nin havadaki azotu PSA prensibi ile absorbe ederek büyükten küçüğe, SZ, BMZ, DZ, AMZ olarak oksijen zenginleştirmesi sağladığı tespit edilmiştir. İşlem sonucunda, CO, HC, duman yoğunluğu ve ÖYT değerlerinde düşüş sağlanmıştır. Buna karşın CO2, NOx, EGS, titreşim, gürültü, değerlerinde artış gözlenmiştir. Deneysel ölçümler sonucunda oluşturulan YSA'nın performansı incelenmiş, YSA'nın tahmin ettiği sonuçlarının kabul edilebilir hata oranlarında olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Zeolit, Basınç Salınımlı Adsorpsiyon, Dizel motor, Yapay Sinir Ağları