Dolaylı basınç ölçüm yöntemi kullanılarak performansa dayalı emisyon sistemi tasarımı ve gerçeklenmesi

İçten yanmalı motorlarda silindir içi basınç eğrisinin ölçümü; hata analizi, çalışma şartlarının gerçek zamanlı optimize edilmesi, performans ve emisyon kontrolü açısından çok önemli bir rol oynamaktadır. Buna karşın silindir içi basıncın bir sensör ile yanma odasından doğrudan ölçümü ekonomik ve pratik bir çözüm değildir. Bu sebeple basıncın dolaylı ölçümünü mümkün kılan bir metot geliştirilmesi üzerine bir çok araştırma bulunmaktadır.Motor çalışması sırasında gerçek zamanlı olarak performans ve emisyonun beraber optimize edecek Performansa Dayalı Emisyon Sisteminin (PDES) gerçeklenmesindeki en büyük zorluk araç üzerinde güç ölçümüdür. Bu çalışmada yeni bir dolaylı silindir içi basınç ölçüm metodu geliştirilmiş ve bu metot güç ölçümü için kullanılarak bir PDES tasarlanmış ve gerçeklenmiştir.Geliştirilen dolaylı basınç ölçüm metodu motor yüzeysel titreşim ve krank mili hız dalgalanma bilgilerine karşın basınç eğrisini üretmektedir. Tasarım sırasında düşük maliyetli, az işlem yüküne sahip, araçlara pratik uygulanabilir bir metot geliştirilmesi hedeflenmiştir. Dolaylı ölçüm metodunun geliştirilmesi tek silindirli bir dizel motor ile kurulan deney düzeneğinden elde edilen gerçek ölçümlere dayandırılmıştır. Bu metot, titreşim ve hızlanma bilgilerini FFT, Eğri Uydurma, Filtreleme gibi sinyal işleme teknikleri ile ön işlemden geçirmekte ve basıncı üretmek için bir Radyal Temelli Yapay Sinir Ağı (RBFN) barındırmaktadır. Metodun başarım ölçümü doğrudan ölçüm ile alınan gerçek basınç eğrileri karşılaştırılarak yapılmış ve yeterli seviyede olduğu tespit edilmiştir.Performansa dayalı emisyon sisteminde dizel motorlarda popüler bir NOX emisyon azaltma tekniği olan buhar enjeksiyonu uygulanmıştır. Motora buhar sevki için bir elektronik kontrollü buhar püskürtme sistemi (EKBPS) tasarlanmıştır. PDES sisteminde dolaylı ölçülen basınç değerleri ile elde edilen indike verim ve indike güç değerleri ve emisyonlar beraber dikkate alınarak optimum buhar oran aralığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, emisyon ve performansı beraber optimize ederek çalışan yeni bir emisyon kontrol sistemi gerçekleştirilmiştir.