Bir boyutlu termodinamik modelleme ile NOx emisyon tahmini metodolojisinin geliştirilmesi

Dizel motorlarda Nitrojen Oksit, kurum, CO ve UHC emisyonlarının doğru modellenmesi güç aktarım sistemlerinin geliştirme süreçlerinde günden güne sıkılaşan emisyon regülasyonları sebebiyle büyük önem arz etmektedir. Hiç kuşkusuz, yüksek doğrulukta ve gürbüz emisyon tahmini metotlarının geliştirilmesi çok erken geliştirme safhalarında motor sistemlerinin global optimizasyonunun önünü açacaktır. Motor bileşenlerinin doğru seçimi, özgül yakıt tüketimi hesabı ve doğru EGR stratejisinin belirlenmesi (düşük ve orta-yüksek) ancak NOx emisyonlarının doğru ve hızlı tahmini ile gerçekleşebilir. Literatürde 3D, stokastik reaktör, yarı empirik, fenomenolojik modeller ve sinir ağları gibi birçok emisyon tahmin metodolojisi bulunmaktadır. Fakat, bu yöntemler ya çok fazla data gerektirir ya da simülasyon süreleri oldukça yüksektir. Diğer bir taraftan, 1D simülasyon programları emisyon tahmini için hızlı fakat doğruluğu düşük bir alternatiftir. Bu çalışma kapsamında, hızlı ve doğru NOx emisyon tahmini metodolojisinin GT-Suite programında hazırlanan 1D Modeller yardımı ile geliştirilmesi hedeflenmiştir. İki farklı yanma modeline sahip iki farklı ağır yük ticari araç dizel motoru modellenmiş ve test datasına korale edilmiştir. NOx emisyon tahmin metodolojisi öncelikle 9L ağır yük dizel motorda geliştirilmiş, akabinde 12.7L ağır yük dizel motor üzerinde de denenmiştir. Her iki çalışmada da; extended Zeldovich denklem çıktıları, farklı performans parametrelerine bağlı kalibrasyon çarpan haritaları ile ayarlanmıştır. Bu şekilde elde edilen simülasyon sonuçlarının test dataları ile karşılaştırılması; geliştirilen metodolojinin NOx emisyonlarının yüksek hız ve doğrulukta tahmini için kullanılabileceğini göstermektedir.