Grafen oksit nanopartikül katkılı dizel yakıtların dizel motor performansı ve emisyon karakteristiklerine etkilerinin deneysel olarak incelenmesi

Bu çalışmada, grafen nano katkısının dizel motorlarda yanma, performans ve emisyon karakteristikleri üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, tek silindirli, direkt enjeksiyonlu bir dizel motorunda, saf dizel yakıt ve farklı oranlarda grafen nano katkısı (25, 50, 75 ve 100 ppm) içeren yakıt karışımları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Motor testleri 0,3, 1, 2 ve 3 bar ortalama efektif basınç (OEB) koşullarında yürütülmüştür. Yanma analizleri kapsamında silindir içi basınç, net ve kümülatif ısı salınımı ile basınç artış oranı (dp/dφ) parametreleri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, grafen nano katkısının düşük ve orta katkı oranlarında yanma sürecini iyileştirdiğini ve özellikle 75 ppm katkı oranında maksimum silindir basıncı ve ısı salınımı değerlerinde belirgin artışlar sağladığını göstermiştir. Daha yüksek katkı oranlarında ise yanma karakteristiklerindeki iyileşmenin sınırlı kaldığı belirlenmiştir. Emisyon analizlerinde özgül yakıt tüketimi, CO, HC, NOx ve duman koyuluğu parametreleri incelenmiştir. Grafen nano katkısı ile özgül yakıt tüketimi ile CO ve HC emisyonlarında genel olarak azalma gözlenmiş, NOx emisyonlarında ise yük ve katkı oranına bağlı yukarı yönlü değişimler tespit edilmiştir. Duman koyuluğu sonuçları, düşük ve orta yük koşullarında grafen katkısının kurum oluşumunu azalttığını, yüksek yük ve yüksek katkı oranlarında ise artış eğilimi gösterebildiğini ortaya koymuştur. Tüm sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde, 75 ppm grafen nano katkı oranının performans, yanma ve emisyon parametreleri açısından en dengeli ve optimum katkı oranı olduğu belirlenmiştir.