İçten yanmalı motorlarda farklı yanma odaları ve püskürtme modellerinde püskürtme dinamiği ve yanmanın incelenmesi

Son yıllarda motor performansı ve artan emisyon ürünlerinin farkındalığı soncunda her geçen gün geliştirilen düşük emisyon standartları araştırmacıları düşük emisyon stratejileri geliştirmek için zorlamaktadır. Yakıt enjeksiyonu boyunca hava hareketleri, hava yakıt karışımı, püskürtme dinamiği, yanma ve emisyon oluşumu özellikle silindir içerisinde üst ölü nokta (ÜÖN) bölgesinde önem kazanmaktadır. Hava hareketlerinin yanında motor devri, yanma odası şekli, püskürtme dinamiği ve alternatif yakıt kullanımı da dizel motorlarda yanma üzerine önemli etki etmektedir. Araştırmacılar silindir içersin de gerçekleşen bu süreçleri deneysel ve sayısal olarak inceleyerek teknolojiye katkı sağlamaktadır. Bu çalışmada, motor performansı ve emisyon oluşumları, püskürtme stratejileri, motor devri, farklı yanma odası geometrileri ve alternatif yakıtlar kullanılarak, çok püskürtmeli (multijet) direk enjeksiyonlu bir dizel motorda hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD)yöntemleri ve deneysel yöntemler kullanılarak araştırılmıştır. Sayısal çalışma AVL-FIRE yazılımının ESE-Diesel kısmında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada püskürtme modeli olarak WAWE model, türbülans modeli olarak k-zeta-f model ve yanma modeli olarak EFCM-3Z model kullanılmıştır. Bu şekilde gerçek çalışma şartlarına yakın bir sayısal çalışma yapılmıştır. Deneysel çalışmalar, dört silindirli ve dört zamanlı çok püskürtmeli bir dizel motorda gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmada silindir basıncı, silindir tepesine bağlanan bir basınç sensörüyle ölçülürken aynı zamanda krank miline bağlanan bir enkoderle krank açısı elde edilmiştir. Deneysel çalışmanın amacı motora ait iç veriler elde etmektir. Bu kapsamda silindir içi basınç, sıcaklık, ısı salınımı, püskürtme dağılımı, alev gelişimi, kirletici emisyonlar ve motor momenti elde edilmiştir.