Piston ve supapları cr2o3 kaplanmış ve farklı yakıt katkıları kullanılan bir dizel motorda performans ve emisyon değerlerinin yapay sinir ağları ile belirlenmesi

Bu tez çalışmasında içten yanmalı motorların; egzoz emisyon ve performans parametrelerinin, Yapay sinir ağı (YSA) kullanılarak, istenilen motor devrindeki değerleri belirlenmiştir. Yapay sinir ağı ile deneysel olarak elde edilen verilerin, matematiksel modeli oluşturularak, deneylerin tekrar edilmesine gerek kalmaksızın sonuçların elde edilmesi ve bu şekilde; vakit, insan iş gücü ve maliyet kazancının sağlanması amaçlanmıştır. Deneylerde, Kaplamalı Motor (KM) ve Normal Motor (NM) olmak üzere 2 farklı dizel motor üzerinde çalışılmıştır, kaplamalı (KM) olarak adlandırılan motorun, yanma odası elemanlarından piston ve supaplarının yanma odasına bakan yüzeyleri kaplanmıştır. Kaplama maddesi olarak; termal bariyer olma özelliğine sahip seramik madde olan Krom oksit (Cr2O3) kullanılarak, Plazma Sprey yöntemi ile kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Her iki motorda dizel yakıt katkıları olan; Dibutil Maleat %3, %6, %9, Dietilen Glikol Dimetil Eter %3, %6, %9, etilheksil nitrat %3, %6, %9 ve bütanol ise %6, %12, %18, oranlarında karıştırılarak, KM ve NM' de yakıt katkısı olarak kullanımlarının, emisyon ve performans parametreleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kaplamalı Motor (KM) ve Normal Motor (NM)'da, NOX, CO, CO2, HC, duman yoğunluğu emisyon değerleri, egzoz gaz sıcaklığı (EGS) ve özgül yakıt tüketimi (ÖYT), titreşim verileri alınmıştır. Ardından, Dibutil Maleat %3, %6, %9, Dietilen Glikol Dimetil Eter %3, %6, %9, Etilheksil Nitrat %3, %6, %9 ve Bütanol ise %6, %12, %18, oranlarında karıştırılarak, Kaplamalı Motor (KM) ve Normal Motor (NM)'dan, NOX, CO, CO2, HC, duman yoğunluğu emisyon değerleri, egzoz gaz sıcaklığı (EGS) ve özgül yakıt tüketimi (ÖYT), titreşim, verileri alınmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen veriler YSA' ya giriş verileri olarak uygulanarak, MATLAB Programı yardımı ile matematiksel model oluşturulmuştur. YSA' dan elde edilen veriler ile deneysel veriler karşılaştırılıp, programın doğruluğu kontrol edilmiş ve sonuçların örtüştüğü görülmüştür. YSA' nın, kullanıcı dostu ve pratik bir kullanıma sahip olması amacıyla, MATLAB GUI'de ara yüz tasarımı yapılmıştır. Krom oksit (Cr2O3) Kaplamalı motorda (KM), Kaplamasız motora (NM) göre; HC, CO, duman yoğunluğu gibi emisyon değerlerinde ve ÖYT değerlerinde düşüş görülmüştür, CO2, NOX emisyonları ve EGS değerinde ise artış görülmüştür. Bütanol katkısı NM ve KM' de CO, NOX, Duman, EGS değerlerini düşürmüştür. Buna karşın HC, CO2, Titreşim, ÖYT değerlerinde artış gözlemlenmiştir. Dibütil Maleat katkısı NM ve KM' de CO, HC, duman yoğunluğu, EGS, titreşim değerlerinde azalma göstermesine karşın, diğer parametrelerde artış göstermiştir. Dietilen Glikol Dimetil Eter katkısı, NM ve KM' de CO, HC, duman yoğunluğu, titreşim değerlerinde azalma göstermesine karşın, diğer parametrelerde artış görülmüştür. Etilheksil Nitrat katkısı, NM ve KM' de CO2, duman yoğunluğu, ÖYT değerlerinde azalma göstermesine karşın, diğer parametrelerde artış görülmüştür. Çalışma sonunda elde edilen sonuçlara göre, TBK uygulaması ile dizel motorlarda performans kaybına uğramaksızın, emisyon değerlerinde azalma sağlanabileceği görülmüştür. Buna ek olarak, çeşitli dizel yakıt katkı maddeleri kullanılarak, egzoz emisyonlarında azalma sağlanabildiği görülmüştür. Ayrıca YSA yöntemi ile matematiksel modelleme yapılarak elde edilen sonuçlar yardımı ile tekrar deney yapmaya gerek kalmadan, düşük hata oranlarında sonuçlar elde edilmiştir. Bu şekilde, deneysel çalışmalarda harcanan maddi kayıplardan, zamandan ve insan iş gücünden tasarruf edilebileceği görülmüştür.