Modeling the effect of SCR denox unit on diesel engine performance

İçten yanmalı motor ve egzoz sistemi tasarımları birbirinden bağımsız bir şekilde düşünülememektedir. Bunun sebebi, egzoz sistemi ekipmanlarının ters basınç sorununu beraberinde getirmesi ve bunun da motor verimliliğinde azalmaya, yakıt tüketimi ve CO2 salınımında artmaya yol açmasıdır. Bu çalışmada, var olan COMSOL® üç boyutlu monolit reaktör uygulaması modifiye edilmiş ve 9 litre SCANIA arazi Dizel motoruna ait egzoz debi ve sıcaklık verileri kullanılarak 600 cpsi hücre yoğunluğuna sahip SCR deNOx ünitesi oluşturulmuştur. Deneysel bir çalışmaya göre modelin verifikasyonu sağlanmıştır. Analizler sırasında %98 NOx dönüşümü hedeflenmiştir. 2100 rpm motor hızında 600 cpsi hücre yoğunluğu ve 20 cm çapa sahip SCR deNOx ünitesi için 29.1 kPa ters basınç saptanmıştır. SCR ünite çapı 25 cm'ye çıkarılarak analizler tekrarlandığında ters basıncın 4.9 kPa'a kadar gerilediği görülmüştür. Ayrıca, %1 fazla NOx dönüşümü elde edebilmek için %50 daha fazla ters basınç gerçekleştiği gözlemlenmektedir. Motor verimliliği göz önüne alındığında, SCR'nin neden olduğu ters basıncın motordan elde edilen net işi azalttığı sonucuna ulaşılmıştır. Net işi arttırmak için motorun sıkıştırma oranı arttırılırsa, motor verimliliğinin arttığı ancak NOx salınımında sıcaklık artışından kaynaklanan bir artış olduğu görülmektedir.