Ticari araçlarda Euro-7 normuna uyum için EGR soğutma suyu sıcaklığını regüle eden karışım termostatı tasarım ve geliştirmesi

Günümüzde hava kirliliğinin en önemli nedenlerinden biri içten yanmalı motorlardan kaynaklı kirletici gazların (NOx) çevreye salınmasıdır. Son yıllarda sürekli geliştirilen emisyon standartları motor üreticilerini bu konuya yönelmeye ve araştırma yapmaya zorlamıştır. Egzoz emisyon değerlerini ve azot oksit (NOx) oranını azaltmak amacı ile motor üreticileri araçlarda kullanılan yeni sistemler geliştirmişlerdir. Bu sistemlerden en önemlisi Egzoz Gazı Resirkülasyon (EGR) sistemidir. EGR sisteminin kullanım amacı egzozdan atılan NOx gazı salınımını azaltmaktır. EGR sistemi bileşenlerinden biri olan EGR soğutucusunun amacı egzozdan gelen gazın sıcaklığını düşürerek gazın silindire girmeden önce en verimli yanma sıcaklığına ulaşmasını sağlamaktır. Bu amaçla motor üreticilerinin yaptığı hesaplamalarda EGR Soğutucusunun soğuk su giriş sıcaklığının belirlenen sıcaklıkta sabit tutulması gerekliliği ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada bu gerekliliği sağlamak ve EGR soğutucusunun performansını en iyi seviyede tutmak amacı ile sisteme dahil edilecek bir karışım termostatının tasarlanması ve geliştirilmesi incelenmiştir. Bu çalışmada referans alınan motor ticari aracı olup bu motor özelinde EGR soğutucusunun en verimli noktada çalıştırabilmek için eşanjöre giren soğutucu suyun sıcaklığının 65°C de tutulması gerekmektedir. Bu amaçla eşanjörün soğuk su girişine bir karışım termostatı yerleştirilmesi düşünülmüştür. Termostat motor suyu sıcaklığı ne olursa olsun karışım termostatın çıkışında sıcaklığın 65°C olmasını sağlayacaktır. Bu sayede EGR soğutucusu en yüksek verimli noktada çalışacaktır. Bu çalışmada 3D tasarımlar için Catia V5 yazılımı kullanılmış olup tasarım optimizasyonlarında Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımı olan Ansys CFX modülü kullanılmıştır. Nihai tasarım için prototip numune üretilmiş olup test bankolarında fonksiyonel testler gerçekleştirilmiştir. Numerik ve deneysel çalışmaların sonuçları değerlendirilmiştir.