Etanol-Dizel Karışımıyla Çalışan Sıkıştırma ile Ateşlemeli bir Motorun Çalışma Parametrelerinin Taguchi Yöntemi ile Optimizasyonu


Creative Commons License

Özel U., Balta E., Özsezen A. N.

4th International Symposium on Automotive Science and Technology (ISASTECH 2025), Kocaeli, Türkiye, 18 - 20 Eylül 2025, cilt.1, ss.49-60, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Cilt numarası: 1
  • Basıldığı Şehir: Kocaeli
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.49-60
  • Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
  • Kocaeli Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışma, dizel motorda maksimum motor performansı ve minimum egzoz emisyon seviyelerini sağlamak için optimum etanol-dizel karışım oranını, emme havası basıncını ve çevrim süresini belirlemeyi amaçlamaktadır. İstatistiksel analizler, Taguchi'nin L32 ortogonal dizisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kontrol parametrelerinin seviyelerinin deneysel değişkenler üzerindeki etkisini araştırmak için varyans analizi (ANOVA) tekniği kullanılmıştır. Çevrim süresinin silindir içi gaz basıncı üzerinde baskın bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Amonyak dışındaki egzoz emisyonları seviyelerinde karışım türüne ve emme havası basıncının artmasına bağlı iyileşmeler gözlemlenmiştir. Tüm ANOVA analizlerinde bütün değişkenler için R2 değeri 90% ve üzerindeyken en düşük seviyedeki uyum iyiliği indeksi, NH3 emisyonu için hesaplanmıştır. Karışımdaki etanol miktarının CO, CH4, ve NH3 emisyonlarını önemli ölçüde etkilediği belirlenmiştir. Öte yandan çevrim süresinin NOx emisyonunu, emme havası basıncının ise CO2 emisyonunu önemli ölçüde etkilediği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Alkol yakıtlar, Aşırı doldurma, Dizel motorlar, Taguchi tasarımı, ANOVA.

This study aims to determine the optimum ethanol-diesel blend ratio, intake air pressure, and cycle time to achieve maximum engine performance and minimum exhaust emission levels in a diesel engine. Statistical analyses were performed using Taguchi's L32 orthogonal array. The analysis of variance (ANOVA) technique was used to investigate the effect of control parameter levels on experimental variables. It was observed that the cycle time had a dominant effect on the cylinder gas pressure. Improvements in exhaust emission levels, except for ammonia, were observed depending on the mixture type and the increase in intake air pressure. While the R2 value was 90% and above for all variables in all ANOVA analyses, the goodness-of-fit index was calculated for the lowest level of NH3 emissions. It was determined that the amount of ethanol in the mixture significantly affects CO, CH4, and NH3 emissions. On the other side, it was determined that the cycle time significantly affects NOx emissions, while the intake air pressure significantly affects CO2 emissions.  Keywords: Alcohol fuels, Supercharge, Diesel engines, Taguchi design, ANOVA.