Direkt enjeksiyonlu bir HCCI motorda enjeksiyon parametrelerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Otomotiv Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUSTAFA DENİZ ALTINKURT
Danışman: Ali Türkcan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında, farklı oranlardaki alkol-benzin karışımlarının ve çift kademeli direkt enjeksiyon stratejisinin HCCI yanma ve emisyonları üzerindeki etkileri, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD-computational fluid dynamics (CFD)) yöntemi ile gerçekleştirilen analizler kullanılarak incelenmiştir. CFD analizlerinden elde edilen yanma karakteristikleri ve emisyon sonuçları 111M180 numaralı TÜBİTAK 1001 Projesi kapsamında gerçekleştirilmiş olan testlerin sonuçları ile karşılaştırılmış ve doğrulanmıştır. Çift kademeli direkt enjeksiyon stratejisi, aynı enerji girişi şartlarında ve sabit devirde direkt enjeksiyonlu dizel bir motorun elektronik kontrollü HCCI-DI motora çevrilmesi ile uygulanmıştır. Birinci enjeksiyon zamanı tüm şartlarda sabit tutularak; ikinci enjeksiyon zamanının, enjeksiyon oranının ve alkol-benzin karışımlarının HCCI yanma karakteristikleri ve emisyonları üzerindeki etkisi CFD analizleri ile incelenmiştir. HCCI yanmanın modellenmesi için CFD yazılımı AVL Fire kullanılmıştır. Yanma ve türbülans modellemesi için ECFM-3Z yanma modeli ve standart k-ε türbülans modeli kullanılmıştır. Deney ve analiz sonuçlarından ikinci enjeksiyon zamanının yanma fazları ve emisyonların kontrolünde, enjeksiyon oranı değişiminin ise NOx emisyonlarının azaltılmasında kullanılabileceği görülmüştür. Karışımlardaki etanol oranındaki artışın basınç ve sıcaklık değerlerini düşürürken, metanol oranındaki artışın bu değerleri artırdığı tespit edilmiştir. CO emisyonları ikinci enjeksiyon zamanından NOx emisyonlarına göre daha az etkilenmiş olup genel olarak silindir gaz basıncı ve sıcaklıkları azaldıkça artmıştır. Silindir içi sıcaklık dağılımı ve azot oksit (NO) kütle oranları görüntüleri ile enjeksiyon parametrelerinin HCCI yanma üzerindeki etkileri daha detaylı olarak incelenmiştir. Görsellerden enjeksiyon stratejisinin ve farklı oranlardaki alkol-benzin karışımlarının silindir içi sıcaklık dağılımını ve NOx emisyonlarını büyük ölçüde etkilediği görülmüştür. İkinci enjeksiyon zamanı, enjeksiyon oranı ve farklı oranlardaki alkol katkısının yakıtın buharlaşma ve yanma sürecini önemli ölçüde etkilediği ve HCCI yanmanın kontrolünde kullanılabileceği görsel verilerle de doğrulanmıştır.