Farklı Sürüş Çevrimlerinin Egr Soğutucusu Kirlenmesine Ve Kirlenmenin Egr Valfi Konumuna Etkisi

Abstract

Egzoz Gazları Resirkülasyonu (EGR), bir miktar egzoz gazını emme kanalına göndererek içten yanmalı motorlarda NOx emisyonlarını düşürmek için kullanılan bir teknolojidir. EGR sisteminin parçalarından biri EGR soğutucusudur. Gazın soğutulmasındaki amaç NOx emisyonlarını düşürmek ve emme sistemi parçalarını yüksek sıcaklıktan korumaktır. EGR soğutucuları, motorun çalışması esnasında yüzeylerinde partikül birikmesi nedeniyle kirlenmeye maruz kalırlar ve bunun sonucu olarak ısıl performansta bir düşüş olur. EGR soğutucuları hem soğutma modunda hem de by-pass modunda kirlenebilir. Soğutma modunda kirlenmenin kaynağı soğutucunun içinden geçen gazken, by-pass modunda by-pass kanadındaki sızıntıdır. Yapılan deneysel çalışmada, sekiz silindirli Euro5 standartlarında bir dizel motoru test edilerek farklı sürüş çevrimlerinin EGR soğutucusunun kirlenmesine etkisi gözlemlenmiştir. Soğutma ve by-pass modlarından hangisinin kirlenmeye daha çok etkisinin olduğu incelenmiştir. Ayrıca, kapalı devre EGR kontrol sisteminde, EGR soğutucusundaki kirlenmenin EGR valfinin konumuna etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, by-pass modunda en fazla zaman geçiren sürüş çevriminde EGR soğutucusunun da en fazla kirlenmeye maruz kaldığını ve 110 saatlik çalışmanın neden olduğu kirlenmeden dolayı, aynı çalışma noktasında EGR valfi açıklığının ortalama % 3-4 arttığını göstermektedir.

Exhaust gas recirculation (EGR) is a technology used in internal combustion engines to reduce the level of NOx emissions by means of transferring a certain amount of gas from exhaust line of the engine to the intake line. One of the components of an EGR system is the EGR cooler. The rationale behind cooling the hot gas is to reduce NOx emissions and not to threaten intake system components with high gas temperatures. However, EGR coolers are subjected to fouling due to particulate build up on surfaces during engine operation, which in turn results in performance degradation of the cooler. EGR coolers are contaminated in both cooler and bypass modes. In cooler mode, gas passing through the cooler is the source of contamination whereas leaking gas from the bypass flap is the reason in bypass mode. In this experimental study, eight-cylinder Eu5 diesel engine is tested to see the effect of different drive cycles on EGR cooler contamination. The point of interest is to evaluate if cooler mode or bypass mode is more significant source of fouling. Furthermore, the effect of EGR cooler degradation on EGR valve position is investigated in closed loop EGR control system. Results showed that EGR cooler is subjected to more fouling in the drive cycle that is spending more time in bypass mode and EGR valve position changed by 3-4% on the average for the same operating point because of contamination after 110 hours running.