Homojen Yüklemeli Direkt Enjeksiyonlu Dizel Motorun Çok Boyutlu Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Yardımı İle Analizi

Abstract

Günümüzde yeni yanma süreçleri ile birlikte temiz dizel araştırmalarına önem verilmektedir. Bu araştırmaların önemi bu süreçlerin sahip olduğu sıfır civari partikül ve düşük emisyon seviyelerinden kaynaklanmaktadır. Uluslarası kurallar ise üreticileri NOx seviyelerini düşürmeye zorlamaktadır. Bu kurallar otomobil üreticileri ve bu sanayiye motor tedarik eden firmaları daha çevreci ve temiz motorlar üretmeye zorlamaktadır. Bu konuda emisyon seviyelerini ve kirletici miktarını sınırların altına indirecek birçok çalışma yapılmaktadır. Payri vd. direk enjeksiyonlu dizel motorlarda emiş ve sıkıştırma durumlarında, akış bölgesi için 3B akış analizi yaparak durumu incelemişlerdir. Chang vd. ise tek boyutlu model üzerinde nümerik çözüm yaparak geleceğin temiz ve çevreci teknolojisi olan HYY motorları incelemişlerdir. Bu tez aşamasında ise 6 silindirli turbo beslemeli direk yakıt püskürtmeli Ecotorq motor Ford - Otosan A.Ş tarafından incelenmiş ve gücün arttırılması ve emisyonların düşürülmesi planlanmıştır. Emisyon ve performans üzerinde etkili parametreler seçilmiş ve nümerik olarak incelenmiştir. Bir diğer amaç ise etkili devir bölgesinde yakıt tüketimi, parçacık ve emisyonları düşürürken gücü arttırabilmektir. Ayrıca parametreleri değiştirilen motorun Euro V standardına uygun olmasıda önemli bir parametredir.Tez kapsamında literatürdeki nümerik çalışmaların önemli bir kısmı gerçekleştirilmiş ve literatüre uygun sonuçlar elde edilmiştir.

New combustion processes focused on clean diesel combustion are investigated for their potential to achieve near zero particulate and NOx emissions. Their main drawbacks are increased level of unburned hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) emissions, combustion control at high load and limited operating range and power output. According to global regulations for NOx emission and particulate matter levels must be reduced by manufacturer. Due to these regulations, companies which design engines for automotive industry, focused on to produce clean and environment friendly products. So that design is the most important step in production cycle. There are lots of studies on diesel engine to improving the performance and reduce the pollutant to under the allowed level which is formed by the governments and organizations. Chang at al. worked on the 1D simulation of a HCCI engine obtain better burn characteristic for future clean and economical passenger vehicle applications. In this thesis a nine liters six cylinder Direct Injection (DI) –Homogenous Charge Compression Ignition (HCCI) Turbo Charged Diesel engine which is produced and planned to increase the power and improve the performance by Ford - Otosan A.Ş , is examined .The parameters that determine the performance, efficiency and emissions of the engine is studied on computations. During this thesis preparation stage all results verificated with the literature and we can see the results compatible with the recent works.