Gün geçtikçe katılaşan emisyon regülasyonları, artan yakıt tüketimi ihtiyacına bağlı olarak azalan kaynakların olabildiğince zararsız ve maksimum verimlilikte kullanılma gerekliliği ve bunlara bağlı olarak artan yakıt fiyatları ile yüksek yakıt verimliliğine ve düşük emisyona sahip, beklenen performans ihtiyaçlarını karşılayabilen yeni nesil motorların geliştirilmesine zemin hazırlayıp bunu ihtiyaç haline getirmiştir.
İlk otomobil üretilmeye başladığından buyana mekanik, elektronik ve kontrol boyutunda birçok iyileştirmelerle zamanlarının getirilerine göre teknolojik ve bilimsel gelişim açısından oldukça iyi noktalara gelinmiştir. Bu gelişimler farklı EGR türleri, değişken valf zamanlaması, farklı enjeksiyon stratejileri, türbülans geliştirme teknikleri vb. gibi birçok yeni kavramın geliştirilmesine yol açmıştır [1]. Bunun yanı sıra bir diğer gelişime açık olan kategori ise daha çok kimyasal süreçleri konu alan alternatif yakıt teknolojilerinin geliştirilmesidir. Bu alanda ise biyo-yakıtlar, hidrojen, doğal gaz kullanım çeşitleri (LPG, CNG) çalışmalar yapılmıştır [2]. Üçüncü kategori olarak sayabileceğimiz İYM termodinamiği alanında yanma sürecinin iyileştirilmesi ve optimum kondisyonlara taşınması ise bu çalışmada üzerinde durulan noktayı temsil etmektedir. Çalışmada, termodinamik bir çevrime sahip İYM üzerinde su enjeksiyon teknolojisiyle soğutma etkisi incelenmiş olup verimliliği ve uygulanabilirliği incelenmiştir.
Çalışmada, termodinamik türbülanslı yanma sürecinin teorik sanal modellenmesinde, yeni konseptlerin geliştirilmesi ve mevcut durumun simülasyon modelinin oluşturulması için 1D metodolojisi tercih edilmiştir. Bunun temel nedeni, simülasyon süresini kısaltmak ve alternatif modelleri hızlıca deneyip görebilmenin yanı sıra elde edilen sonuçlarda güvenilirlik ve doğruluğu da sağlayabilmektir. Sanal simülasyon destekli 1 D analiz metodolojisinden faydalanılarak, teorik bir motor modeli bilgileri referans alınmış ve buna bağlı olarak su enjeksiyon teknolojisi ile alternatif modeller geliştirilip kıyaslamalar yapılmıştır. Yapılan kıyaslamalar güç, tork, yakıt tüketimi, CO, CO2, NOX parametrelerine göre yapılmış olup su enjeksiyon sonucunda oluşan etkiler incelenmiştir. Değerlendirme sonucunda teorik olarak en uygun püskürtme stratejisi ve teorik etkisi incelenmiş olup sonraki araç seviyesi ve ileri araştırma ve uygulama çalışmalarımıza referans oluştur.
Anahtar Kelimeler: GT-Power, su enjeksiyonu, emisyon, hibrit
|
