Dizel motorlarında emme havası içerisine su eklenmesinin motor karakteristikleri ve eksoz emisyonları üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the effects of water adding to the intake air on engine performance and exhaust emissions in diesel engines
Yazar: MUSTAFA TUTİ
Danışman: DOÇ. DR. ZEHRA ŞAHİN ; PROF. DR. ORHAN DURGUN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering
Dizin: Deneysel inceleme = Experimental research ; Direkt püskürtmeli motorlar = Direct injection engines ; Dizel motorlar = Diesel engines

Özet:
Sunulan çalışmada, Renault K9K 700 tipi turboşarjlı common-rail püskürtme sistemine sahip bir otomobil dizel motorunda emme havasına su eklenmesinin motor performansı, NOx ve K is faktörü üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler; farklı yüklemelerde, farklı motor devirlerinde ve farklı su oranlarında gerçekleştirilmiştir. Su emme havasının içerisine, ana memesi değiştirilebilen bir karbüratör aracılığıyla % 2, % 4, % 6, % 8 ve % 10 oranlarında püskürtülmüştür.Çalışma sonunda; dizel motorlarında emme havasının içerisine su püskürtülmesinin motor performansını iyileştirdiği, NOx emisyonunu ve K is faktörünü azalttığı belirlenmiştir. (2000, 2500 ve 3000) d/d gibi motor hızlarında karışımdaki su oranı arttıkça K is faktörü azalmıştır. Maksimum azalma 3000 d/d'da % 11.71 su oranında % 41.75 olarak bulunmuştur. Seçilen yük ve devir sayılarında su oranı arttıkça NOx emisyonu azalmıştır. Özellikle % 6 su oranından sonraki azalmalar daha etkin olmuştur. 2500 d/d'da tam gazda tam yükte (520 N) maksimum azalma % 9.400 su oranında % 12.489 olarak belirlenmiştir. Su oranı arttıkça, ÖYT genel olarak saf dizel yakıtına yakın değerler almış ve bazı durumlarda ise azalmıştır. 2500 d/d'da, % (4-6) su oranlarında ÖYT'inde, ortalama olarak % 0.5 azalma sağlanmıştır. Efektif güç ise saf dizel yakıtının değerlerine yakın değerler almıştır. 3000 d/d'da tam gazda tam yükte (460 N) en büyük artma % 6.543 su oranında % 1.173 olarak elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: NOx emisyonu, K is faktörü, Motor karakteristikleri, Emme havasına su püskürtülmesi, Common-rail püskürtme sistemi

Abstract:
In the present study, the effects of water injection (WI) into intake air on the engine performance and exhaust emissions have been investigated in a Renault K9K 700 type turbocharged automotive diesel engine which has common-rail injection system. Experiments have been performed at different loads, engine speeds and various water ratios (WRs). The water has been injected into intake air by a carburetor, which main nozzle section is adjustable, at approximately 2%, 4 %, 6 %, 8 %, 10 % ratios.It was determined from the experimental results that the WI at specified ratios into intake air improves somewhat the engine performance and decreases significantly NOx and smoke index K. K smoke index decreases by increasing of WRs at (2000, 2500 and 3000) rpm. Its maximum reduction has been obtained as 41.75 % for 11.71 % WR at 3000 rpm. At chosen loads and engine speeds, as WRs increases, NOx emissions decrease. More effective reduction NOx has been obtained after 6 % WR. At 2500 rpm, at full load (520 N) and at 1/1 fuel deliver rate (FDR), maximum decrement of NOx emission has been obtained as 12.489 % for 9.400 % WR. As WR increases, brake specific fuel consumption (BSFC) takes values close to the neat diesel fuel (NDF) or decreases. BSFC decreases approximately 0.5 % for (4-6) % WR at 2500 rpm. Effective power takes values close to NDF. At 3000 rpm, at full load (460 N) and at 1/1 FDR maximum increment ratio has been obtained as approximately at the level of 1.173 % for 6.543% WR.Key Words: NOx emissions, Smoke index K, Engine characteristics, Injected water into intake air, Common-rail injection system