Homojen dolgulu dizel yanması ilkesine göre çalışan bir dizel motorunda motor karakteristiklerinin ve eksoz emisyonlarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of engine characteristics and exhaust emissions in a diesel engine operated in homogeneous charge diesel combustion principle
Yazar: MUHAMMET MUSTAFA KURT
Danışman: PROF. DR. ZEHRA ŞAHİN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Azot oksitler = Nitrogen oxides ; Dizel motorlar = Diesel engines

Özet:
Sunulan tez çalışmasında benzin fumigasyonunun (BF); motor karakteristikleri, yanma, açığa çıkan ısı oranı, eksoz emisyonları ve yakıt maliyeti üzerindeki etkileri, bir otomobil dizel motorunda deneysel olarak incelenmiştir. Burada %0, 5, 10, 15 ve 20 gibi beş farklı BF oranı, beş farklı devir sayısı ve iki farklı sıkıştırma oranı için deneyler yapılmıştır. Benzini emme havası içerisine püskürtebilmek için, emme manifolduna adapte edilmiş bir karbüratör eklenmiştir. Deneylerde kullanılan motorun orijinal sıkıştırma oranı 18.25'tir ve conta kalınlığı değiştirilerek motorun sıkıştırma oranı 17'ye düşürülmüştür. 
Her iki sıkıştırma oranı için BF'nin uygulanması ile seçilen tüm çalışma koşullarında özgül yakıt tüketiminin ve toplam yakıt maliyetinin önemli ölçüde azaldığı ve efektif verimin önemli ölçüde arttığı belirlenmiştir. Azot oksitler, 2000 ve 2500 d/d devir sayılarında BF ile genellikle azalmıştır ancak 3000, 3500 ve 4000 d/d devir sayılarında çoğunlukla artmıştır. İsler %10 BF oranına kadar azalmıştır ancak bu orandan sonra yeniden artmaya başlamıştır. Her iki sıkıştırma oranı için BF durumunda açığa çıkan ısı oranının krank mili açısına göre değişimini gösteren eğrilerin, saf dizel yakıtının (SDY) eğrilerinden biraz farklı olduğu görülmüştür. SDY ile ilgili eğride üst ölü noktadan (ÜÖN) sonra olmak üzere bir tepenin (maksimum açığa çıkan ısı oranı noktasının) bulunmasına karşın, BF durumundaki eğride ÜÖN'den önce bir tane ve ÜÖN'den sonra da bir tane olmak üzere iki tepenin oluştuğu görülmüştür. Ayrıca BF oranı arttıkça, ilk tepenin yüksekliğinin arttığı ve ikinci tepenin yüksekliğinin azaldığı bunun yanında yanma süresinin kısaldığı belirlenmiştir.

Abstract:
In the present thesis, the effects of gasoline fumigation (GF) on engine characteristics, combustion, heat release rate (HRR), exhaust emissions and total fuel cost have been experimentally investigated on an automotive diesel engine. Here, experiments have been carried out for five different fumigation ratios such as 0, 5, 10, 15 and 20%, five different engine speeds and two different compression ratios. An adapted carburetor was mounted on the intake manifold of the engine to introduce gasoline into intake air. The original compression ratio of the engine is 18.25 and it was reduced to 17 by using a thicker cylinder head gasket.  
It was determined that; specific fuel consumption and the total fuel cost decreased and effective efficiency increased significantly in all of the selected operating conditions with the application of BF for both compression ratios. Nitrogen oxides generally decreased with BF at 2000 and 2500 rpm but they generally increased with BF at 3000, 3500 and 4000 rpm. Opacity decreased until 10% GF ratio, but after this ratio it started to increase again. It was observed that; HRR graphs of GF are different from HRR graphs of neat diesel fuel (NDF) for both of the compression ratios. There has been only one peak (maximum HRR point) at the NDF graphs after top dead center (TDC) but have been two at the GF graphs; one before TDC and one after TDC.  As the GF increased; the height of the first peak increased and the height of the second peak decreased and also combustion duration decreased.