Dizel motorlarında soğukta ilk harekete geçişi kolaylaştımak ve emisyon karakteristiklerini iyileştirmek için vorteks tüplerinin kullanılması
Using of vortex tubes in diesel engines to facilitate starability and to enhance the exhaust emission characteristics in cold conditions
Yazar: ADEM ÇELİK
Danışman: PROF. DR. MEHMET YILMAZ ; DOÇ. DR. MEHMET AKİF CEVİZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Çeşitli avantajları sayesinde dizel motorlarının kullanımı son yirmi yıl içerisinde önemli ölçüde artmış olmasına rağmen, bu tip motorların hâlen olumsuz özellikleri vardır; soğukta ilk hareket. Düşük sıcaklıklarda motorun ilk harekete geçişi zorlaşmaktadır ve egzoz emisyon problemleri ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada dizel motorlarda soğukta ilk harekete geçişi kolaylaştırmak ve emisyon karakteristiklerini iyileştirmek amacıyla vorteks tüplerin kullanımı önerilmiştir. Bu amaçla vorteks tüplü bir dizel motorunda deneysel çalışmalar yapılmıştır.Motor karakteristikleri ve egzoz emisyon karakteristiklerini belirlemek amacıyla iki temel grup deney yapılmıştır. Motor karakteristiklerini belirleme deneylerinde motor silindirine giren hava sıcaklığı, motor egzoz gazı sıcaklığı, motor soğutma suyu çıkış sıcaklığı, çevre havası sıcaklığı, motor devir sayısı ve silindir içi basınç değerleri ölçülmüştür. Egzoz emisyon karakteristiklerini belirleme deneylerinde ise hidrokarbonlar (HC), karbon monoksit (CO), azot oksitler (NOx) ve partikül madde (PM) emisyon değerleri ölçülmüştür. Deneyler -5oC, -3oC, 0oC ve 4oC çevre sıcaklıklarında yapılmıştır.Vorteks tüpün kullanılması motorun daha kısa sürede kararlı hale gelmesini sağlamıştır. Vorteks tüp ayrıca motorun egzoz emisyon karakteristiklerinde de iyileşmeler oluşturmuştur. Sonuç olarak vorteks tüpün dizel motorların soğukta ilk harekete geçişine ve egzoz emisyonları üzerine olumlu katkılar yaptığı ifade edilebilir.Anahtar Kelimeler: Dizel motor, soğukta ilk hareket, egzoz emisyonları, vorteks tüp

Abstract:
Although the using of diesel engines have increased significantly in last two decades due to some advantages of this type of engines, there is still a negative behavior of this type of engines; cold starting problems. At low air temperature, engine starting gets difficult and exhaust emissions problems arise. In this study, use of vortex tubes has been proposed in order to ease the cold start and to improve exhaust characteristics in diesel engines. For this purpose, experimental studies were carried out in a diesel engine with vortex tube.Two fundamental groups of experiments were conducted to determine engine characteristics and exhaust emission characteristics. Air temperature at the entrance of engine cylinder, temperature of engine exhaust gas, outlet temperature of engine cooling water, ambient temperature, engine speed, and cylinder pressure were measured in the experiments of determining of engine characteristics. Hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and the particulate matters (PM) emissions were measured in the experiments of determining of exhaust emission characteristics. Experiments were carried out at the ambient temperature of -5oC, -3oC, 0oC, 4oC.Vortex tube ensured engine to arrive cranking speeds at shorter durations. Vortex tube did also improve engine exhaust emission characteristics. As a result, it may be stated that vortex tubes could contribute to the cold starting and exhaust emissions of diesel engines.Keywords: Diesel engine, cold start, exhaust emissions, vortex tube