Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi (Oct 2021)
Biyodizel ve EGR Kullanılan Bir Dizel Motorunda Motor Performansını ve NO Emisyonunu Etkileyen Faktörlerin Taguchi Yöntemi ile Optimizasyonu
Abstract
Araç motorlarında petrol kökenli yakıtlara bağımlı kalındığı sürece çevre kirliliğinin tehlikeli boyutlara ulaşması yadsınamaz bir gerçektir. Ayrıca fosil yakıt kaynaklarının azalması farklı yakıt arayışlarını zorunlu hale getirmiştir. Dolayısıyla günümüzde alternatif yakıtları geliştirme çabaları ve bu yakıtların araç motorlarında kullanılması yaygınlaşmaktadır. Bunun yanı sıra egzoz emisyon standartlarındaki kısıtlayıcı yasalar gereği yenilenebilir alternatif yakıtlarla birlikte emisyon azaltıcı yöntemlerin de kullanılması gereklidir. Bu amaçla bu çalışmada, tek silindirli direkt püskürtmeli ve tam yükte çalışan bir dizel motoruna farklı oranlarda biyodizel (B10, B20 ve B50) ve egzoz gazı resirkülasyonu (EGR) (%10, %15 ve %20) uygulanarak motor performans ve NO emisyonlarındaki değişimler deneysel olarak araştırılmıştır. Deney tasarımının Taguchi optimizasyon yöntemi ile yapıldığı çalışmada L16 ortogonal dizisi kullanılmış, böylece deneyler esnasında zaman ve maliyetten tasarruf edilerek motor performansı ve NO emisyonunun optimizasyonu yapılmıştır. Motor performansı ve NO emisyonu üzerinde etkili faktörler olarak biyodizel, EGR ve devir seçilmiş ve bu faktörlerin farklı seviyeleri kullanılmıştır. Sinyal/Gürültü (S/N) analizi sonucunda motor parametreleri açısından en iyi kombinasyonlar belirlenmiştir. Daha sonra faktörlerin etki dereceleri ANOVA (varyans) analizi ile test edilmiştir. Son olarak doğrulama deneyleri yapılmış ve Taguchi optimizasyonu sonucu elde edilen iyileşmeler standart motor sonuçlarıyla karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Motor döndürme momenti ve özgül yakıt sarfiyatı (ÖYS) açısından optimum sonuçlar B20 yakıtında, EGR uygulanmadığında (EGR0) ve 1600 d/d’da elde edilmiştir. Taguchi optimizasyonu sonucu momentte %1,11’lik, ÖYS’de ise %0,67’lik bir iyileşme kaydedilmiştir. NO emisyonunda ise Taguchi optimizasyonu sonucunda %92,3’lük bir iyileşme meydana gelmiştir. ANOVA analizi sonucunda faktörlerin performans parametreleri üzerinde %99 ile %99,99 arasında etkili oldukları saptanmıştır.
Keywords
