Özet:
Motorlu taşıtlar tarafından üretilen kirletici maddelerin büyük bir çoğunluğunu egzos gazlan içerisindeki yanmamış hidrokarbonlar oluşturur. Motor yanma odası ana yanma odası dışında birçok küçük hacimlerden oluşmuştur ve bu hacimler dar kanallarla ana yanma odasına bağlantılı durumdadırlar. Motorun çalışması esnasında silindir iç basıncına bağlı olarak, küçük hacimlere doğru veya bu hacimlerden ana yanma odasına doğru gaz akışları meydana gelir. Bu hacimlerin en büyüğü piston birinci kompresyon segmanı ve silindir cidarı arasında oluşur. Bu üst segman hacmi olarak adlandırılır. Yanmamış hidrokarbonlar, yanma odasının çeşitli bölümlerinde Yüzey/Hacim oranının büyük olması nedeniyle ısı kayıplarının buradaki karışımın tutuşmasını engelleyecek kadar büyük olması ve yanma odasının soğuk cidarlarına olan ısı kayıpları nedeniyle buraya ulaşan alevin anında sönmesiyle oluşmaktadır. Piston ile silindir arasında bulunan üst segman hacminin yanmamış hidrokarbon konsantrasyonuna etkisi büyüktür. Bu çalışmada, üst yüzeyleri yeniden şekillendirilen 4 adet piston kullanılarak, yanmamış hidrokarbon konsantrasyonuna ve motor performansına etkileri araştırılmıştır. Yeniden şekillendirilen her piston için sıkıştırma oram sabit tutulmuş ve Yüzey/Hacim oranları değiştirilerek, Yüzey/Hacim oranının yanmamış hidrokarbon konsantrasyonuna etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Deneyler tek silindirli bir içten yanmalı motor üzerinde yapılmış ve yapılan deneyler sonucunda, yüksek devir sayılarında yanmamış hidrokarbon konsantrasyonunda bir azalma gözlenmiştir. Ayrıca bunun sonucu olarak motor performans değerlerinde bir artış gözlemlenmiştir. Bu da gösteriyor ki, üst segman hacminin Yüzey/Hacim oranları azaldıkça yanmamış hidrokarbon konsantrasyonu da azalmaktadır. Bunun nedeni, Yüzey/Hacim oranı düştükçe gazdan silindire doğru olan ısı transferinin azalmasıdır. Bunun sonucunda, küçük hacimlere gelen alev cephesi sönmeden yanmanın büyük bir kısmı tamamlanmaktadır. Anlaşılacağı gibi üst segman hacminin uygun şekilde dizayn edilmesi halinde motor kaynaklı çevre kirliliği önemli ölçüde azaltılabilir.
