Dizel Yakıtlı 4 Silindirli Stage-V Motorlu Traktörlerde Motor Performansını Artırmaya Yönelik Çok Fonksiyonlu Anahtar Pedi Tasarımı ve Uygulaması

Öz

Bu çalışma, 56kW üzeri güce sahip NEF Faz-V nesil motorlu traktörlerde motor performansını artırmak ve çevresel sürdürülebilirliği desteklemek amacıyla geliştirilen çok fonksiyonlu dijital kontrol sistemini tanıtmaktadır. Sistem, sürücüye Normal ve Power olmak üzere iki farklı sürüş modu arasında geçiş yapma imkânı sunmakta; bu geçişler motorun elektronik kontrol ünitesi (ECU) aracılığıyla gerçek zamanlı olarak yönetilmektedir. Power Mod, zengin hava-yakıt karışımı ile motorun güç üretimini artırırken; Normal Mod, yakıt ekonomisi ve düşük emisyon değerleriyle çevre dostu bir kullanım sağlamaktadır. Ayrıca sistem, egzoz sisteminde biriken kurum partiküllerinin temizlenmesini sağlayan rejenerasyon fonksiyonu ile donatılmıştır. Bu özellik, motor ömrünü uzatmakta ve emisyon değerlerini yasal sınırlar içinde tutmaktadır. Laboratuvar ve tarla testleri sonucunda, Power Mod aktif hale getirildiğinde motor çıkış gücünde 5kW ila 7kW arasında artış gözlemlenmiş; Normal Mod ‘da ise yakıt tüketimi ve karbon salınımı açısından olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Geliştirilen sistem, tarım ve inşaat makinelerinde dijitalleşme ve akıllı sistem entegrasyonunun başarılı bir örneğini sunmakta hem operasyonel verimlilik hem de çevresel sürdürülebilirlik açısından sektöre yenilikçi bir çözüm sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Egzoz rejenerasyon
• Güç yönetimi
• Motor performansı
• Sürüş modları
• Tarım makineleri

Design and Implementation of a Multifunctional Keypad for Enhance Engine Performance in Diesel-Fueled, 4-Cylinder, Stage-V Generation Engine Tractors

Öz

This study presents the development of a multifunctional digital control system designed to enhance engine performance and promote environmental sustainability in NEF Stage-V generation tractors with engine power exceeding 56kW. The system enables operators to switch between two distinct driving modes, Normal and Power, with real-time transitions managed by the Electronic Control Unit (ECU). Power Mode increases engine output through a richer air-fuel mixture, while Normal Mode prioritizes fuel efficiency and reduced emissions for environmentally conscious operation. In addition, the system incorporates a regeneration function that facilitates the cleaning of soot particles accumulated in the exhaust system. This feature contributes to prolonged engine life and ensures compliance with emission regulations. Laboratory and field tests demonstrated a 5kW to 7kW increase in engine output when Power Mode was activated, whereas Normal Mode yielded favorable results in terms of fuel consumption and carbon emissions. The proposed system exemplifies the successful integration of digitalization and smart control technologies in agricultural and construction machinery, offering an innovative solution that enhances both operational efficiency and environmental performance.

Anahtar Kelimeler

• Agricultural machinery
• Driving modes
• Engine performance
• Exhaust regeneration
• Power management

Kaynakça

1. Johnson, T. V. (2014). Review of Selective Catalytic Reduction (SCR) and Related Technologies for Mobile Applications. In Urea-SCR Technology for de NOx After Treatment of Diesel Exhausts (pp. 3–31). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4899-8071-7_1
2. Karabulut, H., Öztürk, E., ve Çınar, C. (2011). Tek silindirli dört zamanlı bir dizel motorunun dinamik modeli ve titreşimlerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 26(1). https://dergipark.org.tr/tr/pub/gazimmfd/issue/6687/88725
3. Peitz, D., Gschwend, D., Christianen, K., and Lehtoranta, K. (2021). Ultra-low emission medium speed engine for EU Stage V. MTZ worldwide, 82, 46–53. https://doi.org/10.1007/s38313-021-0702-7
4. Schrewe, K. (2014). Emissionsminderung: Was bringen Stufe V und Tier 5 ATZoffhighway, 7, 90. https://doi.org/10.1365/s35746-014-0196-1
5. Yelken, B., Savcı, İ. H., & Dülger, Z. (2021). Dizel içten yanmalı motorlarda silindir içindeki hava hareketlerinin incelenmesi ve ölçüm metodlarının karşılaştırılması. Mühendis ve Makina, 62(703), 35–50. https://doi.org/10.46399/muhendismakina.827620
6. Zhang, Z., Dong, R., Lan, G., Yuan, T., and Tan, D. (2023). Diesel particulate filter regeneration mechanism of modern automobile engines and methods of reducing PM emissions: A review. Environmental Science and Pollution Research, 30, 39338–39376. https://doi.org/10.1007/s11356-023-25579-4