ICE-25 — NOx (Azot Oksitler)

ASSUMPTION — Bu ders NOx oluşumunu kavramsal olarak anlatır; sayısal oluşum hızları verilmez.

Bu derste şunları öğreneceksin:

• NOx’in nasıl oluştuğunu
• NO ve NO2 farkını
• Kontrol yöntemlerini

1. Oluşum Mekanizması

NOx, yüksek sıcaklıkta azot (N2) ve oksijenin (O2) reaksiyona girmesiyle oluşur.

FACT — NOx oluşumu sıcaklıkla üstel biçimde artar (termal NOx mekanizması). Yanma sıcaklığı ne kadar yüksekse ve gaz yüksek sıcaklıkta ne kadar uzun kalırsa, o kadar çok NOx oluşur.

2. NO vs NO2

FACT — Yanmada önce ağırlıklı olarak NO (azot monoksit) oluşur; NO daha sonra atmosferde NO2’ye oksitlenebilir. “NOx” terimi ikisinin toplamını ifade eder. NO2, solunum sağlığı açısından daha zararlıdır.

3. Kontrol Yöntemleri

• Motor içi (in-cylinder) — EGR ile yanma sıcaklığını düşürmek, enjeksiyon/ateşleme zamanlaması.
• Son işlem (aftertreatment) — SCR (dizel) ve TWC (benzinli).

FACT — Dizelde NOx kontrolü çift yönlüdür: EGR motor içinde, SCR egzozda NOx’i azaltır. Benzinlide TWC, stokiyometrik çalışmada NOx’i indirger.

4. Trade-off’lar

INTERPRETATION — NOx azaltımı genellikle verimle çelişir: daha düşük yanma sıcaklığı daha az NOx ama daha az verim anlamına gelebilir. Ayrıca dizelde NOx ile kurum arasında ters ilişki vardır (NOx-soot trade-off); kalibrasyon bu dengeyi yönetir (detay: ICE-41).

5. Özet

• NOx, yüksek sıcaklıkta N2 + O2 reaksiyonuyla oluşur.
• NO önce oluşur, NO2’ye oksitlenir.
• EGR (motor içi) + SCR/TWC (son işlem) ile kontrol edilir.

6. Kaynaklar ve Doğrulama Notu

• Bosch, Emissions Control Technology.
• Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals.

Sıradaki Ders

• ICE-26 — Lambda: hava-yakıt oranının kontrolü.