Search

Amaç: Araştırmamızda kapalı otopark çalışanlarının kan kurşun, kadmiyum, cıva, krom ve nikel düzeylerinin ve serum TAK seviyelerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.Gereç ve Yöntem: Bu çalışma tanımlayıcı-kesitsel tiptedir ve Diyarbakırda'ki kapalı otoparkta çalışan 76 gönüllüyü kapsamaktadır.Bulgular: Ağır metal sonuçları ABD Zehirli Maddeler ve Hastalık Kayıtları Ajansı (ATSDR) üst sınırlarına, TAK sonuçlarıysa Rel Assay Diagnostics Kit referans sınırlarına göre değerlendirildi. İstatiksel analizlerde düşüncemizi destekleyecek şekilde TAK seviyeleri ile kurşun, krom, nikel düzeyleri arasında negatif yönde tam bir ilişki görüldü. Sigara kullananlar ile kadmiyum düzeyleri arasındaki ilişki anlamlı bulundu. Aylık gelir düzeyi düşük olan çalışanlar ile kurşun, krom, nikel düzeyleri ve TAK seviyeleri arasındaki ilişki anlamlıydı. Katılımcıların çalışma yılı ile kan nikel, krom ve cıva düzeyleri arasındaki ilişki de anlamlı bulundu.Bu çalışmada kapalı otopark çalışanlarının sosyoekonomik, çalışma ortamı ve koşulları gibi açılardan dezavantajlı olduğunu, ölçümü yapılan ağır metallerin ortalama değerlerinin referans değerlere göre yüksek çıktığını ve TAK seviyelerinin de referans değerlere göre alt değerlerde çıktığını gördük. Literatür taramalarında çalışmamızla birebir örtüşen hiçbir araştırmaya rastlamadığımızdan araştırmamızı, kısmen örtüşen Türkiye'de yapılmış iki çalışmayla, mesleksel olarak ağır metallere maruz kalan gruplar üzerindeki çalışmalarla ve sağlıklı populasyonlarda yapılan çalışmalarla karşılaştırdık. Ölçtüğümüz ağır metal düzeylerinin karşılaştırdığımız araştırmaların birçoğundan yüksek çıktığını, ölçtüğümüz TAK seviyelerinin de karşılaştırdığımız araştırmaların çoğundan düşük çıktığını gördük.Sonuç: Kapalı otopark çalışanlarında ağır metal maruziyeti önemli bir sağlık sorunudur. Bu soruna yönelik çok merkezli, beslenme ve alışkanlıkların detaylı sorgulandığı, diğer sağlık göstergelerinin araştırıldığı, kapsamlı, peryodik biyomonitorizasyon çalışmalarına gerek vardır. Böyle çalışmalar ağır metallere maruz kalan kişilerin sağlık sorunlarının çözümünde faydalı olacaktır. Aim: The aim of this study is to evaluate the blood levels and serum TAC levels of lead, cadmium, mercury, chromium and nickel heavy metals, due to the the fact that the closed parking lot workers are exposed to the exhaust gas. Material and Method: This study is descriptive-cross-sectional and covers 76 volunteers working in closed parking lots in Diyarbakır.Results: Heavy metal results were evaluated according to the upper limits of the Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) and TAK results were evaluated according to the reference limits of the Rel Assay Diagnostics Kit. A negative correlation was found between the TAC levels and lead, chromium and nickel levels to support our thesis in statistical analyzes. The relationship between smokers and cadmium levels was found to be significant. The relationship between the employees with low monthly income and lead, chromium, nickel levels and TAC levels was significant. The relationship between blood nickel, chromium and mercury levels and the working year of the emplotees was also found significant.In this study, we found that the employees of the indoor car park were disadvantaged in terms of socioeconomic, working environment and conditions, and the average values of the heavy metals measured were higher than the reference values and the serum TAC levels were lower than the reference values.We have not found any research that is consistent with our study in the literature search. Therefore, we compared our study with the two researches conducted in Turkey and partially overlapping with our study which consisted of the groups exposed to heavy metals occupationally and healthy populations. In this study, we found that the levels of blood heavy metal we measured were higher than most of the studies we encountered, and the serum TAC levels we measured were lower than most of the studies we compared. Conclusion: Heavy metal exposure is a major health problem in closed parking lots. We can say that there is a need for comprehensive, periodic biomonitoring studies, which are multicentre oriented towards closed parking lot workers, where their nutrition and habits are investigated in detail and other health indicators are investigated. Such studies will be useful in solving the health problems of people exposed to heavy metals. 396

Çöp toplama, sanayileşme ve kentleşmenin artmasıyla birlikte çöp niteliktelerinin değişmesi ve çöp miktarlarının artması nedeniyle önemi günden güne artan bir iş koludur. Çöp toplayıcı temizlik işçileri yaptıkları işleri sırasında fiziksel, biyolojik, kimyasal birçok riskle karşıya karşıya kalmaktadır.Trafiğin yoğun olması, nüfusun ve sanayileşmenin artması ile kentsel alanlardaki çevresel kirlilik artış göstermektedir. Çöp toplayıcı temizlik işçileri, çalışma ortamını oluşturan alanlarda çok çeşitli organik ya da kimyasal atığa, sanayii atıklarına, trafik kaynaklı kirleticilere maruziyet bakımından risk altındadır. Çöp toplayıcı temizlik işçilerinin maruz kaldığı kimyasal faktörlerden biri de ağır metallerdir. Ağır metaller, fiziksel özellik açısından yoğunluğu 5 g/cm3' ten daha yüksek olan metaller olarak tanımlanmaktadır. Ağır metal maruziyeti çevresel ya da işyeri kaynaklı olabilmektedir. Maruz kalınan ağır metaller vücuda çeşitli yollarla girerek başta çeşitli kanserler olmak üzere birçok hastalığa neden olmaktadırlar. Bu çalışmada çöp toplayıcı temizlik işçilerinin kan ve serum ağır metal düzeylerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.Kesitsel tipteki araştırmaya Zonguldak ili Merkez Belediye Temizlik İşleri Müdürlüğü'ne bağlı çalışmakta olan 136 çöp toplayıcı temizlik işçisi dahil edilmiştir. Bu işçilerin 34'ü araç işçisi (araç arkasında çalışan), 48'i süpürge işçi ve 54'ü egzoz gazına direkt olarak maruz kalmayan diğer grubundan (şoför, idare işler personeli ve mekkare işçisi) oluşmaktadır. Çalışmada kan ve serumdaki Al, Co, Cu, Zn, Se, Cr, Mn, Ni, As, Cd, Hg ve Pb düzeyleri değerlendirilmiştir.Kan ve serum ağır metal düzeyleri değerlendirildiğinde; diğer işçi grubunun arsenik ve kobalt düzeyleri süpürgeciler ve araç işçilerinden anlamlı olarak yüksektir. Süpürgecilerde cıva ve nikel düzeyleri araç işçilerinden ve diğer grubundan düşüktür. Ortalama bakır değerleri bakımından üç grupta birbirinden anlamlı olarak fark vardır. Araç işçilerinin krom düzeyi diğer işçi grubundan düşüktür. Tüm gruplarda sigara içenlerin kadmiyum düzeyleri içmeyenlere göre yüksek; süpürgecilerde krom ve alüminyum düzeyleri sigara içenlerde içmeyenlere göre yüksek; diğer işçi grubunda manganez düzeyi içenlerde içmeyenlere göre düşüktür.Çöp toplayıcı temizlik işçileri hem trafik kaynaklı hem çevresel kaynaklı ağır metal maruziyeti açısından riskli bir gruptur. Bu alanda çalışan işçilerin mesleksel ya da çevresel maruziyet düzeylerinin değerlendirilmesi için bu grupta yapılacak çalışmaların devamına ihtiyaç vardır. Garbage collection is a business segment that importance of work increases day by day, due to change in the nature of waste and increasing amount of the garbage with increasing industrialization and urbanization. Domestic waste workers are exposed to many physical, biological, chemical risks during their work.The fact that heavy traffic, population growth and increase of industrialization indicate an enhancement in environmental pollution in urban areas. Domestic waste workers are at risk in terms of the exposure to a variety of organic or chemical waste, industrial waste, traffic pollutants in the areas of work environment. Heavy metals are one of the chemical factors that domestic waste workers exposed to. Heavy metals defined as, in terms of physical properties, density of metals higher than 5 g / cm3. Heavy metal exposure can be originate from environmental or workplace. Exposed heavy metals can enter the body in various ways and cause many diseases include various cancers. In this survey, we aimed to evaluate the levels of heavy metals in blood and serum in domestic waste workers.With in the scope of this cross sectional-descriptive study, 136 domestic waste workers were included to the study who are still actively working in Zonguldak Central Municipal Cleaning Works Department. 34 of these workers are vehicle workers (working behind the vehicle), 48 of workers are sweepers, and 54 of participans are other grup which are not directly exposed to exhaust gas. In survey, it has been searched the levels of Al, Co, Cu, Zn, Se, Cr, Mn, Ni, As, Cd, Hg ve Pb in blood and serum.When blood and serum metal levels are evaluated, the others group's arsenic and cobalt levels are significantly higher than vehicle workers and sweepers. Sweepers have lower mercury and nickel levels than vehicle workers and the others group. Three groups are differed significantly from each other in terms of the average copper values. Levels of chromium is lower in vehicle workers than sweepers and the other group. All group's cadmium levels are higher in smokers than nonsmokers; smokers in sweepers have higher chromium and aluminum levels than nonsmokers; smokers in the other group's manganese level is lower than nonsmokers.Domestic waste workers are a risk group for heavy metal exposure originating from both in terms of traffic and environmental. It's needed to continue the studies in employees that works in this area for the evaluation of occupational or environmental exposure levels. 78

Trafik polisleri, genellikle trafiğin yoğun olarak yaşandığı şehir merkezlerinde, önemli kavşaklarda çalışan, hava kirliliğine yol açan faktörlerden egzoz gazına en çok maruz kalan, çalışma koşulları nedeni ile çok sayıda sağlık ve güvenlik sorunu ile karşı karşıya olan çalışanlardır. Özellikle kent merkezinde görevli trafik polisleri, içeriğinde kimyasal, fiziksel ve biyolojik zararlıları barındırabilen pek çok kirleticiye direkt olarak maruz kalmaktadırlar. Öncelikle egzoz gazları ve diğer kaynaklardan çevreye verilen ağır metaller çeşitli yollarla vücuda girerek kişi sağlığını olumsuz etkileyebilmektedir. Trafik polisleri ağır metal maruziyeti açısından risk grubudur. Bu çalışmada trafik polislerinin kan ve serum ağır metal düzeylerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Kesitsel tipteki araştırmanın katılımcıları Zonguldak Emniyet Müdürlüğü ve Bölge Trafik Denetleme Şube Müdürlüğü' ne bağlı sahada aktif çalışan 47 trafik 50 büro çalışanı polis şeklindedir. Araştırmada kan ve serumda As75, Cd111, Hg202, Pb208',Al27, Cr52, Mn55, Co59, Ni60, Cu63, Zn66, Se82'un düzeyine bakılmıştır. Traffic polices are the ones who usually work at the major intersections of the downtowns where the traffic run in rush and the ones fall into engine fumes the most which is one of the factors cause air pollution, get into many of health and security problems due to working conditions.the traffic polices on duty especially in civic center are directly subjected to lots of pollutants including chemical, physical and biologic harm. Primarily, engine fumes and heavy metals allowed to environment by other sources can influence the health negatively due to entering the body in different ways. Traffic polices are in the risk group in heavy metal exposuring. In this study, It is aimed the assessment of blood and serum heavy metal levels of traffic polices. Sectional typical participants of research are chosen from actively working 47 traffic and 50 office polices in Zonguldak police headquarters and Area Traffic supervision suboffice headship. In survey, It has been searched the levels of As75, Cd111, Hg202, Pb208, Al27, Cr52, Mn55, Co59, Ni60, Cu63, Zn66, Se82 in blood and serum. 87

Bu tezde, yüksek saflıktaki ZnO malzeme kullanılarak, kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle (CVD) 1100°C'de üretilen nano parçacıklardan sensör üretilmiş ve bu sensörlerin gaz algılama özelliklerine bakılmıştır. Öncelikle nano yapıların kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle oluşturulması sağlanarak bu elde edilen yapıların karakterizasyonları yapılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM), x ışınları kırınımı (XRD) ve enerji dağılımlı x ışını (EDX) ile analizleri tamamlanmıştır. ZnO nanoyapıların SEM ile yapılan yapısal karakterizasyonu sonucu tetrapod cinsinden olduğu anlaşılmış ve XRD analizi ile vürtzit yapıda oldukları tespit edilmiştir. Daha sonra üretilen nano yapılardan sensör yapılmak üzere, silisyum üzerine termal buharlaştırıcıda altın kaplama yapılarak kontaktlar alınmış ve daha sonra bu yapının üzerine CVD çemberinden elde edilen yapıların çözdürülerek aktarılması sağlanmıştır. Elde edilen aygıt gaz ölçüm sistemine bağlanmış kontak alınarak ZnO nanoyapıların elektriksel karakterizasyonu I-V ölçümleriyle elde edilmiştir. ZnO tetrapodların gaz algılama özelliklerini incelemek amacıyla, etanol, aseton, kloform, diklorometan izopropanol ve azot dioksiti algılama özellikleri, bilgisayar destekli gaz akış ünitesi kullanılarak 1V sabit akım altında, 200 °C sıcaklıkta belirli gaz konsantrasyonları için test edilmiştir. ZnO tetrapod nanoyapıların bu gazlara duyarlık gösterdiği tespit edilmiştir. The subject of this thesis is to produce sensors by using nano-particles made of high purity ZnO which are synthesized at 1100 °C with CVD method and examine gas sensitivity properties of these sensors. First of all, after production, the characterization of nano-structures was reformed, by using SEM, XRD and EDX. According to the structural characterization by using SEM, it is shown that ZnO nano-structures are type of tetrapod, and exists in wurtzite structure according to the XRD analysis. After the first stage, contact points was obtained by plating gold over silisium in thermal vaporizer to produce sensors from the nano-structures. Then, the structures obtained from CVD circle was solved on this contact points. The produced device was connected to the gas measurement system, and electrical characteristics of ZnO nano-structures was acquired with I-V measurements. Finally, to examine gas sensitivity properties of ZnO tetrapods, ethanol, acetone, chloroform, dichloromethane, isopropanol and nitrogen dioxide sensitivity properties were measured by using a computer supported gas flow unit in 200 °C and under 1V constant current for a spesific concentration value66. According to this measurements, it is discovered that ZnO tetrapod nano-structures are sensitive to these gases. 84

Doğal emişli bir motora nazaran, harici bir kompresörle, silindirine bir çevrimde alınan hava ve buna bağlı olarak yakıt miktarı arttırılan motora `aşırı doldurmalı motor`, yapılan bu işleme de `aşırı doldurma` denir. Aşırı doldurma, bir kompresörün dışarıdan mekanik tahrik edilmesi ile uygulanıyorsa mekanik tahrikli aşırı doldurma, egzoz gazları enerjisinden yararlanılıyorsa egzoz tahrikli aşırı doldurma denir.Bu tez çalışmasında içten yanmalı motorlar ve aşırı doldurma sistemler ile bu sistemlerin bir parçası olan egzoz gazı enerjisi hakkında genel bilgilere değinilmiş olup günümüzde aşırı doldurmada yaygın olarak kullanılan santrifüj sistemler, konusu paletli sistemler ve tez konusu ağırlık merkezinden kılavuzlanmış tek paletli sistem detaylı incelenmiştir.İlk bölümde akışkanların taşınmasında kullanılan mekanizmaların tarihçesi anlatılmıştır. Tarihçede MÖ 3. YY'da Archimedes Vidasından günümüze akışkana hareket veren sistemeler ve akışkan hareketinden güç elde edilen sistemlerin gelişimi anlatılmıştır.İkinci bölümde, içten yanmalı motorlar tanıtılmıştır. İçten yanmalı motorların sınıflandırılması, içten yanmalı motorların çalışma zamanları ve ideal çevrimlerin gerçek çevrimden sapmasının nedenleri anlatılmıştır.Üçüncü bölümde, aşırı doldurma sistemleri hakkında genel bilgiler verilmiştir. Aşırı doldurmanın nedenleri, aşırı doldurmada kullanılan sistemler ve aşırı doldurmada kullanılan tahrik biçimleri incelenmiştir.Dördüncü bölümde, aşırı doldurmada en yaygın olarak kullanılan santrifüj sistemler detaylı olarak incelenmiştir. Termodinamik hesaplar yapılmış, egzoz gazı enerjisinin nasıl kullanılacağı anlatılmış, motor türbin ve kompresörün birlikte çalışma parametreleri verilmiş, santrifüj sistemin imalatı ve geliştirilmesine yönelik hususlar incelenmiştir.Beşinci bölümde, tez konusu ağırlık merkezinden kılavuzlanmış tek paletli sistemin santrifüj sistemler yerine kullanılması için yapılması gerekenler anlatılmıştır. Öncelikle genel rotorlu sistemler incelenmiş, aşırı doldurmada kullanılması için yapılması gereken yapısal değişiklikler anlatılmıştır. Bunun için de tek paletli ağırlık merkezinden kılavuzlanmış rotorlu sistem önerilmiş, bu sisteme ait hesaplamalar ve yapılması gerekenler anlatılmıştır. Daha sonra parametreleri bir dizel motora uygun olarak seçilen örnek bir modelin Matlab ve Excell programları yardımıyla hesaplamaları yapılmış ve grafikleri çizilmiştir.Son bölümde, elde edilen sonuçlar kıyaslanmış olup ağırlık merkezinden kılavuzlanmış tek paletli rotorlu sistem hakkında sonuç ve önerilerde bulunulmuştur. It is a characterictic of human that making their effort lower against challenges. Movement since ancient times, the two main objectives are realized. Several mechanisms help to move the fluid to reduce energy expended work or taking advantage of the fluid motion.Internal combustion engines, has not been reached to desirable properties for many years in spite of perfecting work such as environmental pollution, use of fuel and materials. Due to the technical and economic aspects against alternative, they still remains important in many areas. Research and applications for the use of electric motors in the land would have increased in recent years, but it seems that internal combustion engines will keep importance in many area.Studies shows that amount 30-35% of the fuel energy is discharged by the pressure and temperature in exhaust gases. Turbocharge and supercharge engines have been developed to benefit from this combustion energy. Compared to a naturally aspirated engine, an external compressor, the amount of air taken in a cycle of increased cylinder engine `over-filling engine`, made this process as `overfill` is called.In this study, general information about the internal combustion engine and exhaust gas energy which part of supercharging system are discussed. Widely used in the centrifuge system and thesis' subject rotary machines are investigated in detail.The history of the mechanism is described in the first chapter. From history of Archimedes Screw in the 3rd century BC to the present, development of systems that give movement to the fluid and systems get power from the fluid motion are described.3rd century BC bearing waters of the Archimedes screw in Greece is considered to be one of the oldest pump.Used in China and Egypt `Noria` and `Bucket Noria` wheel which benefited from the rotary motion are examples of other instruments used in water transport.The San Domingos mine in Portugal centrifugal pumps has proven of the 5th century, it is made of wood.Altough Leonardo Da Vinci has identified the main idea of transmission fluid by centrifugal pump, on the basis of centrifugal pumps used today theoretical and practical real finder Denis Papin in France. Massachusettes pump factory in America in 1818, started manufacturing centrifugal pumps but efficiency was still not enough. James Thomson has managed to increase the efficiency of centrifugal pumps using router wings.The development of the engine was started with powder as fuel. Towards the end of the year 1600, in particular taking advantage of the industrial revolution, with chemical, studies have focused in this direction. The low efficiency of external engines has led to the need to develop internal combustion engines.German Nicolaus August Otto made the first 4-stroke engine in 1876. Another German who was born in Paris, Rudolf Diesel as a result of his work on 4-stroke internal combustion engine with constant pressure combustion principle. German Felix Wankel towards the recent history, studied on rotary piston mechanisms unlike the crank-biel.In the second chapter, the internal combustion engine is introduced. Classification of internal combustion engines, engine's working strokes and causes of deviation from the actual cycle of the ideal cycle are explained.In the third part, general information about the overfill is given. Overfill reasons, systems and incitement types used in overfill were examined.In the fourth chapter, Centrifugal systems that widely used in overfill is examined in detail. Thermodynamic calculations, how to use the exhaust gas energy, the engine with turbine and compressor operating parameters, manufacturing considerations and the subject for development of the centrifugal system are examined.In the the fifth chapter, the needs to be done is described instead of the centrifuge systems, rotary piston single wane system which is thesis topic. Rotary systems is examined and described structural changes for use in overfill. Because of this center of gravity balanced single wane system is proposed, calculations of this system and the process needs to be done is described. Then the parameters selected an example is calculaed and drawn by using Matlab and Excell software.In the last section, the obtained results are compared and made suggestions for center of gravity balanced single wane rotary system. 89

Epidemiyolojik çalışmalar partiküler hava kirliliği ile allerjik hava yolu hastalıklarındaki artış arasında bir ilişki göstermesine rağmen, altta yatan mekanizmalar yeterince bilinmemektedir. Çalışmamızda, allerjik riniti ve nazal polipi olan ve olmayan (kontrol) bireylerin eksplant hücre kültür yöntemi ile elde edilen primer nazal epitel hücre (NEH) kültürlerinde dizel egzoz partikülleri (DEP)'nin bu hücrelerden interlökin (IL)-8, granülosit-makrofaj koloni stimüle edici faktör (GM-CSF), normal T hücreleri tarafından sekrete edilen ve düzenlenen medyatör (`regulated on activation, normal T-cell expressed and secreted', RANTES) ve soluble interselüler adezyon molekülü-1 (sICAM-1) salınımı üzerine olan etkilerini araştırmayı amaçladık. Primer NEH kültürleri 0-100 µg/ml DEP varlığında 24 saat ile inkübe edildi ve hücre kültür süpernatantlarındaki IL-8, GM-CSF, RANTES ve sICAM-1 düzeyi ELISA kitleri ile ölçüldü. Primer NEH kültürlerinin kültür vasatına IL-8, GM-CSF ve RANTES salgıladıklarının gözlenmesine rağmen, sICAM-1 varlığı tespit edilemedi. Atopik ve non-atopik polip dokularından elde edilen NEH kültürlerinde kontrol grubuna göre daha yüksek miktarda IL-8, GM-CSF ve RANTES salınımı gösterildi. Atopik polipli kültürlerden IL-8 ve RANTES salınımı non-atopik kültürlerle karşılaştırıldığında anlamlı olarak yüksekti. DEP, 10-100 µg/ml konsantrasyonlarda allerjik rinitli ve polipli dokulardan elde edilen NEH'den IL-8, GM-CSF ve RANTES salınımını etkilemezken, sadece 100 µg/ml DEP kontrol grubu NEH'den IL-8 salınımını anlamlı olarak baskıladı. Çalışmamızın bulguları, polip dokusundan elde edilen NEH kültürlerinin yüksek düzeyde inflamatuar mediyatör salgılama potansiyeline sahip olduklarını, bu durumun atopik poliplerde daha belirgin olduğunu ve farklı patolojilere sahip bireylerin NEH'nin DEP'e cevabında farklılıklar olabileceğini düşündürmektedir. Although epidemiological studies have demonstrated an association between particulate air pollution and an increase in the prevalence of allergic respiratory diseases, the underlying mechanisms are not fully understood. In the present study, we aimed to investigate the effects of diesel exhaust particles (DEP) on the release of interleukin (IL)-8, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), regulated on activation, normal T-cell expressed and secreted (RANTES) and soluble intercellular adhesion molecule-1 (sICAM-1) from primary nasal epithelial cell (NEC) cultures from non-atopic non-rhinitic subjects (control), patients with allergic rhinitis and nasal polyposis using an explant cell culture technique. Primary NEC cultures have been incubated with 0-100 µg/ml DEP for 24 hours, and IL-8, GM-CSF, RANTES and sICAM-1 were measured by ELISA kits in the culture supernatants. Although the release of IL-8, GM-CSF and RANTES was measured in the culture supernatant, sICAM-1 was not detected. NEC cultures obtained from atopic and non-atopic polyp tissues released higher amounts of IL-8, GM-CSF and RANTES as compared to cells of control subject. Additionally, the levels of both IL-8 and RANTES was significantly gretaer in NEC cultures of atopic polyps comparing to cultures of non-atopic polyps. DEP, at concentrations of 10-100 µg/ml, did not effect the release of IL-8, GM-CSF and RANTES from NEC cultures obtained from allergic rhinitics and nasal polyps, however, only 100 µg/ml DEP significantly decreased the release of IL-8 from NECs of controls. Our results suggest that NEC cultures obtained from nasal polyps have the potential to release higher levels of inflammatory mediators, and that this is more prominent in atopic polyps. Furthermore, NEC from subjects with various pathologies may respond differently to DEP. 73

Kentsel alanlarda havada uçuşan partiküler maddenin çok önemli bir kısmını dizel yakıtlarının yanması ile dışarıya salınan dizel egzoz partikülleri (DEP) oluşturmaktadır. DEP'e maruziyetle, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), şiddetli astım, solunum enfeksiyonlarına hassasiyetin artması ve pulmoner inflamasyonlar gibi çok ciddi sağlık problemleri arasında yakından ilişki vardır. Bununla birlikte DEP'e bağlı oluşan akciğer hastalıklarının mekanizması tam olarak açıklanamamıştır. Bu çalışmada DEP'in insan primer bronş epitel hücreleri ve akciğer alveol hücre dizileri olan A549 hücrelerinin hücre döngüsü ve apoptozisini düzenleyen genlerin mRNA ekspresyon seviyelerine olan etkisi araştırılmıştır. KOAH'lı, sigara içen ve sigara içmeyen hastalardan elde edilen primer bronş epitel hücrelerine; Serumsuz kültür vasatı, 10 ? g/ml DEP ve 100 ? g/ml DEP olmak üzere üç farklı çalışma grubu maruz bırakılmıştır. Akciğer alveol hücre dizileri olan A549 hücreleri serumsuz kültür vasatı, serumlu kültür vasatı (%10FCS) ve 50 ? g/ml DEP'e maruz bırakılmıştır. Ayrıca 5O ? g/ml DEP varlığında JNK ve ERK inhibitörleri (10 ?M, 33 ?M,) ve n-asetil sistein ( NAC33 mM) içeren çalışma grupları eklenerek bu maddelerin DEP'in etkilerini nasıl etkileyeceği de araştırılmıştır. Bu hücrelerden elde edilen cDNA örnekleri ile bu hücrelerdeki hücre döngüsü ve apoptozisini düzenleyen siklinE, siklin bağımlı kinaz2, siklin-siklin bağımlı kinaz inhibitörü P21, transkripsiyon faktörü NF-?B, proto onkogen c-MYC, MAPK yolağı düzenleyicileri Jnk2 ve Erk2 genlerinin mRNA ekspresyon seviyeleri RT-PCR yöntemiyle çalışılmıştır. Ayrıca hücrelerin DEP maruziyeti sonrasında enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) yöntemi ile interlökin (IL)-8 ve granulosit makrofaj koloni stimule edici faktör (GM-CSF) salınımı araştırılmıştır. Çalışma sonucunda DEP'in insan primer bronş epitel hücreleri ve akciğer alveol hücre dizileri olan A549 hücrelerinin hücre döngüsü ve apoptozisini düzenleyen genlerin mRNA ekspresyon seviyelerinde önemli değişiklikler meydana getirebileceğini destekleyen sonuçlar bulunmuştur. Diesel exhaust particles, which exits by burning diesel fuel, consist of a considerable amount of particular matters wandering in the urban. There is a quite close relationship between diesel exhaust particles and very crucial health problems such as chronic obstructive pulmonary disease, brutal asthama, being sensitive against respiration infection and pulmonary inflamations. On the other hand, the contrivance of pulmonary diseases thanks to diesel exhaust particles has not ever been explained clearly. In this work, cell cycle of A549 cells of which human primer bronch epithelial cells of diesel exhaust particles and lung alveolar cell arrays and also the affect of genes that order apoptosis to mRNA expression levels have been researched. Primer bronch epithelial cells acquired from smoking and non-smoking patients with chronic obstructive pulmonary disease were exposed to three different study groups who are free-serum culture medium, 10 ? g/ml DEP ve 100 ? g/ml DEP. Pulmonary alveolar cell sequences that are A549 cells were exposed to free-serum culture medium, culture medium with serum (10% FCS) and 50 ? g/ml DEP. Besides, study groups which include JNK and ERK inhibitories (10 ?M, 33 ?M) and n-acetylcysteine (NAC33 mM) in the substances of 50 ? g/ml of DEP were added up and examined how these elements effect the affect of DEP. cDNA samples obtained from these cells with cell cycle and silkinE that regulates apoptosis, siklin dependent kinase inhibitory P21, transcription factor NF- ?b, proto onkogenic c-MYC, MAPK path regulaters Jnk2 ve Erk2 genes mRNA expression levels were studied by the method of RT-PCR. Moreover, after the DEP exposition of the genes, the release of interleukin (IL)-8 and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) was researched by the method of linked immunosorbent assay (ELISA). In the conclusion of this study, what was learnt is DEP might make a remarkable change in the expression levels of mRNA, that human primery bronchial epithelial cells and pulmonary alveolar cell sequences that are A549 cells cell cycle apoptosis regulator. 87

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2010, Bu çalışmada, Türkiye’deki otomobil parkını temsil eden bir örneklemin emisyon faktörleri ve yakıt tüketimi değerlerini elde etmek amacıyla İstanbul şehir çevrimi kullanılmıştır. Deneysel olarak elde edilen bu değerler, kullanım koşullarının emisyon faktörleri ve yakıt tüketimi üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla, 30 adet otomobilin ABD ve Avrupa çevrimlerindeki test sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Testler İTÜ Otomotiv Teknoloji Araştırma Merkezi’ndeki (OTAM) egzoz emisyon laboratuarında gerçekleştirilmiştir. Test edilen araçların adet dağılımları, Türkiye’deki otomobil parkını temsil edecek şekilde araçların emisyon sınıfları esas alınarak, örnekleme yöntemi ile belirlenmiştir. Test sonuçları Avrupa, ABD ve İstanbul çevrimlerinin değerlerinin birbirinden oldukça farklı çıktığını göstermiş olup, bu da farklı kullanım koşullarının emisyon faktörleri ve yakıt tüketimini etkilediğini göstermektedir. Genelde Avrupa ve ABD test çevrimleri kirletici emisyonlar için araç tip onayı testlerinde kullanılmaktadır. İstanbul şehir çevrimi ise Türkiye’deki sera gazlarının emisyon envanterini tahmin etmek amacıyla oluşturulmuştur. Bu nedenle bu çevrim Türkiye’deki İstanbul gibi büyük şehirlerin bölgesel kullanım koşullarını temsil etmektedir. Bundan dolayı, ABD ve Avrupa test çevrimlerinden elde edilen ölçümler, İstanbul şehir çevrimi sonuçlarına göre farklı çıkmıştır. Kötüleşme katsayılarının belirlenmesi amacıyla, test sonuçları emisyon standartlarının limit değerleri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca, her emisyon sınıfı için standart sapmalar ve güvenilirlik belirlenerek, istatistiki olarak elde edilen sonuçlar için hata analizi hesaplamaları yapılmıştır., In this study, Istanbul city cycle was used to obtain emission factors and fuel consumptions of a sample of passenger cars representing the vehicle fleet in Turkey. These experimentally obtained values were compared with the tests done on USA test cycle (FTP 75) and New European driving cycle (NEDC) for 30 passenger cars, to determining the effects of driving conditions on emission factors and fuel consumption. These tests were carried out in ITU OTAM exhaust emission laboratory within Istanbul Technical University. The grouping of the vehicles was determined by a sampling method which was based on the emissions categories, representing the passenger car fleet distribution in Turkey. The results of the tests, showed that the values of the emissions and fuel consumptions of European, USA and Istanbul cycles varied considerably from each other, indicating that different driving conditions effect emission factors and fuel consumption. In general European and USA test cycles are used for vehicle type approval tests for pollutant emissions. However Istanbul city cycle was aimed for the estimation of GHG emission inventory of Turkey. Therefore it represents the local driving conditions in big cities of Turkey such as Istanbul. Measurements obtained by USA and European cycles therefore do not match with the results obtained with Istanbul city cycle. Test results were compared with emission standard limits to observe the detoriation factors. Error analysis calculations were performed for the statistically obtained results by determining the standard deviations and reliability for each emission level of passenger cars., Yüksek Lisans, M.Sc.

ÖZETBİYODİZEL-DİZEL KARIŞIMI BİR DİZEL MOTORDA PÜSKÜRTME BASINCININ PERFORMANS VE EMİSYONLARA ETKİSİ Motorlu taşıtlarda kullanılan petrol ve petrol türevli yakıtların sınırlı olması, yeni ve yenilenebilir alternatif yakıt arayışları, yakıt tüketimi ve egzoz emisyonlarını azaltma düşüncesi bu çalışmanın temelini oluşturmaktadır. Yapılan bu çalışmada; biyodizel-dizel yakıt karışımları kullanılan tek silindirli, dört zamanlı, direkt püskürtmeli bir dizel motorunda püskürtme basıncının motor performansına, gücüne ve egzoz emisyonlarına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde kullanılan test motorunun sabit püskürtme basınç değeri 200 bar’dır. Deneyler, enjektör yayının altına konulan basınç ayar pulları ile yay sertlik değerinin azaltılıp artırılmasıyla elde edilen dört farklı püskürtme basıncı (180, 200, 220 ve 240 bar), sabit motor devri (2200 d/d) ve dört farklı motor yükünde (5, 10, 15 ve 20 Nm) gerçekleştirilmiştir. Deneylerde %0, 5, 20, 50 ve 100 oranında kanola yağı metil esterinden üretilmiş biyodizel-dizel yakıt karışımları kullanılmıştır. Deney sonuçlarına göre; her bir püskürtme basıncı değeri için karışım içerisindeki biyodizel miktarının artması ile özgül yakıt tüketimi, karbon dioksit ve azot oksit emisyonlarında artma efektif verim, karbon monoksit, hidrokarbon ve is emisyonlarında ise azalma tespit edilmiştir. Püskürtme basıncının motorun standart değerinin üzerine çıkarılması ya da azaltılması durumunda özgül yakıt tüketiminde artma, efektif verim de ise azalma olmaktadır. Püskürtme basıncının artırılması ile azot oksit emisyonlarında artma karbon dioksit, karbon monoksit, hidrokarbon ve is emisyonlarında azalma olmuştur. ABSTRACTEFFECT OF INJECTION PRESSURE ON THE PERFORMANCE AND EMISSIONS OF A DIESEL ENGINE FUELED WİTH BIODIESEL-DIESEL BLENDS This study is based on the assumption that there is a shortage of petroleum fuels used in internal combustion engines. Besides researches for new and renewable alternative fuels and attempts to reduce fuel consumption and exhaust emission constitute a basis for this study. In this study; the influence of the injection pressure on the engine performance and exhaust emissions of a single cylinder, four-stroke and direct injection diesel engine using biodiesel-diesel fuel mixture has been investigated experimentally. Standard injection pressure of the test engine is 200 bar. In this study, four different injection pressures (180, 200, 220 and 240 bar) was applied, taken by reducing and increasing the spring tension using a pressure adjusting washer located under the pressure spring at a constant engine speed (2200 rpm), and four different engine loads (5, 10, 15 and 20 Nm). In the experiments 0%, 5%, 20%, 50% and 100% biodiesel-diesel fuel mixture made from canola oil methyl ester is used. According to the test results; it has been found that there is an increase in the specific fuel consumption, the emissions of carbon dioxide and nitrogen oxides and, a decrease in the thermal efficiency, smoke opacity, the emissions of carbon monoxide and hydrocarbon, when the biodiesel amount is increased in the mixture for each injection pressure. When the injection pressure is increased or decreased relative to the standard injection value, there is an increase in the specific fuel consumption while the thermal efficiency decreases. With the increased injection pressure, while the brake specific fuel consumption and nitrogen oxides emissions have increased, thermal efficiency, smoke opacity, the emissions of carbon dioxide, carbon monoxide and hydrocarbon have reduced.

m G2ET Bu çalışmada trafiğin yoğun seyrettiği yol kenarlarındaki tarımı yapılan ve ülkemizde sudan sonra en fazla tükettiğimiz içeceğimiz olan çay bitkisi üzerinde trafikten kaynaklanan kurşun, kadmiyum ve nikel metallerinin birikiminin ne boyutlarda olduğu, bu metallerin çayın üretim safhalarında nasıl değiştiği, bulunan metal konsantrasyonun meteorolojik parametrelerle nasıl etkilendiği, bunun yanında üretimde kullanılan bakır ve demir içeren makinelerden çaya bir bulaşma olup olmadığı ve üretilen yedi çeşit çayda bu metallerin konsantrasyonları araştırılmıştır. İnsanlar bu metallere doğrudan trafikten egzoz gazının solunması ile maruz kalırlar. Bu çalışma çoğumuzun göz ardı ettiği dolaylı etkinin ne boyutlarda olduğunu ortaya koymak ve buna önlem bulabilmek için yapılmıştır. Bu çalışma sonunda bulunan kurşun ve kadmiyum konsantrasyonlarında kirliliğin kaynağının trafik olduğunu gösterdiği, fakat nikel metali için elde edilen konsantrasyonlarda trafiğin katkısı olmadığı sonucuna varıldı. Elde edilen kurşun ve kadmiyum konsantrasyon ortalamaları müsaade edilebilir değerlerin üstünde olduğu bulundu. Ayrıca üretim aşamasında çayda bulunan demir ve bakır konsantrasyonlarının TS266 İçme Suyu Standartlarında uygun olduğu sonucuna varıldı. IV ABSTRACT This study was carried out to determine the dimensions of accumulation of the lead, cadmium and nickel elements in the tea plant samples collected from the tea plantations on the areas around the auto roads effected by heavy traffic. In addition, the changes of the concentration of these elements during the production process of tea, the effects of climatic parameters and the pollution of the production equipments containing iron and copper were determined on seven tea plant varieties. The people are supposed to take these metals directly from the exhaust gases on traffic. The aim of this research was to find out dimensions of the indirect contaminations of these metals and to prevent them. At the end of this research, the results showed that the contaminations source of the lead and cadmium elements was supposed to be the exhaust gases. But this was not the case for the nickel element. The average available concentrations of iron and copper for production process were found to be lower than the appropriate level stated by TS266 for drinking water. 90

ÖZET Bu araştırmanın amacı, kısmi yüklerde çalışan aşın doldurmak bir dizel motorunun NOx emisyonlarım azaltmak için EGR yönteminin uygulamasını ve etkilerini incelemektir. Belirlenmiş 5 adet işletme şartında % 0 ila %30-40 oranlarında EGR uygulanmıştır. Her bir işletme şartında ve uygulanan her EGR oranında motor performans ve emisyon hesap ve ölçümleri yapılmış. Elde edilen bu veriler karşılaştınlmıştır. Yapılan uygulamalar sonucunda görülmüştür ki, kısmi yük şartlarında motora %40 oramnda EGR uyguladığımızda NOx emisyonlarında %56 'a varan iyileştirmeler elde edilebilmektedir. Fakat yanmanın aşın kötüleşmesi sonucunda diğer kirleticilerden, is miktannın %422 mertebesinde, CO ve CO2 emisyonlannm %34 mertebelerinde yükselmesi, uygulama alanımızı sınırlamaktadır. Bunun yanında motor performansının dikkate değer oranda etkilenmediği gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: EGR, diesel motoru performansı, emisyonlar, is ABSTRACT Application and effects of EGR method for reducing NOx emissions of a turbo charged medium-duty diesel engine in medium load conditions were studied. EGR is executed at 5 pre-defined operating conditions and for EGR rates from %0 to %30-40. At each operating condition and EGR rate, engine's performance and emissions values are calculated and gathered from devices. Then these data's are compared with each other. At the end of the study we see that, at medium load conditions and %40 EGR rate is applied, it is possible to get %56 improvements at NOx emissions. But because of severe conditions of combustion, emissions of other pollutants are increased as macro particles at a rate of %422 and CO and CO2 at a rate of %34, so this limited our application range. However it is observed that engine performance was not affected considerably. Keywords: EGR, diesel engine performance, emissions, macro particles VI 41

ÖZET Hava kirliliği, bina dışı açık ortamda, havada katı, sıvı, gaz kirleticilerin insanlara, hayvanlara, bitkilere ve bizim için önemli olan cansız eşyalara zarar verecek seviyede yüksek konsantrasyonda ve sürede bulunması olarak tanımlanır. Hava kirliliğinin oluşmasının en önemli nedeni insan faaliyetleridir. Özellikle motorlu taşıtlar, hava kirliliğinin oluşmasında birinci etken olarak kabul edilir. Teknolojinin insanlara getirdiği konfor ve işlerimizi yetiştirebilmek için getirdiği zaman kısıtlılığı araçları hayatımızın vazgeçilmez bir parçası haline getirmiştir. Bunun sonucunda Erzurum' da da diğer tüm şehirlerde olduğu gibi araç sayısı her geçen gün artmaktadır. Artan araç sayısı ile yollarda ve özellikle sinyalizasyonlu kavşaklarda araç kuyrukları oluşmaktadır. Erzurum'un coğrafi konumundan dolayı kışlar soğuk ve uzun geçmektedir. Rakımın da yüksek olmasından dolayı kış aylarında ortalama sıcaklık oldukça düşük olmakta, ayrıca havadaki oksijen oram da % 16,5'lere kadar düşmektedir. Bu da gerek sabit yakmalı proseslerde gerek ise araçların motorlarında eksik hava ile yanmaya yol açmakta olup, bunun sonucu olarak da CO ve yanabilir HC gibi kirleticilerin miktarı artmaktadır. Hava sirkülasyonu olmayan, yüksek binalarla çevrili yollarda, kış aylarında hem araçlardan hem de sabit yakmalı sistemlerden kaynaklanan kirleticiler herhangi bir ölçüm cihazına gerek duyulmadan çıplak gözle görülüp, hissedilir hale gelmektedir. Sunulan bu çalışmada, Erzurum ilinin coğrafi konumu ve meteorolojik özelliklerinin bölgedeki motorlu taşıtlardan kaynaklanan hava kirliliği üzerine etkileri incelenmiştir. Bu maksatla çeşitli yıllarda ve aylarda olmak kaydıyla 30370 aracın egzoz gazı emisyon ölçüm sonuçlan istatistiksel olarak incelenmiştir. İstatistiksel analiz sonuçlarından elde edilen en önemli sonuçlardan biri CO ve HC gibi kirleticilerin kış aylarında maksimum değere ulaşmasıdır. Elde edilen diğer bir önemli sonuç ise konvektörlü araçları konvektörsüz araçlara oranla çok daha düşük kirliliğe sebep olmasıdır. 11 SUMMARY Air pollution is that when pollutants are high in density and in duration as to give harm to men, animals, plants and things that are important for us. The main reason of air pollution is human activities. Especially motor vehicles are accepted as the main source of air pollution. The comfort that the technology provide people with and the lack of time make the motor vehicles an indecpensable part of our life. As a result of this, in Erzurum like in all the other cities the number of motor vehicles is increasing day by day. With the increase of vehicle number, vehicle queues occure on the ways especially on the signalized junctions. Because of the geographical position of Erzurum the winters are cold and long. Also because of the high altitude, in winters the average heat is low and besides that the percantage of O2 falls to 16,5. This causes incomplate combustion both in the stationary combustion processes and in the motor engines. As a result of this the amount of the pollutants like HC and CO are increasing. In winters on the streets, not having air circulation and surrounded by high buildings, pollutants coming from both stationary combustion processes and motor vehicles become so dense that it can be seen by naked eyes. In this study, the effects of the geographical position and meteorologycal pecularities of Erzurum on the pollutants emitted by motor vehicles are examined. For this purpose, the exhaust gases emission measurements of 30370 motor vehicles, made in various months and years, are inspected statistically. The main result of this statistical analyses is that the pollutants like CO and HC are rising the maximum concentration in winters. An other important result is that the vehicles with converter are making less pollution than the vehicles without converters. 91

ÖZET Bu çalışmada egzos kirliliğinin bazı çiçekli bitkilerin morfolojik ve anatomik yapıları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Egzos İrirlenmesinin fazla olduğu Karadeniz sahil yolu kenarındaki bir populasyon (Yeniay) ile egzos kirlenmesinin olmadığı iç kesimlerdeki bir populasyondaki (Baştımar Köyü) bazı bitkiler morfolojik ve anatomik yönden incelenerek bunların mukayeseleri yapılmıştır. Araştırma bitkilerin sadece bir vejetasyon dönemlerini kapsamaktadır. İnceleme sonunda egzos kirlenmesinden dolayı bitkilerin yapraklarında kahverengi lekeler ve yaprakların soluk yeşil renkte oldukları görülmüştür. Anatomik incelemelerde ise stoma indekslerinde bazı farklılıkların meydana geldiği gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler : Egzos kirliliği, Ranunculus contaninopolitanus, Vida sativa, Trifolium pratense, Fragaria vesca, Morfoloji, Anatomi SUMMARY The Effect of Exhaust Pollution on the Morphology and Anatomy of Some Flowering Plants In this study, the effect of exhaust pollution on morphologycal and anatomical structure of flowering plants was investigated. The plants in a population distributed along the Trabzon - Rize state Road under intensive exhaust pollution were compared with the plants in population distributed in the Village of Baştımar under normal condition in terms of morphology and anatomy. This investigation was carried out on the plants collected in a vegetation period. At the end of this study, pale green leaves whit brown plots and distinck differenses in stoma indekx was abserved on plants under the exhaust pollution. Keys Words : Exhaust pollution, Ranunculus costantinopolitonus, Vicia sativa Trifolium pratense, Fragaria vesca, Morphology, Anatomy, VI 42

ÖZET Yüksek Lisans Tezi DİZEL MOTORLARINDA EGZOZ GAZLARI RESİRKÜLASYONUNUN (EGR)MOTOR PERFORMANSI VE EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ Can HAŞİMOĞLÜ Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Eğitimi Anabilim Dalı Danışman : Prof.Dr. Hüseyin ÖĞÜT İkinci Danışman : Yard.Doc.Dr. Yakup İÇİNGÜR 2000, 64 Sayfa Jüri : Prof Dr. Hüseyin ÖĞÜT Prof Dr. Kazım ÇARMAN Yard.Doç.Dr. Saim KOÇAK Dizel motorlarının özgül yakıt tüketimi aynı boyutlardaki benzin motorunun özgül yakıt tüketiminden daha düşüktür. Bu yüzden özellikle ağır hizmet tipi araçlarda dizel motorları tercih edilmektedir. Fakat partikül madde ve azot oksit emisyonları ise dizel motorlarının en önemli dezavantajlarıdır. îçten yanmalı motorlarda yanma odasındaki maksimum sıcaklık 1800°K'nin üzerine çıktığında, havanın içerisindeki azot ve oksijen kimyasal olarak birleşerek, azot oksit denilen ve insan sağlığına ve çevreye zararlı bir gaz haline dönüşür. Azot oksitler ise akciğerde, nemle birleşerek nitrik asit oluşturarak, solunum hastalıklarına yol açmaktadırlar. Dizel motorlarının hava fazlalığı ile çalışması onların azot oksit oluşturma potansiyellerim arttırmaktadır. Bu çalışmada, dizel motorlarından kaynaklanan azot oksit emisyonlarının azaltılması üzerinde durulmuş, bu amaçla tek silindirli bir dizel motorunun egzoz gazlan belirli oranlarda (%10,20,30) motorun emme hattına geri gönderilerek motor performansı ve egzoz emisyonlanndaki değişim izlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda EGR uygulaması ile azot oksit emisyonlarında önemli ölçüde düşüş olurken, duman emisyonu ve özgül yakıt tüketiminin kötüleştiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler : dizel motoru, dizel emisyonu, egr, egzoz emisyon kontrolü ABSTRACT Master Thesis THE EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE EFFECT OF EXHAUST GAS RECIRCULATION(EGR) ON ENGINE PERFORMANCE AND EXHAUST EMISSIONS ON DIESEL ENGINES Can HASIMOGLU Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Machinery Education Supervisor : Prof. Dr. Hüseyin OGUT Second Supervisor : Assoc.Prof.Dr. Yakup İÇİNGÜR 2000, 64 pages Jury : Prof. Dr. Hüseyin OGUT ProfDr. Kazim CARMAN Assoc.Prof.Dr. Saim KOCAK Specific fuel consumption of a diesel engine is lower than a gasoline engine for the same dimension. Because of these diesel engines especially has been prefered for heavy duty vehicles. But particulate emissions and nitrogen oxide emissions are the most important disadvantages of diesel engines. When temperature of combustion chamber rises beyond 1800 °K in internal combustion engines, nitrogen and oxygen of air combine chemically and become a gas called nitrogen oxide which is harmful for human health and environment. Nitrogen oxides combine with humidity in lungs and become nitric acid and causes breathing illnesses. Diesel engines use excess air for combustion, this increases nitrogen oxide production potential. In this research reduction of nitrogen oxide emissions from diesel engines were investigated. For this purpose a single cylinder diesel engine's exhaust gases recirculated to the engine induction system on determined rates (10,20,30 %) and changes in engine performance and exhaust emissions were traced. When experiments resulted it is seen that nitrogen oxide emissions decreased drastically but smoke emissions and specific fuel consumption deteriorated. Key Words : diesel engine, diesel emission, egr, exhaust emission control 64

EGZOS EMİŞ AĞZI ETRAFINDAKİ AKIŞIN SAYISAL HESABI ÖZET Bu çalışmada flanşsız dikdörtgen kesitli bir egzos emiş ağzı etrafındaki üç boyutlu ve türbülanslı akış sayısal olarak modellenmiştir. Egzos ağzı simetrik olduğundan ağzın dörtte birlik bir kısmı için hesaplama yapılmıştır. Ağzın sac kalınlığı 10 mm ve genişlik/boy oranı (b/a) 0.5'tir. Emişin durgun ortamdan yapıldığı kabul edilmiş, akış üç boyutlu ve türbülanslı, akışkan ise sıkıştırılamaz olarak modellenmiştir. Türbülans modeli olarak k-8 türbülans modeli kullanılmıştır. Elde edilen denklemler sonlu hacim metodu kullanılarak çözülmüştür. Hesaplama alanı sıklığı değişen ağ aralıklarına bölünmüş, hız ve diğer değişkenlerin büyük farklılıklar göstermediği ağ büyüklüğü deneme-yanılma yöntemiyle belirlenmiştir. Kullanılan ağ büyüklüğü x, y ve z yönlerinde sırasıyla 57x21x25' tir. Ağ sıklığı hızın ve diğer değişkenlerin büyük değişiklikler gösterdiği noktalarda fazla, diğer noktalarda buna bağlı olarak azalmaktadır. Egzos kanalının çıkışında eksenel hız 8.5 m/sn olarak alınmış diğer iki hız bileşeni sıfır ve diğer değişkenlerin türevleri sıfır alınmıştır. Serbest akım sınırlarında sabit basınç sınır şartı kullanılmıştır. Bu sınırlarda türbülans kinetik enerji sıfırdır. Basınç Simplest algoritması kullanılanılarak hesaplanmıştır. Ağzın etrafındaki hesaplama alanı ağızdaki akışa etkisi olmayacak şekilde y ve z yönlerinde 6a, x yönünde 12a olarak alınmıştır. Yapılan hesaplama sonucunda egzos emiş ağzı etrafındaki hız ve türbülans alanları bulunmuş, elde edilen sonuçlar değişik z ve y düzlemlerinde sunulmuştur. Bundan başka akım çizgileri de aynı düzlemlerde sunulmuş ve tartışılmıştır. Hesaplanan değerler literatürde mevcut deney sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve sonuçların deneylerle iyi bir uyum içinde olduğu görülmüştür. vıu NUMERICAL SIMULATION OF THE FLOW FIELD AROUND THE SUCTION HOOD SUMMARY The aim of this study is to calculate the velocity field of the three dimensional turbulent flow around the rectangular and unfianged suction hood. The flow field was assumed to be symmetrical with respect to the x-y and x-z planes, and thus only a quarter of the flow field was calculated. The thickness of the exhaust duct is 10 mm and the aspect ratio (b/a: width to length ratio) of the hood is 0.5 which is drawing air from still environment. The flow is three dimensional and incompressible. k-8 turbulence model were used to model turbulent flow. The algebric equations were solved with finite volume method. A non-uniform grid was employed. The effect of the grid size on the accuracy of the simulations was studied by calculating the air flow field with different grid densities. The best resolution were obtained with 57x25x21 nodes. The density of the grid changes depending on the variation of the pressure and velocity around the hood. The size of the calculation domain is determined in a way to avoid to effect the suction around the hood and so it was taken 12a in x and 6a in y and z direction. The exit velocity is 8.5 m/sec and a fixed pressure at the free-stream boundaries. At the symmetry planes the normal velocity component and the normal derivatives of all other variables were zero. The fixed pressure boundary condition was used, and pressure and turbulence kinetic energy were set to zero at these boundaries. Simplest algorithm were employed during the calculations. Velocity and turbulent flow fields were obtained around the hood and results were presented in different z and y planes. Stream traces were also presented and discussed. The accuracy of the mathematical model were compared with experimental studies in the literature and it was found to be satisfactory. IX 57

ÖZET Günümüzde enerji gereksinimi hızla artmış ve buna bağlı olarak da petrol bazlı yakıtlar doğal gaz, kömür rezervleri gibi birincil enerji kaynaklan da hızla azalmıştır. Ülkemiz enerji kaynakları açısmdan zengin bir ülke değildir ve bu kaynaklar yıllık birincil enerji ihtiyacının karşılanmasında yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle yeni kaynaklara yönelme veya eldeki kaynakları daha verimli kullanma zorunluluğu doğmuştur.Bu aşamada kojenerasyon sistemleri gündeme gelmektedir. Bu sistemler özellikle kaliteli elektrik enerjisi ihtiyacı bulunan tesislerde gerekli elektriği üretmekte hem de elde edilen atık ısıların proseste kullanılmasıyla enerji tasarrufu sağlamaktadır. Proses ısısına ihtiyaç duyulmayan tesislerde ise mevcut atık ısı absorpsiyonlu soğutma sistemleri kullanılarak değerlendirilme yoluna gidilmektedir. Bu sayede tesisin soğutma ihtiyacı da karşılanmış olmaktadır. Kojenerasyon sistemleri kendilerini 1.5-3 yıl gibi bir sürede geri ödemektedirler. Bu çalışmada Türkiye'deki enerji durumu incelenmiş, kojenerasyon sistemleri ve absorpsiyonlu soğutma sistemleri hakkında ayrıntılı bilgi verilmiştir. Ayrıca örnek bir tesis ele alınarak kojenerasyon sistemine ait fizibilite çalışması yapılmıştır. vııı ABSTRACT Energy demand has increased rapidly in the recent years reducing the primary energy resources such as oil, natural gas, coal, etc. Turkey does not have vast energy resources and the existing ones are not enough to meet the national demand. For this reason, we have to use our sources productively. Cogeneration systems not only produce high quality electricity but also conserve energy by using waste heat during the process. If process heat is not needed, it is possible to use this waste heat in absorption chillers for air conditioning. Cogeneration systems amortise themselves in 1.5-3 years. In this study, energy sources in Turkey are examined and detailed information on cogeneration and absorption refrigeration systems is given. A feasibility study is done for a sample system. IX 62

Bu çalışmada, bir dizel motorun egzoz gazlarından faydalanan absorpsiyonlu bir soğutma sistemi tasarlandı, dizayn ve test edildi. Ortam sıcaklığı 20 °C, motor devrinin 1670 dev/dak ve dolaşım oranı 4.5 iken COP ifadesi max. 0.33 olarak elde edildi. Sistemin soğutma tesir katsayısı (COP), dolaşım oranı (f), ekserjik enerjisi (ECOP) ve boyutsuz işlerlik enerji kaybı oranı (t), ifadelerinin sistemin temel çalışma sıcaklıkları olan ayırıcı, soğurucu, buharlaştırıcı ve yoğuşturucu sıcaklıklarına bağlı olarak değişimleri incelendi. Elde edilen sonuçlar, tablo ve grafikler halinde verildi ve sonuçlar literatürle karşılaştırıldı. In this study, an absorption refrigeration system utilizing exhaust gases of a diesel engine is designed and tested. Coefficient of performance, circulation ratio(f), exergic energy (ECOP) and dimensionless exergy loses of the system investigated depend on separator, absorber, evaporator and condenser temperatures which are the main working temperature of the system. Max. COP is found to be 0.33 when was ambient temperature engine speed, and circulation ratio were 20°C, 1670 rpm and 3.2 respectively. The experimental results are presented in terms of tables and plots. The results are compared with those of in literature and shown that an absorption refrigeration system can be operated with exhaust gases. 36

ÖZET Egzoz gazı ile çıkan zararlı maddelerin insan sağlığı üzerinde akut ve kronik etkileri olduğu daha önce yapılan çalışmalarla belirlenmiştir. 1998 yılı Nisan - Mayıs aylarında İstanbul Büyük Şehir Belediyesine ait özel sektör tarafindan işletilen 7 yeraltı otoparkında gerçekleştirilen araştırmada düzenlenen anket formları ile otoparkların teknik özellikleri ve 33 çalışanın (29 erkek, 4 kadın) yaş, cins, öğrenim, oturdukları yer, yaptıkları iş, çalışma süresi, ahşkanlıklan, ve sağlık sorunları ile ilgili veri toplandı. Baş ağrısı şikayeti olan çalışanlara Tansiyon Arteriel ölçümü, çalışanların tamamına Peak flow metre ile PEF ölçümü, hematoflorometre ile periferik kanda çinkoprotoporfirin ölçümü yapıldı. Bulgular: Otoparklar 1-5 yeraltı katı olan rampalı, ortalama 355 park yeri (80-1000) kapasiteli, günlük araç girişi 180 (50- 350), kat tavan yüksekliği 2,3 m (2,15- 2,5 m) idi. Mekanik havalandırma aracı sayısı ve havalandırma sıklığı çeşitlilik gösteriyordu Aner Gas Tester ile yapılan hava ölçümlerinde indikatör tüplerde (5- 3000 PM ) 5-25 ppm skala değerleri arasında renk değişikliği gözlendi, daha düşük yoğunluğa duyarlı tüplerle tekrarlanması gerektiği sonucuna varıldı. Çalışanların en sık görülen yakınmaları sırasıyla hipertansiyona bağlı olmayan baş ağrısı, sigara ile ilişkilendirilemeyen öksürük- balgam, gözlerde yanma- kızarıklık, nefes darlığı, halsizlik, bulantı ve burun akıntısı idi. Solunum yolu enfeksiyonlarının çalışanlarda haftalık çalışma süresi arttıkça daha sık görüldüğü saptandı. Erkek çalışanlarda hesaplanan FEV 1 değerleri ortalaması toplum ortalamasından düşük bulundu (sırasıyla 2716,8 mi, 3300 mi ), fark istatistiksel açıdan anlamlı değildi (a= 0,05, İşaret testi). Büro ve park yeri çahşanlannın FEV 1 değerleri ortalaması (sırasıyla 3075 mi, 2494 mi ) arasında fark anlamlı bulunmadı (a= 0,05, Mann Whitney U testi). Periferik kanda hematoflorometre ile yapılan çinkoprotoporfirin ölçüm sonuçlan normal bulundu.Çalışanların çinkoprotoporfirin ortalama değerleri ile otoparka günlük araç girişi arasında ilişki saptanmadı (korelasyon katsayısı r = 0,15 ). 42 SUMMARY In the former studies, it has been reported that some harmful species emitted with exhaust gases have acute and chronic effects on human health. In this study on April- May, 1998, data related to technical properties of 7 privat underground car parks belonging to Istanbul Great City Municipality were collected. The ages, sexes, educational levels, living places, kinds of work, working time, customs and health problems of 33 workers (29 men, 4 women) in these parks with questionforms learned. For each worker, PEF was measured by Peak Flowmeter, zinc protoporpyrin level was measured in periferical blood by hematoflourometer and in addition, arteriel blood pressure were measured in the group with headache. Results: The car parks had 1-5 floors, and capacity of mean 355 (80- 1000) parking places. The mean number of daily vehicle enterance was 180 (50- 350) and the mean floor- roof height was 2,3 m (2,15- 2,5). They had varying numbers of mechanical air cleaners and their frequencies of air cleaning were varying. In air CO measurements by Auer Gas tester, between 5-25 ppm scala levels color changes in the indicator tubes (5- 3000 ppm) were obtained and it was concluded that it should be repeated by using tubes sensitive to lower densities. Most frequent compliances of the workers were headache not related to hypertension, cough and phlegm not related to smoking, burning sensation and redness in eyes, dyspnea, weakness, nausea and nasal secretion. The mean FEV 1 values calculated in male workers were found lower than the mean value in general population (respectively 2716,8 ml, 3300 ml), the difference was not statistically significant (a= 0,05, Sign test ). The difference between the mean FEV 1 values in office and park workers (respectively 3075 ml, 2494 ml) was not statistically significant (a= 0,05, Mann Whitney U test). Zinc protoporphyrin measurement results in periferical blood by hematoflorometer were found normal. Any relationship was not found between the mean zinc protoporphyrin levels and the daily vehicle enterance of these parks (correlation coefficient r =0,15). 43 54

BİR TAŞITIN ŞEHİR ÇEVRİMİ BOYUNCA EGZOZ EMİSYONLARININ SİMÜLASYONU ÖZET Bu çalışma içten yanmalı motorlarda yanma sonucunda oluşan egzoz emisyonları konusunda hazırlanmıştır. Temel olarak iki ana bölümden oluşmaktadır. Günümüzde bir enerji çıkmazına doğru giden Dünya' mızın içinde bulunduğu durum ve çevresel faktörler göz önüne alındığında seyir halindeki motorlu araçların yakıt tüketimi ve bu çevrim sırasında oluşan kirletici bileşenlerin önemi ortaya çıkmaktadır. Çalışmamın birinci bölümünde yanma sonucu üretilen çevreyi kirletici emisyonlar ve bunların insan, çevre sağlığı üzerindeki etkilerine değinilmiştir. Bu kısımdan sonra ayrıntılı biçimde içten yanmalı motorlarda oluşan CO, HC, NOx, SOx emisyonları partiküller ve kurşun bileşenlerinin oluşum sebepleri ve oranlarına etki eden faktörler ele alınmıştır. Bu faktörlerden bahsetmek gerekirse, motorun çalışma koşulları motor konstrüksiyonu ve yakıt özellikleri olarak özetlenebilir. Çalışmanın teorik ve uygulama ağırlıklı olan ikinci bölümünde bir taşıta ait yakıt tüketimi ve emisyon değerlerinin bulunmasında kullanılan taşıt hareket dirençleri ve bu dirençlerin bir araya getirilmesi ile oluşan tahriğin ana denklemi ortaya koyulmaktadır. Bu denklemin bilgisayar programı ile modellenmesi sayesinde şehir çevrimine göre hareket eden aracın yakıt tüketimi ve emisyon değerlerinin belirlenmesi izlenmektedir. Son olarak ekler kısmında EEC şehir çevrimi boyunca aynı taşıt üzerinde uygulanan üç farklı motora ait devir sayısı, efektif basınç yakıt tüketimi ve emisyon değişim grafikleri ile çevrim boyunca toplam yakıt tüketimi ve emisyon değerleri bulunmuştur. Çalışmanın sonunda bilgisayar programında yapılan kabuller yer almaktadır. ıx THE SIMULATION OF VEHICLE EXHAUST EMMISSION ALONG EEC CITY CIRCLE SUMMARY At this study the emissions in internal combustion engines after being combustion, had been examinated. There are two general sections in this study. One of the biggest problems threating the world is energy crisis. Exhaust emissions levels are to be measured as well as fuel consumption when the transportation sector is considered. When the effect at vehicles on the air pollution is considered, the importance of emissions control can be realized. The emission of CO NOx,HC,SOx and lead componenets were examineted. These factors had been stated as a engine working conditions,the gonstruction of the engine and peculiarity of the fuel. At the theoretical and practise second section, there are determination of fuel consumption and quantity of exhaust emissions for a vehicle which moved in city traffic circulation. The first step in determining the fuel consumption and exhaust emissions is to find out power requirements of the engine under the given conditions, which intern rely on effective forces and vehicle resistances to movement. Power requirement can be calculatedby determining the above mentioned resistances. The sum of slope, aerodynamic,roiling and acceleration resistance forces gives the total resistance force acting on the vehicle. As a result of at the end of the study in add section there are three engines' s graphics. These graphics content RPM, effective pressure fuel consumption and exhaust emissions along EEC city circle. 76

IX ÖZET Günümüzde içten yanmalı motorlarda kullanılan fosil kökenli yakıtların hızla tükenmekte olması ve bu yakıtların yanması sonucu oluşan zararlı egzoz gazlarının çevreyi kirletmeleri içten yanmalı motorlarda alternatif yakıt arayışlarını hızlandırmıştır. Bu çalışma da doğal gazın sahip olduğu özellikler ve içten yanmalı motorlarda kullanılabilirliği üzerinde durulmuştur. Doğal gaz içten yanmalı motorlarda doğal gaz motorları, doğal gaz ve çift yakıt (dizel-doğal gaz) sistemine dönüştürülmüş dizel motorları, doğal gaza dönüştürülmüş otto motorları olarak kullanılmaktadır. Ayrıca doğal gazın taşıtlarda depolanması ve depolama esnasında dikkat edilmesi gereken hususlar incelenmiştir. Üçüncü bölümde ise diğer alternatif yakıtlar (LPG, Hidrojen, Alkoller) 'in özellikleri ve bu yakıtların içten yanmalı motorlarda kullanımı esnasında gösterdikleri üstünlükler ve dezavantajları belirtilmiştir. Alternatif yakıtların içten yanmalı motorlarda kullanımı durumunda ortaya çıkan zararlı egzoz emisyonları, motor performansı ve yakıt tüketimleri açısından irdelenmiştir. Çalışmanın son bölümlerinde ise çift yakıt (dizel+doğal gaz) ile çalışabilecek şekilde dönüştürülmüş bir dizel motorunun özellikleri incelenmiştir. Genel yanma bilgileri verilerek bu motorun doğal gaz kullanım oranına bağlı olarak yanma ürünlerinin değişimi, hazırlanan bir bilgisayar programında incelenmiştir. Programdan elde edilen sonuçlar grafiklendirilerek yorumlanmıştır. Sonuç olarak alternatif yakıtların hepsi teorik olarak içten yanmalı motorlarda kullanılabilir. Zararlı egzoz emisyonu en düşük olan hidrojenin elde edilmesi ve taşıtta depolanması gibi zorlukları göz önüne alınırsa, günümüzde egzoz emisyonları azlığı açısından ikinci sırada olan doğal gaz ön plana çıkmaktadır. Doğal gazın taşıtta depolanma zorluğu göz ardı edilirse doğal gaz günümüzde en çok tercih edilen alternatif yakıt olarak kabul edilebilir. X ABSTRACT Nowadays fossil rooted fuels used in the internal combustion engines being exhausted and taking form harmful exhaust gases conclusion of burning these fuels soiling environment have cause to increase investigations about alternative fuels used in the internal combustion engines. In this study specifications of natural gas and usefullness in the internal combustion engines are dwelled. Naturel gas engines in the internal combustion engines used naturel gas are used in two sort; diesel engines converted to naturel gas and dual fuels (diesel + natural gas ) system and otto engines converted to natural gas. Furthermore using naturel gas in vehicles and particularities which must payed attention to in the course of storing are examined. In the third section specifications of the other alternative fuels ( LPG, Hydrojen, Alcohol ) and superiorities and disadvantages of these fuels in the course of using in the internal combustion engines are stated. Finally specifications of a diesel engine converted into dual fuels (diesel + natural gas) are examined. Giving essential combustion knowledge, variations of combustion products in propertionate to natural gas consumed by the engine are examined by using a computer. Data recieved from the computer program is presented in form of diagrams and commented. Teorically all the alternative fuels can be used in the internal combustion engines. Being procured of hydrogen which has the lowest harmful exhaust emission and storing in vehicles are very difficult. For this reason nowadays natural gas which is the second order fallen of harmful exhaust emission is prepared. 94

m ÖZET DOKTORA TEZİ ETANOL-BENZİN KARIŞIMLARININ BENZİMİ MOTORLARDA MOTOR KARAKTERİSTİKLERİ VE HAVA KİRLİLİĞİNE ETKİLERİ HASAN BAYINDIR Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Eğitimi Anabilim Dalı 1998, Sayfa: 145 Bu çalışmada tek silindirli dört zamanlı benzinli bir motor üzerinde benzin ve etanol-benzin karışımları yakıt olarak denenmiştir. Faz ayrışmasını önlemek için yakıt deposuna bir mikser monte edilmiştir. Etanolun yüksek gizli buharlaşma ısısı nedeniyle deneyler sırasında emme manifoldu kademeli olarak ısıtılmıştır. Motorun egzoz gazı ile olan ısı kaybını belirlemek ve manifoldun ısıtılmasında kullanılan sıcak suyu temin etmek üzere bir adet egzoz gaz kalorimetresi imal edilmiştir. Deney motoru emme manifoldu için bir ısı transferi modeli geliştirilmiştir. Deney motorunun sıkıştırma oranım arttırmak amacı ile yanma odası hacmi küçük tutularak, yeni bir motor silindir üst kapağı döküm metodu ve CNC tezgahında aslına uygun imal edilmiştir. Deneyler; A/nın değişik değerlerinde, değişik ateşleme avansında, değişik sıkıştırma oranlarında, değişik etanol- benzin karışım oranlarında ve yük altında gerçekleştirilmiştir. Deneylerle elde edilen bulgular alt gruplar halinde birbirleriyle karşılaştırılarak tablo ve grafikler halinde sunulmuştur. Etanol-benzin karışımları ile elde edilen egzoz emisyonları benzine göre daha temiz, ancak motor gücünde nispeten düşüş görülmüştür. Motorun sıkıştırma oranı arttırıldığında, etanol-benzin karışımlarıyla genel anlamda daha iyi performans elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler : Alternatif Yakıtlar, Etanol, Benzin Motoru, Egzoz Emisyonları. IV ABSTRACT PhD Thesis THE EFFECTS OF ETHANOL-GASOLINE BLENDS ON THE ENGINE CHARACTERISTICS AND AIR POLLUTION IN GASOLINE ENGINES HASAN BAYINDIR Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Education 1998, Page: 145 In this study, ethanol-gasoline blends were used as an alternative fuel in one cylinder four stroke gasoline engine. A mixer was mounted inside fuel tank in order to prevent phase-seperation. Due to the highlatent vaporising heat of ethanol the inlet manifold was gradually heated. An exhaust gas calorimeter was used to determine the heat loss trough exhaust gas and to obtain the hot water used in heating of manifold. A heat transfer model was developed for the inlet manifold of the engine used in the experiments. In order to increase the comprerion ratio of the engine, the volume of the combustion chamber was kept small & the upper cylinder cover (w?&A) of the engine was produced by casting and then shaping by a CNC machine tool. The experiments were carried out under different loads, with different compreSlion ratios, ignition advances and air fuel ratios using different ethanol-gasoline blends. The experimantal results were compared with each other in sub-groups & in tables and graphics. Exhaust emissions from ethanol-gasoline blends `#»»8 cleaner than gasoline but this blends causes the engine power to decrease relatively. Key Words : Alternative Fuels, Ethanol, Gasoline Engine, Exhaust Emissions 173

ÖZET Anahtar Kelimeler: I lava kirliliği. Hava Kalitesi Modellcmcsi trafik, motorlu araçlar. otoban, CALİNİ- 3 Günümüz insanının hayatında teknoloji ve zaman çok önemli kavramlardır Zamanın ulaşımda en ekonomik kullanımı araçlarla mümkündür. Bu yüzden birbirinden uzak şehirleri bağlamak için her geçen gün otobanlar, karayolları ve tüneller inşaa edilmektedir. Bu ise gerek insan, gerekse hava taşıt sayısının artışına neden olarak hava kirliliğinin yanmamış egzoz gazlan nedeniyle çoğalmasınına sebep olmaktadır İnsanlığın temel hedefi, hava kirliliği problemlerini çözerek gelecek nesillere temiz bir dünya bırakmak olmalıdır. Bu çalışmamda otoyollardaki araçlardan çıkan hava kirleticilerinin konsantrasyonlarının CALINE-3 modeli ile tahminini yapmaya çalıştım. ABSTRACT Key Words: Air pollution. Air Quality Modcllcnig, traffic, vehicles, highway. CALİNE 3 Technology and time are very important terms for today's human life. I 'sage of time in transportation economically is dependent on vehicles. For this rcasion highways, roads and tunnels arc constructed to connect cities that are for away from each other And evcrday whether increase of human or vehicle population bring about air polution problems because of unburncd exhaust gases from vehicles Solution of air pollution problems must be the most important target o/' human to built a clean world for the future generation. In this study I tried to estimate air pollution concantration o/' highways vehicles by using CALINE-3 Model. XI 76

ÖZET Anahtar Kelimeler: Otomotiv Sanayii, Çevresel etkiler, Emisyonlar, Atıksular, Ekzos gazları, Gürültü Otomotiv Sanayii 650 000 oto/yıl üretim kapasitesi ve 3 000 000'u aşan araç parkı ile Ülkemizin önemli sektörlerinden biridir. Sektör aynı zamanda diğer sektörleri etkileyebilen lokomotif bir sektördür. Böylesine büyük bir sektörün çeşitli çevresel etkileri vardır. Otomotiv Sanayii atıksuları üretim faktörlerine bağlı olarak eser miktarda yada yüksek konsantrasyonlarda zararlı toksik etkili kirletici parametreler içermektedir. Otomotiv Sanayii ürünleri gürültü, emisyon, katı atık gibi çevre kirliliğinin önemli göstergelerine sebep olan bir endüstri koludur. Otomotiv Sanayii üniteleri ve üretim metodu planlanan hedefler doğrultusunda değişiklik gösterir. Sanayiden kaynaklanan katı atıklar, emisyonlar, atıksular incelenmiş ve bu atıksuların mevzuatlara uygun şekilde arıtılarak alıcı ortamlara verildiği görülmektedir. Ancak kirletici parametrelerin zamana bağlı zararlarının da araştırılması gerekir. Yapılan bu çalışmada Otomotiv Sanayiinin atıksuları ve arıtma sistemleri genel hattarı ile incelenmiştir. Katı atıklar örneklerle miktar, cins ve kaynaklanan üniteler bazında ele alınmıştır. Sanayiinin emisyonları incelenmiş bu emisyonların çevresel etkileri değerlendirilmiştir. Eksoz gazları gürültü ve kirlilik parametrelerinin insan sağlığına etkileri ve önlenme seçenekleri konusunda bilgi verilmiştir. Her endüstride olduğu gibi Otomotiv Sanayii çevresel etkileri de farklılık göstermektedir. Çevresel etkilerin önlenmesi için uygulanacak yöntemler de farklı olacaktır. Bu çalışmada çevresel etkilerin ne olduğu ve nasıl önlenebileceği konusunda gerekli tedbirlerle ilgili bilgiler verilmiştir. SUMMARY KEYWORDS: Automotive Industry, Environmental effects, Emission, Egzost gasses, Dirty water, Noise The Automotive Industry's production capacity is 650 000 autos/year. And this section's wheicle park includes more than 3 000 000 wheicles. According to this proper tres, it is one of the important section in our country. And also because of the effects on the other sections, it should be said the Automotive Industry is the locomotive in industry other wise, how a great section has many environmental effects. According to the production factors, water given out from the Automotive Industry, includes harm full taxic parameters, at a little amount or high concentrations. Automotive Industry productions causes pollution because of the noise, emission and the solid waste. The units of this section and the production method defer the aims planned before. The solid waste, emissions and the dirty water all are researched and it's known these parameters which causes pollution are all filitreted in normal conditions and given out tothe nature. But the waste-full parameters'harm in time must be researched. It's tailed the Automotive Industry's dirty-water and the filtration system in this report. The solid wastes searched about their amounts, types, examples and what caused. Also emissions are searched, too and the ecological effects of this emissions are utilised. The egzost gases, noise and the pollution parameters effects on the humanhealth and the methods of protection is told. As in all industries, Automotive Industries effects to the pollution of environment are different. And upon this difference the protection methods are different, too. In this report, the environmental problems and what are the preventive methods are all worked on. XI 75

ÖZET Adana'da Ttrafiğin Yoğun Olduğu Kavşaklarda Çalışan Trafik Polislerinin Egzoz Kurşununa Maruziyeti 1997 yılında Adana İl Emniyet Müdürlüğü'nde çalışan tamamı erkek 221 polis memurunda yapılan çalışmada, trafik polislerinin egzoz kurşununa maruziyetleri araştırıldı. Trafiğin yoğun olduğu Adana kent merkezinde çalışan trafik polisleri grubu (n=118) yine kent merkezinde çalışan diğer polisler grubunda (n-103) venöz kanlan ve idrar örnekleri alındı. Kan kurşun düzeyleri Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresinde ölçüldü. Kanda, hemoglobin (Hb), hematokrit (Htc), eritrosit sayısı (Rbc) ve eritrosit hacmi (Mcv) ölçümleri Coulter T 660 aletiyle yapıldı. İdrarda koproporfirin İÜ testi yapıldı. Trafik polislerinde kan kurşun düzeyi ortalaması 34,2 ± 14,5 (j.g/100 mi, Hb ortalaması 15,3 ± 1,4 g/di, Htc ortalaması 45,3 ± 3,7 %, Rbc ortalaması 5,1 ± 0,4 xl012/I ve Mcv ortalaması 89,5 + 5,0 fi bulundu. Diğer polis grubunda ise kan kurşun düzeyi ortalaması 29,5 ± 11,3 ng/100 mi, Hb ortalaması 15,0 ± 1,1 g/dl, Htc ortalaması 44,2 ± 3,2 %, Rbc ortalaması 4,9 ± 0,4 xl012/l ve Mcv ortalaması 89,6 ± 4,6 fi bulundu. Sonuç olarak, trafik polislerinin egzoz kurşununa istatistiksel olarak anlamlı seviyede etkilendiği belirlendi. İki grup arasında hemoglobin ve eritrosit hacmi ortalamalarında fark gözlenemezken, hematokrit ve eritrosit değerleri ortalamalarının trafik polislerinde anlamlı olarak yüksek olduğu tespit edildi. İdrarda koproporfirin III pozitifliğinin gruplar arasında dağılımında fark bulunamadı. ANAHTAR KELİMELER: Egzoz gazı, kurşun maruziyeti, trafik polisi, diğer polis. vuı ABSTRACT The Exposure to Exhaust Gas Lead of Traffic Policemen at Street Intersections With High Traffic Flow In 1997 the exposure to the exhaust gas lead of 221 male traffic policemen on duty at Adana Provincial Police Directorate were examined. The venous blood and urine samples were taken in groups consisted of 118 policemen working at street intersections with high traffic flow in the city and of 103 policemen working at other places in the city. The blood lead levels were measured by atomic absorption spectrophotometer. Hemoglobin levels (Hb), hematocrits (Htc), red- blood cell counts (Rbc), red-blood cell volumes (Mcv) were measured by Coulter T 660 apparatus. Urinary coproporphyrin HI levels were tested. In traffic policemen group mean levels for blood lead, Hb, Htc, Rbc and Mcv were found to be 34,2±14,5 ug/100 ml, 15,3±1,4 g/dl, 45,3±3,7 %, 5,1±0,4 xl012/l and 89,5+5,0 fl, respectively. In other policemen group mean levels for blood lead, Hb, Htc, Rbc and Mcv were found to be 29,5±11,3 ug/100 ml, 15,0±1,1 g/dl, 44,2±3,2 %, 4,9±0,4 xl0,2/l and 89,6±4,6 fl, respectively. It was concluded that the exhaust gas exposure affected the traffic policemen with a statistical significance. While no statistical difference was observed for mean Hb values and mean Mcv values between the two groups, Hct and Rbc mean values were statistically higher in traffic policemen group. Urinary coproporphyrin HI positivity were similar for both groups. KEY WORDS: Exhaust gas, lead exposure, traffic policemen, other policemen. IX 69

Erzurum' daki bazı yol kenarlarında kurşun ve kadmiyum kirliliği araştırılmıştır. Topraktaki ağır metal konsantrasyonları `normal` düzeyden oldukça yüksek bulunmuştur. Kurşun ve kadmiyum kirliliği yol kenarından uzaklaştıkça azalmaktadır. Genellikle de yoldan 20 m uzaklıkta `normal` değerlere düşmektedir. Ağır metal birikimi üst 0-5 cm yüzey topraklarında, 5-20 cm derinlikteki topraklara göre daha yüksek bulunmuştur. Elde edilen sonuçlardan ağır metal kirliliğinin trafik yoğunluğunun fazla olduğu yollarda daha fazla olduğu anlaşılmıştır. Şehir merkezindeki topraklarda da ağır metal kirliliğinin trafik yoğunluğuna bağlı olduğu gözlenmiştir. Etkin rüzgar yönünün topraklarda ki ağır metal kirliliği üzerine etkili olmadığı belirlenmiştir. Lead and cadmium pollution in zones adjacent to some roads in Erzurum had been studied. The levels of these heavy metals in soil are much higher than back ground concentrations. It was found that contamination of Pb and Cd decreased with the distance from the road. Higher accumulation of these heavy metals has been observed on the surface of the soil than in soil at deeper zones soil. From the handled data, it is considered that heavy metal contamination is more high at crowded road than other. At city center, this contamination is depend on traffic jam also. Dominated wind side have not an affect on heavy metal contamination. 63

ÖZET Yüksek Lisans Tezi ZEOLİT VE SİLİKALİT ÜZERİNDE EGZOZ GAZLARI İLE HİDROKARBONLARIN ADSORPSİYONU (KATALİTİK KONVERTÖRLER) MERYEM SAKIZCI Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı Danışman : Prof. Dr. Ertuğrul YÖRÜKO?ULLARI 1997, Sayfa 58 Ulaşım, ısınma ve endüstri tesisleri hava kirliliğine neden olan üç ana kaynaktır. Hava kirliliğine neden olan bu faktörler içerisinde, ulaşımdan kaynaklanan kirlilik, en büyük orana ve en zarar verici etkiye sahiptir. Motorlu taşıtlardan kaynaklanan egzoz emisyonları içindeki başlıca kirletici bileşenler ise karbonmonoksit (CO), hidrokarbonlar (HC), azotoksitler (NOx) ve partiküller (PM) olarak sıralanabilir. Egzoz emisyonlarının tümü üzerinde etkili olan sistemler katalizörlerdir. Katalizör sisteminin yapısı üç tabakadan oluşur: En altta seramik veya adi metalden yapılmış taşıyıcı bir matris (dayanak), onun üstünde çok büyük yüzey alanlı gözenekli bir ara tabaka ve en üstte çok ince asıl katalitik malzeme (Pt, Pd, Rh gibi soy metaller ve hızlandırıcılar) bulunmaktadır. Katalizör yapısında bulunan taşıyıcı matris kanallarından geçen HC, CO ve NOx gazları, katalizörle reaksiyona girerek zararsız gazlara dönüşür. Üç fonksiyonlu katalizörler ise en gelişmiş katalizör sistemleri olarak gösterilmektedir. Katalizörlerin dezavantajları; kurşunsuz benzin kullanma zorunluluğu ve ancak belli sıcaklıklardan sonra etkili olmaya başladıklarından soğuk çalışma sırasında verimsiz olmalarıdır. Dizel emisyonlarında ise parlikül emisyonları en büyük orana sahiptir.Bu emisyonun etkisini azaltan filtreler ise paıtikül tutucu filtrelerdir. Bu çalışmada, egzoz emisyonlarının azaltılmasında kullanılan silikalit ve ZSM-5 katalizörleri incelenmiştir. Silikalit katalizörü, özellikle soğuk çalışma esasında oluşan emisyonlar üzerinde etkili olan bir katalizördür. ZSM-5 katalizörü ise, fakir hava-yakıt karışımlarında NOx'in daha da azaltılması amacıyla kullanılmaktadır. Anahtar kelimeler : ZSM-5, Silikalit, zeolit, katalitik konvertör, egzoz gazı, adsorpsiyon ABSTRACT Master of Science Thesis ADSORPTION OF HYDROCARBONS AND OTHER EXHAUST COMPONENTS ON ZEOLITE AND SILICALITE (CATALYTIC CONVECTORS) MERYEM SAKIZCI Anadolu University Graduate School of Natural and Applied Sciences Physics Program Supervisor: Prof. Dr. Ertuğrul YÖRÜKO?ULLARI 1997, Page 58 Transportation, heating and industry are the three main contributors to the air pollution. The most serious and the biggest of them is the transportional pollution. The exhaust gases contain CO, HC, NOx and PM. Therefore, catalytic convectors are used for emission control (car/exhaust) It consists of three main layers. Support layer at the bottom is made up of ceramic or elemantary metal. On top of it we have wide porous inter layer (washcoat) and the top layer is fine (thiny) catalytic materials like speeders and noble materials such as palladium (Pd), platinum (Pt), rhodium (Rh). HC, CO and NOx gases interacted with the support layer while passing through the porous material and, therefore neutralized. The three ways of convectors are the most developed systems. Main disadvantage of the convectors are the necessity of using the unleaded fuel and the threshold temperature after which the can be effective. For example, they are not efficient in diesel emmisions. The best method to reduce the main pollution (the particular) in the diesel is to use the partical holder filter. In this work, we study how to reduce the emmision by the silicalite and ZSM-5 catalysts. The silicalite catalyst is specially more efficient in cold running than the others. On the other hand, ZSM-5 catalyst is better in reducing the NOx in the poor air-fuel mixture. Keywords: ZSM-5, silicalite, zeolite, catalytic converters, exhaust gas, adsorption 67

Ill OTOMOBİL EGZOZ EMİSYONLARININ GİDERİLMESİNDE KULLANILAN MONOLİTİK KATALİZÖRLERDE EKSENEL DAĞILIM, ÂDSORPSİYON VE REAKSİYON ÇALIŞMALARI Doktora Tezi Göksel ÖZKAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Ocak 1997 ÖZ Monolitik katalizörlerde eksenel dağdım, akış tipi, adsorpsiyon ve karbon monoksitin oksidasyon kinetiğinin incelendiği bu çalışma dört aşamada gerçekleştirilmiştir, Birinci aşamada seramik monolit tabletleri Pt-Aİ203 ile kaplanarak katalizör elde edilmiş ve bu katalizör ile seramik yapının fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Oluşturulan monolitik katalizörün BET yüzey alanının 24.5 m2/g, tabaka kalınlığının 4.55 um olduğu belirlenmiştir. ikinci aşamada seramik monolitte basınç kayıpları incelenerek monolit içerisindeki akışın laminer olduğu test edilmiş ve Farming sürtünme katsayısı için bir korelasyon bağıntısı verilmiştir. Üçüncü aşamada ise monolitik katalizör üzerinde dağılım (dispersiyon) modeli kullanılarak puls-tepki dinamikmetoduyla eksenel dağılım katsayısı ve CO, O2, CH4, ve C3H6 gazlarının tersinir adsorpsiyon parametreleri belirlenmiştir. Deneysel sonuçlardan eksenel dağılım katsayısı 2.66xl0-4m2/s olarak bulunmuştur. Tersinir adsorpsiyon parametrelerinden adsorpsiyon denge sabiti, 76-300°C arasında incelenmiş ve her gaz için adsorpsiyon ısıları belirlenmiştir. Benzer şekilde aynı gazlar için tersinir adsorpsiyon hız sabitleri de belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise CO gazının oksidasyon kinetiği parametreleri incelenmiş ve bir mekanizma önerilerek bu mekanizmaya göre gözlenen hız parametreleri hesaplanmıştır. LH kinetiğinin önerildiği çalışmada kinetik hız sabiti için aktivasyon enerjisi; Ea= 18063 kal/mol ve kinetik adsorpsiyon denge sabiti için adsorpsion ısısı 1383 kal/mol (AH) olarak belirlenmiştir. Bilim Kodu : 602.01.01 Anahtar Kelimeler : Monolitik karalizör, eksenel dağılım dsorpsiyon, CO oksidasyonu Sayfa Adedi : 305 Tez Yöneticisi t Prof. Dr. Gülsen DOĞU iv AXIAL DISPERSION, ADSORPTION AND REACTION STUDY IN CATALYTIC MONOLITHS FOR AUTOMOBM EMISSION CONTROL Ph. D. Thesis Göksel ÖZKAN GAZİ UNIVERSTY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY January 1997 ABSTRACT In this work a dynamic procedure was applied for the measurements of axial dispersion coefficients as well as adsorption constants and type of gas flow m monolithic catalysts and kinetic parameters in such catalysts were also estimated and the study is conducted at four steps. In first step of the study, a ceramic monolithic catalyst support with a void fraction of 0.73 and with a cell size 1.092xl0^m was coated by Al^-Pt at a thickness of 4.5 um and physical properties were measured such as the surface area of the monolithic catalyst as 24.5 m2/g. In second step of the study,by the measurement of the pressure drop in the ceramic monolith it was tested that the flow in monolith channels was laminar and a correlation was proposed for Fanning friction factor in the square channels of monolithic ceramic. In the third step of the study, pulse-response experiments were conducted using monolithic catalysts of different lengths in a specially designed reactor. In these experiments N2 was used as the carrier gas and He was used as inert tracer for axial dispersion measurements and CO, 02, CH4 and CjHg were used as adsorbing tracers for the reversible adsorption experiments. Using a transient axial dispersion model for the catalytic monolith, expressions were derived for inert and adsorbing tracers. From the variance of inert tracer experiments conducted at 185°C, axial dipersion coefficient was determined as 2.66xl0'4m2/s. Adsorption equihbrium constants and heat of adsorptions of adsorbing tracers were determined in the temperature range of 76°C-300°C, while the adsorption rate parameters were determined from the second central moments. Finaly, kinetic parameters for the CO oxidation reactions were estimated from the monolithic reactor. A one dimensional hetegeneous model with a Langmuir-Hinshelwood kinetic expression was proposed. From the reaction experiments, activation energy was determined as 18063 cal/mole and heat of adsorption was determined as 1383 cal/mole. Science Code i 602.01.01 Keywords : Monolithic catalyst, adsorption, axial dispersion, CO oxidation Page Number : 305 Adviser : Prof. Dr. Gülsen DO?U 305

in enhancing or renewing aircraft turbine parts with wear reducing coatings. These are applied using a process called plasma spraying. This involves blowing metal or ceramic powders at twice the speed of sound through gas that has been heated to 11.000 °C. The suddenly molten material is then just as suddenly frozen when it hits its target. The result is that the target is thinly and evenly coated with whatever material went through the gas. If the target is part of a turbine, the idea is to toughen it up. But we have begun to use its experience to clean up the insides of diesels. Most of the pollution from internal-combustion engines happens because the fuel is not burnt completely. One cause of this incomplete combustion is that the engine is not running hot enough. So we have adapted its process to deposit a thin film of insulator (or thermal barrier coating, as it prefers to call it) inside the engine's cylinders. The TBC it has chosen is zirconium oxide. Stuck to an engine's piston crowns, cylinder heads and valves, using an undercoat of cobalt alloy, it conducts heat 50 times more poorly than the cast iron to which it has been applied. As a bonus, it also reflects heat back into the combustion chamber. The trapped heat burns the fuel more completely. Since most of the unburned fuel would turn to soot and end up in either the lubricating oil or the exhaust, the engine is cleaner and needs fewer oil changes. Thermal insulation thus obtained is supposed to head, according to the second law of thermodynamics, to engine heat efficiency improvement and fuel consumption reduction. Test data published in specialist indicates that the effects achieved are less significant, than were expected from theoretical calculations. Exhaust energy rise that accompanies this can be effectively used in turbocharged engines. Higher temperatures in the combustion chamber can also have a positive effect in diesel engines, due to the self-ignition delay drop and hardness of engine operation, though a increase of nitric oxide emission may be expected as well [47]. Low Heat Rejection (LHR) engine designs promise to meet the increasingly stringent regulations in the areas of fuel economy and permissble emissions level. The LHR concept uses insulation of the combustion chamber and exhaust passages to reduce, or possibly, eliminate heat loss during the closed portion of the cycle [12]. According to the first law of thermodynamics, any energy which is not rejected to the coolant remains available to produce useful piston work. According to the second law of thermodynamics, combustion taking place at higher temperature is also more efficient, as irreversibilities decrease with increasingtemperature. The reduction in heat losses also results in increased exhaust enthalpy. This extra exhaust energy can be utilized to drive a compounding turbine or a bottoming cycle, thus improving the overall system efficiency. The changes in the combustion process due to insulation also affect exhaust emissions. Higher gas temperatures should reduce the concentration of incomplete combustion products at the expense of increases in nitric oxides. However, researchers have measured decreases in carbon monoxide, unburned hydrocarbons, and soot only under some operating conditions [42,44,51]. Adiabatic turbocompound diesel engine concept promises reduced brake spacific fuel consumption in future diesel engines as a result of three basic design revisions: XVI . Insulating the combustion chamber.. Removing the cooling system.. Utilising the increased energy in the exhaust by turbocompounding. The advantages in operating an adiabatic turbocompound diesel engine are: reduced specific fuel consumption, reduced emission and white smoke, multi-fuel capability, improved reliability, increase piston, valve and ring life, reduced noise and vibration, reducelube oil breakdown, increase engine life, improve engine response, increase horsepower, restoration of used components. Considering the hot walls, higher charge air temperature, and oxidizing environment of the Adiabatic Engine, carbon monoxide and unburned hydrocarbons were low as expected. Being aware of current nitrogen oxide levels within an Adiabatic Engine were expected to be higher than for a conventional engine, but surprisingly they were lower when a NOx versus BSFC tradeoff was made. An additional pollutant of major importance to diesel engines is particulate loading. The particulate levels with the Adiabatic Engine over the conventional water cooled engine shows the drastic reduction. The high combustion gas temperature in the adiabatic case could be respnsible for this reduction. It should be noted that the smoke level would consistently be continued to drop as insulation or adiabaticity of the engine was increased. The hot combustion chamber wall temperatures of an Adiabatic Engine provide higher compression charge temperatures with consequent reduction in ignition delay. Short ignition delay is conductive to multi-fuel capability in compression ignition engines. In this study,the effects of thermal barrier coating on the exhaust gas emissions of a turbocharged diesel engine were investigated. The engine selected for evaluation of the thermal barrier coatings was a four-stroke, direct injection, six cylinder, turbocharged, intercooled diesel engine. First, this engine was tested, as equipped with a water cooled intercooler, at different speeds and loads conditions without coating. Then, combustion chamber surfaces of the engine wascoated with ceramic materials. Cylinder head and valves was coated with a 0.35mm thickness of CaZr03 over a 0.15mm thickness of NiCrAl bond coat. The material used on pistons was MgZr03. The coating process was made by using Plasma Spray Technique at Sakarya University Engineering Faculty Plasma Coating Laboratory. Last, the ceramic coated test engine was again tested are the same operation conditions as the standard engine. Last, the ceramic coated test engine was again tested at the same operation conditions as the standart engine. The test data of the both cases were analysed by using a computer programme and the results were compared as diagrams. The experimental results show that, thermal barrier coating greatly affects exhaust gas emission XVIIin enhancing or renewing aircraft turbine parts with wear reducing coatings. These are applied using a process called plasma spraying. This involves blowing metal or ceramic powders at twice the speed of sound through gas that has been heated to 11.000 °C. The suddenly molten material is then just as suddenly frozen when it hits its target. The result is that the target is thinly and evenly coated with whatever material went through the gas. If the target is part of a turbine, the idea is to toughen it up. But we have begun to use its experience to clean up the insides of diesels. Most of the pollution from internal-combustion engines happens because the fuel is not burnt completely. One cause of this incomplete combustion is that the engine is not running hot enough. So we have adapted its process to deposit a thin film of insulator (or thermal barrier coating, as it prefers to call it) inside the engine's cylinders. The TBC it has chosen is zirconium oxide. Stuck to an engine's piston crowns, cylinder heads and valves, using an undercoat of cobalt alloy, it conducts heat 50 times more poorly than the cast iron to which it has been applied. As a bonus, it also reflects heat back into the combustion chamber. The trapped heat burns the fuel more completely. Since most of the unburned fuel would turn to soot and end up in either the lubricating oil or the exhaust, the engine is cleaner and needs fewer oil changes. Thermal insulation thus obtained is supposed to head, according to the second law of thermodynamics, to engine heat efficiency improvement and fuel consumption reduction. Test data published in specialist indicates that the effects achieved are less significant, than were expected from theoretical calculations. Exhaust energy rise that accompanies this can be effectively used in turbocharged engines. Higher temperatures in the combustion chamber can also have a positive effect in diesel engines, due to the self-ignition delay drop and hardness of engine operation, though a increase of nitric oxide emission may be expected as well [47]. Low Heat Rejection (LHR) engine designs promise to meet the increasingly stringent regulations in the areas of fuel economy and permissble emissions level. The LHR concept uses insulation of the combustion chamber and exhaust passages to reduce, or possibly, eliminate heat loss during the closed portion of the cycle [12]. According to the first law of thermodynamics, any energy which is not rejected to the coolant remains available to produce useful piston work. According to the second law of thermodynamics, combustion taking place at higher temperature is also more efficient, as irreversibilities decrease with increasingtemperature. The reduction in heat losses also results in increased exhaust enthalpy. This extra exhaust energy can be utilized to drive a compounding turbine or a bottoming cycle, thus improving the overall system efficiency. The changes in the combustion process due to insulation also affect exhaust emissions. Higher gas temperatures should reduce the concentration of incomplete combustion products at the expense of increases in nitric oxides. However, researchers have measured decreases in carbon monoxide, unburned hydrocarbons, and soot only under some operating conditions [42,44,51]. Adiabatic turbocompound diesel engine concept promises reduced brake spacific fuel consumption in future diesel engines as a result of three basic design revisions: XVI. Insulating the combustion chamber.. Removing the cooling system.. Utilising the increased energy in the exhaust by turbocompounding. The advantages in operating an adiabatic turbocompound diesel engine are: reduced specific fuel consumption, reduced emission and white smoke, multi-fuel capability, improved reliability, increase piston, valve and ring life, reduced noise and vibration, reducelube oil breakdown, increase engine life, improve engine response, increase horsepower, restoration of used components. Considering the hot walls, higher charge air temperature, and oxidizing environment of the Adiabatic Engine, carbon monoxide and unburned hydrocarbons were low as expected. Being aware of current nitrogen oxide levels within an Adiabatic Engine were expected to be higher than for a conventional engine, but surprisingly they were lower when a NOx versus BSFC tradeoff was made. An additional pollutant of major importance to diesel engines is particulate loading. The particulate levels with the Adiabatic Engine over the conventional water cooled engine shows the drastic reduction. The high combustion gas temperature in the adiabatic case could be respnsible for this reduction. It should be noted that the smoke level would consistently be continued to drop as insulation or adiabaticity of the engine was increased. The hot combustion chamber wall temperatures of an Adiabatic Engine provide higher compression charge temperatures with consequent reduction in ignition delay. Short ignition delay is conductive to multi-fuel capability in compression ignition engines. In this study,the effects of thermal barrier coating on the exhaust gas emissions of a turbocharged diesel engine were investigated. The engine selected for evaluation of the thermal barrier coatings was a four-stroke, direct injection, six cylinder, turbocharged, intercooled diesel engine. First, this engine was tested, as equipped with a water cooled intercooler, at different speeds and loads conditions without coating. Then, combustion chamber surfaces of the engine wascoated with ceramic materials. Cylinder head and valves was coated with a 0.35mm thickness of CaZr03 over a 0.15mm thickness of NiCrAl bond coat. The material used on pistons was MgZr03. The coating process was made by using Plasma Spray Technique at Sakarya University Engineering Faculty Plasma Coating Laboratory. Last, the ceramic coated test engine was again tested are the same operation conditions as the standard engine. Last, the ceramic coated test engine was again tested at the same operation conditions as the standart engine. The test data of the both cases were analysed by using a computer programme and the results were compared as diagrams. The experimental results show that, thermal barrier coating greatly affects exhaust gas emission XVIIparameters of a turbocharged diesel engine. The emissions characteristics of the insulated engines at the same conditions appear to be attractive. Due to the more complete combustion in the insulated engine, smoke emissions were between 17% and 40% lower than the standard engine. Similarly, unburned HC levels were 24% and 44% lower for the insulated engine. The NOx concentrations were also 9% higher due to the changed nature of combustion in the insulated engine. XVM 188

ANKARA BAHÇELİEVLER ve EMEK SEMTLERİNDE TRAFİĞE BAĞLI KURŞUN KİRLENMESİNİN ATOMİK ABSORPSİYON SPEKTROSKOPİSİ YÖNTEMİ İLE ARAŞTIRILMASI (Yüksek Lisan Tezi) Hatice Gül SOMUNCUOĞLU GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Ağustos 1997 ÖZET Her geçen gün çevremiz çeşitli kirleticilerin etkisi ile daha fazla kirlenmekte ve insan sağlığını gittikçe daha yüksek oranlarda tehdit etmektedir. Hem hava, hem toprak, hem de sularımızda kirlilik yaratan etkenlerden biriside benzinli motorlardan çeşitli şekillerde atılan kurşundur. Bu çalışmada, Ankara Bahçelievler ve Emek semtlerinde tarafiğe bağlı kurşun kirliliği araştırılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla 6 değişik noktadan 6 ay boyunca toprak örnekleri alınmış ve bunlar Atomik Absorpsiyon Spektrometresi yöntemi ile analiz edilmiş, sonuçlar tartışılmıştır. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi 224.07.01 Trafik, Kurşun Kirliliği 79 Doç. Dr. Ramazan TEZCAN INVESTIGATION OF LEAD POLLUTION RELATED TO TRAFFIC BY ATOMIC ABSORPTION SPECTROSCOPY METHOD IN ANKARA-B AHÇELIEVLER EMEK AREA (M. Sc. Thesis) Hatice Gül SOMUNCUO?LU GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY August 1997 ABSTRACT Nowadays our environment is progressively getting polluted by several pollutants. This carries out great risk for the health of our environment and human beings. One of these pollutants is lead thrown away from gasoline engines. In this study, in order to find out the amount of the lead pollution related to traffic in Ankara-Bahçelievler and Emek area, top soil samples were taken from 6 points, during 6 months. Using Atomic Absorption Spectroscopy method chemical analyses are carried out and the results are discussed. Sience Code Key Words Page Number Adviser 224.07.01 Traffic, Lead pollution 79 Assoc. Prof. Ramazan TEZCAN 78

ÖZET Otomobil sayısının sürekli artması, çevre üzerinde bazı olumsuz problemleri de beraberinde getirmektedir. Atmosferin devamlı kirlenmesi, kirletici unsurların bir çoğunun mevcut otomobillerin eksoz gazlarından olduğu bilinmektedir. Büyük şehirlerde, trafik yoğunluğunun yüklü olması, araçların devamlı rölanti ve alçak hız devirlerinde, uzun zaman çalışmalarına sebebiyet vermektedir. Bu durum ise çevrenin kirienmesine,ve aşırı yakıt sarfiyatına sebep olmaktadır. Petrolün dünyadaki rezervlerinin devamlı tükenmesi karşısında yeni enerji kaynaklarının araştırılması hızla devam etmektedir. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, elektroniğin otomobil endüstrisinde kullanılma payı da önemli derecede artmışdır. Fabrikalarda üretilen son model kaliteli bütün araçlara elektronik ateşleme sistemleri zorunlu olarak takılmaya başlanmışdır. Elektronik ateşleme sistemleri takılmış araçlarda küçümsenmeyecek derecede yakıt tasarrufu sağlandığı ve hava kirliliğinin önlediği, imalatçı firmalar ve sürücüler tarafından söylenmektedir. Ülkemizde elektronik sistem kullanılmayan otomobil sayısı çok fazladır. Elektronik. ateşleme sisteminin yakıt ve çevre üzerinde olumlu etkileri vardır. Ülkemizdeki klasik ateşlemeli araçlara da birer elektronik ateşleme ünitesi takıldığı zaman; yanma olayında iyileşmeler olacağı, yakıt ekonomisi sağlayabileceği, çevrenin eksoz gazlarından daha az kirleneceği, kurşunsuz benzin kullanıldığında, kurşunsuz benzinin ateşlenebilmesi için yüksek voltaj sağlıyabileceği, platin ve mekanik çalışan parçaların ömrünün uzayabileceği, sistemde kullanılan meksefenin çıkarılabileceği düşünülerek bu deneysel çalışmaya başlandı. Bu çalışmada geliştirilmiş elektronik ünite, klasik ateşleme orjinli otomobile takılmış, sabit zaman aralığında klasik ve elektronik ateşlemeli sistemlerin rölanti, alçak hız devirlerindeki çalışmalarında yakıt tüketimleri ve %CO oranlan ölçülmüştür. ölçümler sonunda aynı devirlerde ağırlık yüzdesi olarak 4.63-9.53 arasında yakıt tasarrufu ve CO yüzde oranında 16.67-27.59 iyileşme olduğu görülmüştür. Yapılan yol testlerinde klasik ateşlemeli otomobile yüksek teknoloji ürünü, elektronik ateşleme ünitesi takıldığında yakıt tüketiminde %11 iyileşme olduğu görülmüştür. VI ABSTRACT Continuously increase in number of autumobiles creates some improper affect on atmosphere. Most of the polution of atmosphere occurs due to exhaust gases from automobiles avaliable. In large cities, high traffic volume requires low velocity and free running of automobiles frequently. So, this causes polution of atmosphere and also excess gasoline consumption of automobiles. Investigations of new energy sources have been neccessary against consumption of petrol sources continuously. Electronic usage rate in automobiles increases with new technological developments on automobiles. Produced new brand automobiles are equipped with standart electronic ignition system as compulsery. Automobiles equipped with electronic ignition system saves considerable amount of petrol and prevents air pollution as pointed out by automobile producers. In our country, there are many automobiles are avaliable without electronic ignition system. Electronic ignition system has good affect on fuel consumption and environment as mounting electronic ignition unit to classical ignitional automobiles. By doing so, ignitional enhancement will be succeeded, this unit will save gasoline considerably, environment will affect less amount from exhaust gases, high voltage will be provided for ignition of unleaded petrol. At the same time, if suggested unit is used; mechanical parts of automobile and platinum life will be lenghtened. When this suggested system is used on automobiles, there is no need to use of condensator as well. For the advantages mentioned above, this study is preferred. In this study; developed electronic unit is equipped with originally classic ignitional automobile and comparison of classical and electronical ignition systems of fuel consumption and rate of CO amounts at free running and low speed revolutions running conditions is measured at constant time period. At the end of measurements; at same revolutions fuel is saved between 4.63 - 9.53 and rate of CO is enhanced between %16.67 - %27.59 as weight percentage. When classic ignitional automobile is equipped with high - tech electronic ignition unit, fuel consumption is enhanced at a rate of %1 1 on the road tests done. 100

VI ÖZET Bu çalışmanın birinci bölümünde, mevcut motorlarda yakıtlar, yakıt özellikleri, motor performans karakteristikleri ve egsoz emisyonları incelendi. İkinci bölümde, alternatif motor yakıtları hakkında yapılan araştırmalar değerlendirildi. Üçüncü, dördüncü, beşinci, altıncı, yedinci ve sekizinci bölümlerde alternatif yakıtlarla ilgili çalışmalar depolama, üretim, maliyet, motor performansı, yanma ve egsoz emisyonları açısından karşılaştırıldı. Dokuzuncu bölümde farklı araştırma sonuçlan değerlendirilerek motor performansı ve egsoz emisyonları açısından en iyi alternatif belirlenmeye çalışıldı. Son bölümde ise çalışma sonucunda elde edilen genel sonuçlar ortaya konuldu. VII ABSTRACT In the first chapter of this study, the fuels and the characteristics of the fuels of the present engines; the engine performance characteristics and exhaust emissions have been investigated. In the second chapter the literature survey about different engine fuels have been presented. On the 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th and 8th chapters, the studies conducted on the stocking, manufacturing, engine performance, combustion and exhaust emissions for different fuels have been compared. In the 9th chapter, different study results for the engine performance and exhaust emissions were compared and the best alternative was identified. The generated results were presented at the last chapter. 206

DİESEL MOTORLARINDA İS PARTİKÜLLERİNİN FİLTRE EDİLMESİ ( Yüksek Lisans Tezi ) ibrahim U?UR GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Nisan 1995 ÖZET Günümüzde dünyayı tehdit eden sorunların başında hava kirliiği gelmek tedir. Hava kirliliğine neden olan etkenlerin başında da, motorlu araçların ekso- zundan çıkan yanma sonu ürünleri gelmektedir. Bu sebeple motorlu araçlann ek- sozlanndan çıkan emisyonlara belidi standart değerler getirilmiştir. Bu çalışmada son yıllarda her alanda yaygın olarak kullanılan diesel motorlarının eksozundan çıkan is partiküllerinin tutulması ele alınmıştır. Bu amaçla diesel motorunun ek- soz sistemi çıkışına tutucu bir filtre monte edilmiş ve üç grup halinde deneyler ya pılmıştır. Yapılan deney çalışmalarında tutucu filtrenin boyutları ve filtre içinde kul landan çakıl taşlarının ortalama çaplan değiştirilmiştir. Bu esnada filtrelerin giriş ve çıkışları arasındaki basınç farkları, eksoz sıcaklığı, is numuneleri, motor gücü, döndürme momenti, yakıt sarfiyatı, soğutma suyu sıcaklığı ve devir sayısı ölçüm leri alınarak değerlendirilmiş ve buna göre verim değerleri elde edilmiştir. Değişik çap ortalamalarına ve boyutlara sahip tutucu filtrelerle yapılan üç grup deneyler de görülmüştür ki, çap ortalaması düştükçe ve filtre boyu uzadıkça tutucu filtre nin verimi o derece artmaktadır. n FILTRATION OF THE CARBON PARTICLES WHICH COME OUT OF THE DIESEL ENGINES ( M. Sc. Thesis ) Ibrahim UGUR GAZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY April 1995 ABSTRACT One of the important problems of the world today is pollution.The things which cause pollution are mostly the post burning productions. So the emissions which come out of the exhausts of the vehicles were standardized. In this study, it has been studied on the filtration of the carbon particles which come out of the diesel engines that have been commonly used in the recent years. So it has been placed a traping filter at the end of the exhaust system and three groups of experiments have been done. During the experiments the sizes of the filters and the pebble stones used in the filter have been changed. By the time, the pressu re differences between the entrance and the exit of the filters exhaust tempera ture, carbon instances, engine power, cycling moment, fuel consumption, cool ing water temperature, and cycling numbers have been tested and according to these results, the production values are obtained. During the experiments of the se three groups, it has been found that as the diameter average gets smaller and the length of the filter gets longer the efficiency of the traping filter gets hig her. m 91

7. ÖZET Egzoz gazlarında bulunan kurşunun asma yapraklan, sofralık üzüm ve kuru üzüm üzerindeki kalıntı miktarını tespit etmek üzere bu araştırma 1994 yılında yapılmıştır. Çünkü gıda maddelerinde bulunan kurşun belli bir düzeyi aşarsa insan sağlığını tehdit etmektedir. Deneme farklı trafik yoğunluğuna sahip İzmir-Turgutlu, Turgutlu-Salihli, Turgutlu-Kemalpaşa kara yolları kenarında bulunan Çekirdeksiz Yuvarlak üzüm bağlarında tespit edilen 7 değişik yerden alınan örneklerde kurşun miktarını tespit etmek suretiyle gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular; çoğunlukla kara yollarına yakın yerlerden alınan örneklerde kurşun miktarının yüksek olduğunu, yoldan uzaklaştıkça miktarın azaldığını göstermiştir. Bununla beraber bağın konumu ve buna ilişken topoğrafik yapı nedeniyle istisnai durumlar da tespit edilmiştir. Ancak ppb olarak saptanan kurşun miktarları, WHO (Dünya Sağlık Örgütü) tarafından verilen 2.000 ppb'lik sınır değerini hiçbir örnekte aş mamıştır. Mevcut duruma göre günümüzde bir tehlike söz konusu değilse de, sonuç olarak özellikle sergi yerlerinin yol kenarlarında kurulmaması, sarmalık yaprakların 0- 30 m'lik şerit dışında toplanması, en iyisi bağlar ve ana kara yolu arasına yeterli mesafe bırakılması ve buralara egzoz gazlarını absorbe etme özelliği fazla olan gıda maddesi olarak tüketilme özelliği olmayan bitkilerin dikilmesi, gelecekte alınması gerekli önlem olarak tavsiye edilmiştir. 48 ZUSAMMENFASSUNG Diese Untersuchungen wurden im Jahr 1994 in den Weinbergen, die neben den Landstrassen İzmir-Turgutlu, Turgutlu-Salihli und Turgutlu-Kemalpaşa liegen, durchgeführt. Das Ziel war die Rückstaende des Bleis festzustellen, die aus den Auspuffgazen entstehen. Denn diese Rückstaende, wenn die eine bestimmte höhe erreichen, können die Gesundheit der Menschen negativ beeinflussen. Die Proben wurden direkt neben der Landstrasse beginnend 0 m, 15 m, 30 m, 50 m und 100 m Entfernungen genommen. Darum wurden an 7 verschiedenen Stellen Weinberge gewaehlt. Die Resultate zeigten, dass die Bleirückstaende normalerweise direkt neben der Landstrasse relativ höher liegen als die Weinbergsinnere. Ausnamsweise wurden die Werte festgestellt, die genau so hoch sowohl neben der Landstrasse als auch 100 m entfernt von der Landstrasse liegen. Hier dürften die ökologischen und topographis- chen Verhaeltnisse der Weinbergsgelaende eine wichtige Rolle gespielt haben. Die Tafeltrauben, die Rosinen und die Rebblaetter, die für die Feststellung der Bleirückstaende analisiert wurden, zeigten viel niedrige Bleimengen als die von der WHO (World Health Organisation) gegebene Grenzwerte (2.000 ppb). Die heutige Befunde zeigen kein Hindernis für die Verwendung der sogenannten Tafeltrauben, Rosinen und Rebblaetter als Lebensmittel. Trotzdem ist es zu empfehlen, die Weinberge nicht direkt neben der viel befahrenen Landstrassen zu gründen; die frischen Trauben in den fernen Winkeln des Weinberges zu trocknen; und die Rebblaetter nicht direkt neben der Landstrasse zu ernten. 49 54

87 VI. ÖZET Mesleksel nedenlerle CO 'e maruziyetin seviyesini belirlemek amacı ile Ankara trafiğinin yoğun olduğu bölgelerde görev yapan taksi şoförleri, benzin dağıtıcıları, trafik polisleri ve kontrol grubundan oluşan toplam 1 1 1 kişinin kan - COHb düzeyleri tayin edilmiştir. Kan - COHb düzeylerinin tayini için spektrofotometrik yöntem kullanılmıştır. Yapılan analiz sonuçlarına göre; taksi şoförlerinde, sigara içenlerde (n=13) ortalama % 6.75 ± 0.68 COHb, sigara içmeyenlerde (n= 7) ortalama % 4.47 ± 0.44 COHb, benzin dağıtıcılarında; sigara içenlerde (n=ll) ortalama % 7.1 1 ± 0.58 COHb, sigara içmeyenlerde (n= 9) ortalama % 5.51 ± 0.30 COHb, kontrol grubunda sigara içenlerde (n= 30) ortalama % 3.42 ± 0.16 COHb, sigara içmeyenlerde (n= 20) ortalama % 0.88 ± 4.89 COHb bulunmuştur. Yapılan istatistiksel değerlendirmeler sonucu ; 1- Taksi şoförlerinde ; sigara içen ve içmeyen grupların kan - COHb değerleri arasında anlamlı fark olduğu saptanmıştır. ( p < 0.05 ) 2- Benzin dağıtıcılarında ; sigara içen ve içmeyen grupların kan - COHb değerleri arasında anlamlı fark olduğu saptanmıştır. ( p < 0.05 ) 3- Trafik polislerinde ; sigara içen ve içmeyen grupların kan - COHb değerleri arasında anlamlı fark olduğu saptanmıştır. ( p < 0.01 ) 4- Kontrol grubu ; taksi şoförleri, benzin dağıtıcıları, trafik polislerinin COHb değerleri ile ayrı ayrı karşılaştırıldığında arada anlamlı fark olduğu saptanmıştır. ( p < 0.001 ) 88 VII. SUMMARY In this study, it is aimed at determining the blood - COHb levels of total 1 1 1 occupational persons composed by taxi drivers, gas station employees, traffic polices and control group exposed to CO in the regions which have heavy traffic load. A spectrophotometric method was used to determine blood - COHb levels. According to the results of analysis ; in taxi drivers, the mean of COHb was found to be % 6.75 ± 0.68 for smokers ( n = 13),% 4.47 ± 0.44 for nonsmokers ( n = 7 ), In gas station employees, the mean of COHb was found to be % 7.1 1 ± 0.58 for smokers ( n = 1 1 ), % 5.51 ± 0.30 for nonsmokers ( n = 9 ), in the control group, the mean of COHb was found to be % 3.42 ± 0.1 6 for smokers ( n = 30 ), % 0.88 ± 4.89 for smokers. According to the results of statistical evaluation ; 1. in taxi drivers, significant differences were found between blood- COHb levels of smoking and nonsmoking groups ( p < 0.05 ), 2. in gas station employees, significant differences were found between blood-COHb levels of smoking and nonsmoking groups ( p > 0.05 ), 3. in traffic polices, significant differences were found between blood- COHb levels of smoking and nonsmoking groups ( p < 0.01 ), 4. significant differences were also found between COHb values of the control group and the values of taxi drivers, gas station employees, and traffic polices when compared separately ( p < 0.001 ). 95

88

ÖZET Bu çalışmada, taşıtların soğutulması için amonyak soğutuculu ve su soğuruculu absorbsiyonlu soğutma sisteminin kullanıl ması ile ilgili bir ön araştırma yapılmıştır. Ayrıca sistemin elemanlarının termodinamik analizi ve boyutlandırılması ile ilgili hesaplamalar yapılmıştır. Analizi yapılan sistem ayırıcı, yoğuşturucu, buharlaştırıcı, soğurucu, pompa ve genleşme vanaları ile karışım ve soğutucu ısı değiştiricile rinden oluşmuştur. Sistemin analizinde ayırıcı, soğurucu, buharlaştırıcı ve yoğuşturucu sıcaklıkları ile çevrimin dolaşım oranı (DO), işlerlik performans katsayısı (ECOP) ve performans katsayı sının (COP) değişimi incelenmiştir. Çevrimdeki karışım ve soğutucu ısı değiştiricilerinin karşı akışlı olduğu kabul edilmiştir. Sistemin boyutlandırılmasında ise, yaz mevsiminde Türkiye şartlarında bir otomobilin soğutulabilmesi için absorbsiyonlu soğutma sistemi elemanlarının yaklaşık hesapları yapılmıştır. Boyutlandırmanım teorik ısıl hesaplarının yapılmasında ve termodinamik analizinde bazı ampirik ifadelerden de yararla nılmıştır. Boyutlandırma hesaplarında otomobilin iç sıcaklığı 20 C ve çevre sıcaklığı 40 C kabul edilmiştir. Ayrıca sistemin analizi ve boyutlandırılması ile ilgili bilgisayar programı geliştirilmiştir. VI ABSTRACT In this study, we have had an investigation about using of ammonia cooling and water - absorption cooling system for cooling cars. In addition termodynamic analysis and calcula tions of the dimensions of the elements of the system have been determined and computed. The system consist of the generator, condenser, evaporator, absorber, pump and expansion valves including mixture and cooling heat exchangers. The change of the circulation ratio (CR), the coefficient of performance (COP), and the exergy coeffient of performance (ECOP) of cycle with the generator temperature, condenser temperature, evaporator temperature and absorber temperature in examined on the analysis of the cycle. Mixture and cooling heat exchangers have been assumed as counter flow heat exchangers. In the calculation of the system, the elements of the absorbtion cooling system have been computed, approximately and their dimensions have been determined according to Turkey's conditions in summer season. Some emprical expressions have been also used theoretically for thermic calculations and thermodynamic analysis. In there calculations, the internal temperature and the external temperature of the cars have been assumed to be 20 C and 40 C respectively. Furthermore, a programme related to the analysis and calcula tions of the system have been developed the computer. 102

40 ÖZET Bu çalışmada İzmir kent merkezinde trafiğin yoğun olduğu kavşaklarda çalışan trafik polislerinde kan kurşun seviyesi araştırılmıştır. İzmir kent merkezinde çalışan 263 Trafik polisi içinden motor taşıt larından çıkan egsoz gazına en fazla maruz kalan 59 trafik polisinde kan kurşun seviyeleri (A A S) ile ölçüldü. Kontrol gurubu olarak trafiğe en az maruz kalan 30 kadın ve 30 erkek alındı. (A A S) ile kan kurşun seviyeleri ölçüldü. Bulgulara göre: Trafiğin yoğun olduğu kavşaklarda çalışan trafik polislerinde kan kurşun seviyesi 20.339 _+ 1.48, kontrol gurubunda kan kurşun ortalaması 12. 166 +. 1.04 olarak tesbit edildi ve trafiğin yoğun olduğu kavşaklarda çalışan trafik polislerinde kan kurşun seviyesi motorlu taşıt egsoz gazına en az maruz kalan kişilere göre yüksek bulundu. 43

Tez (yüksek lisans) - Anadolu Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Anabilim Dalı, Kayıt no: 15579, Günümüzde hava kirliliği sorunu trafikteki araçların sayısının gün geçtikçe fazlalaşmasıyla bir kat daha güncelliğini korumaktadır. Yanma olayı sonucu egzosdan dışarı atılan zararlı egzos gazı emisyon- larının azaltılması için pekçok çalışmalar yapılmıştır ve halen yapıl- maktadır. Sanayileşmiş birçok ülkede egzos gazı içerisindeki zararlı emis- yonlara sınır değerler konmuştur. Bu çalışmada benzinin yakıt olarak kullanıldığı oto motorlarında, egzos gazı içindeki zararlı emisyonla- rın (CH, CO, Nox) egzos borusu içine doldurulan sepiolit ile azaltıl- ması imkanları araştırılmıştır.

ÖZET Dizel motorlarındaki, yanma olayı kullanılan yakıtın özellikleri/ püskürtme avansı açısı, sıkıştırma oranı, ha va fazlalık katsayısı motor devir sayısı, püskürtülen yakı tın atomizasyonu gibi çeşitli faktörler tarafından etkile nir. Bu faktörlerin bir çoğu ise günümüzde kullanılmakta olan dizel motorlarında yakıt sisteminin ayar ve bakım iş lemleriyle yakından ilgilidir. Yeni kullanıma başlayan bir dizel motorunda, motorun üretimi esnasında en iyi yan ma performansını verecek şekilde yukarıda belirtilen fak törler göz önüne alınarak yakıt sistemi seçilmiş ve dizayn edilmiştir. Bununla beraber kullanılmaya başlanan motorla rın yakıt sistemi zamanla çok çeşitli ayar ve bakım işlem lerine ihtiyaç gösterir. Günümüzde kullanılmakta olan dizel motorlu taşıtların egzostlarına baktığımızda motordaki kötü yanmanın bir sonu cu olarak çok koyu renkli ve zehirli egzost gazları çıkart tıkları görülmektedir. Bunun yanında yanmanın istenilen şartlarda gerçekleşmeyişi motor ömrünü de kısaltmaktadır. Bu çalışmada kara yollarında kullanılmakta olan dizel motorlarındaki yakıt sistemlerinin motordaki yanma olayına ve egzost emisyonlarına etkileri, deneysel olarak araştırıl mıştır. Yapılan deneysel çalışmaların yanında günümüz dizel motorlarında yaygın olarak kullanılmakta olan port ve helis kontrollü yakıt pompaları ve bunların dizayn yöntemler ide geniş bir şekilde incelenmiştir. vııı / EFFECT OF FUEL SYSTEM ON COMBUSTION PROCESS AND EXHAUST EMİSSİONS IN A DİESEL ENGİNE SUMMARY The fuel injection equipment in a diesel engine are intended to supply fuel to the cylinders, atomize and partly distribute it in the space of the combustion cham ber. i'ta functioning has a considerable influence on the power and economy charecteristics of an engine. * * The fuel injection equipment must ensure effective going on of the working process in a cylinder and the obtaining of charecteristics conforming with the condi tions of service of the engine on the vehicle. This equipment injects a precisely metered quantity of fuel at a specific time. The injection pump produces the pressure required for injecting the fuel and supplies the fuel to the cylin ders of the diesel engine. u The combustion process in the diesel engine depends decisively, on the amount of fuel supplied to the engine and how it supplied. The most important criteria are; a- The time at which the fuel is injected b- How long the fuel is injected c- The distribution of the fuel in the combustion chamber. d- The time of the start of combustion e- The service life of all the elenrsnts of the fuel feed system should not be less than that of the engine itself. f- The quantity of fuel supplied per degree crank angle4 g- The total amount of fuel supplied in accordance with the load on the engine. h- Identical supply of fuel in each cycle to all the cylinders of the engine. IXThese criteria must be ideally met in order for the diesel engine to operate properly. In practice the fun- tions are performed by the fuel injection system or at least are greatly unfluenced by it. The classification of fuel feed systems is based on the design of its principal elements, the high pressure pump and the xnjector. Motor vehicle diesels mainly employ two types of fuel feed devices 1- Divided, with the high pressure pump and injector designed as two separate units. 2- Undivided, with the pump and injector combined in one unit. injectors may be of the open or closed type. There are various factors influencing combustion in diesel engines. They are properties of fuel, compression ratio, injection advance angle, atomization of fuel, dura tion of delivery, speed, and excess air coefficient value. The fuel feed devices of diesel engines which were being used today's motor vehicles, affects many of these factors and these factors affects combustion performance and exhaust emissions of diesel engines. A great injection advance increases the ignition lags, since the pressures and temperatures of the air are lower when injection begins. Accordingly the values of P and dp/dtf rise sharply not only because a greater amount of fuel accumulated in the combustion chamber by the moment of ignition, but also because most of the fuel burns near top dead center at V= Const. When the injection advance angles are small the ignition lags reduce, the engine operates smoother, but its power and completeness of com bustion decreases, since most of the fuel burns out during expansion. In this study the effect of early injection was found by experimenthali test of the test engine. The fuel pump of the test engine was separated from the engine and fixed again with 32 crank angle before top dead center injection xadvance. Afterwards test engine was run and tested. When the motor was run, there were a big vibration and knock diesel engine due to greater ignition lags and fuel accumulated at this greater ignition lag periods. Improperly assembled fuel pumps cause this results. An another factor affecting combustion in a diesel engine is excess air coefficient. Excess air coefficient is a parameter which affects directly the out put and efficiency of the engine. In order to investigate the effect of `excess air coefficient on emissions of diesel engines, the experi ments were done at several excess air coefficient values. As a result, it was found that when the excess air coeffi cient was decreased, soot formation increased at the ex haust of the engine. Excess air coefficient decreases due to dirty air filters of diesel engines. As another experiment, the fuel pump of the engine was disassembled from the engine and it was tested in a fuel pump test bench. The fuel quantity which was deli vered by the pump to the glass tubes belonging each cylinder of the engine was mesured for 500 work cycles with the same rack stroke. The amount of oil in each glass tube was not the same. If the fuel differency in each glass tube becomes higher than % 3 percent for the same rack stroke, the pump must be adjusted. An another factor affecting the combustion on diesel engine is injection pressures. The fuel pressure generated by the injection pump acts in the pressure chamber on the exposed annular area of the nozzle needle. If the fuel pressure is higher than the opposed force of the pressure in the nozzle holder, the nozzle needle is lifted off its seat. The nozzle holes are open and fuel is injected into the combustion cham ber. The nozzle opening pressure is determined by (adjustable) inital tension of the pressure spring in the nozzle holder. The lift of the needle is limited by annular force undarneath the recessed valve stem. xiDuring injection the fuel takes the following path: fuel injection tubing-inlet bore-pressure chamber-spray orifices of injection nozzle-combustion chamber. The fuel leaking past the valve stem flows via the leak-off part on the nozzle holder and is returned to the fuel tank through return line. After injection of the fuel quantity, delivered by the injection pump, the pressure spring again forces the nozzle needle back onto its seat via the spindle and^the valve stem. The nozzle is thus closed again until the next lift. If the nozzle-opening pressure is different from its original pressure value (higher or lower) at this state, injection advance angle of the motor changes, atomization of fuel becomes bad, Power of the engine drops, soot formation starts, and specific consumption of the engine increases. Pump-injection systems are used for all types sizes of engines and all forms of the special forms of pump injec tion are always associated with certain forms of combus tion chamber and size of engine. Pump injection systems use both the open and closed types of spray nozzle. In general, the open nozzle is used where a relatively coarse spray is statisfactory, owing to the form of combustion chamber or the speed of the engine. Closed Pintle-type nozzles are used with turbulent combustion chambers. Multi-hole-type nozzles are used where dependence must be placed on the fuel jets for atomization and distribution of the fuel ih the combus tion chamber. In the case of variable-speed engines and especially those with a very wide speed range, some means must be provided for retarding the beginning of the fuel injection as the speed drops. As result of the test, the soot quantity values accor ding to excess air coefficient have been shown in the figures. xnExperiment X d(nım) F(N) n(rpm) R (mmss) Z(sec) Soot No (.g/cm3) In this study many factors affecting combustion in diesel engine has been investigated by being considered the effect of fuel injection equipment. xi i.i 101

ÖZET Bu tezde, çevre korunması için otomobil ve diğer taşıtlardaki egzost gazlarının temizlenme konusu incelendi. Benzin motorlarındaki HC,CO ve NOx'lerin temizlenmesi, bu gazların oksidasyonuyla sağlanabilmektedir.Bu nedenle, eg zost sisteminde birkaç değişiklik yapmak gerekir. Dizel motorlarında, partükül madde emisyonlarını ber taraf etmek için, seramik ve metal filtreler kullanılır.Kata lizörlerin çeşitleri ve uygulamaları geniş ölçüde incelendi. Katalizörler, silindirden dışarı atılan egzost gazlarının zehirli etkilerini bertaraf ederek çevreye, temiz gaz sağlarlar. Ayrıca ; taşıtlarda kullanılan susturucu sistemlerinin çeşit leri ve uygulamaları araştırıldı. SUMMARY In this thesis, İt has been studied cleaning subject of exhaust gases in automobile and other vehicles for the environment protection.The cleaning of HC,C0 and N0X in the gasoline engines can be provided by the oxidation of those gases. for this reason, it is necessary to make several modi fications in the exhaust system. In diesel engines, ceramics and metal filters are used to overcome the particle matarial emissions.The types and applications of catalysors has been examined on a large scale Catalysors are provided clean gas to the environment by ne utralizing has been poisonous effects of the exhaust gases that has been thrown out of the cylinder.Furthermore, The types and applications of sound-reducation systems that used in cars has been searched. VI ÖZET Bu tezde, çevre korunması için otomobil ve diğer taşıtlardaki egzost gazlarının temizlenme konusu incelendi. Benzin motorlarındaki HC,CO ve NOx'lerin temizlenmesi, bu gazların oksidasyonuyla sağlanabilmektedir.Bu nedenle, eg zost sisteminde birkaç değişiklik yapmak gerekir. Dizel motorlarında, partükül madde emisyonlarını ber taraf etmek için, seramik ve metal filtreler kullanılır.Kata lizörlerin çeşitleri ve uygulamaları geniş ölçüde incelendi. Katalizörler, silindirden dışarı atılan egzost gazlarının zehirli etkilerini bertaraf ederek çevreye, temiz gaz sağlarlar. Ayrıca ; taşıtlarda kullanılan susturucu sistemlerinin çeşit leri ve uygulamaları araştırıldı. SUMMARY In this thesis, İt has been studied cleaning subject of exhaust gases in automobile and other vehicles for the environment protection.The cleaning of HC,C0 and N0X in the gasoline engines can be provided by the oxidation of those gases. for this reason, it is necessary to make several modi fications in the exhaust system. In diesel engines, ceramics and metal filters are used to overcome the particle matarial emissions.The types and applications of catalysors has been examined on a large scale Catalysors are provided clean gas to the environment by ne utralizing has been poisonous effects of the exhaust gases that has been thrown out of the cylinder.Furthermore, The types and applications of sound-reducation systems that used in cars has been searched. VI 75