Ganapathy ve diğ. [100] jatropha yağı biyodizelinin bir dizel motorundaki performansını taguchi metodu kullanarak optimize etmişlerdir. Dizel motorlar için alternatif yakıt olan biyodizelin motorda doğrudan kullanılmasına rağmen optimum motor performans ve egzoz emisyon parametrelerinin belirlenmesinin önemli olduğu vurgulanmıştır. Optimum çalışma parametrelerinin belirlenmesinde deney maliyetlerini azaltmak ve enerjiyi verimli kullanmak için istatiksel yöntemlere dayalı tek taraflı metod, yanıt yüzey yöntemi, yapay sinir ağları, genetik algoritma ve taguchi gibi metotların kullanıldığı belirtilmiştir. İçten yanmalı motorların optimum çalışma koşulları için yapılacak optimizasyon çalışmalarında bu metotların kullanılması için öncelikle yapılacak deneysel çalışmanın tasarlanmasının önemli olduğu vurgulanmıştır. Bu maksatla yapılan çalışmada taguchi metodu ve ANOVA varyans analizi kullanılarak motor performansının optimizasyonunu yapılmıştır.
Saravanan ve diğ. [101] bir dizel motorundaki NOxemisyonunu azaltmak için taguchi mteoduyla püskürtme zamanı, püskürtme basıncı ve EGR oranının optimizasyonunu incelemişlerdir. Dizel motorların yaydığı emisyonlar arasında önemli bir yer tutan NOx emisyonunu azaltmak için motor sistemleri üzerinde püskürtme basıncı, püskürtme zamanı ve EGR oranı gibi çeşitli ayarların yapıldığı vurgulanmıştır. Taguchi metodu kullanılarak bu üç parametre girdi faktörü olarak, NOx, duman emisyonu ve ısıl verim ise çıktı parametresi olarak belirlenmiş ve deney tasarımı yapılmıştır. Girdi faktörlerinde üç değişik kombinasyon belirlenmiş ve bu kombinasyonların elektrikli dinamometrede, direkt püskürtmeli, hava soğutmalı, EGR sistemine sahip kirloskar marka dizel motorunda deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarına göre optimizasyon yapılmıştır. Optimizasyondan elde edilen parametreler için ise doğrulama deneyi yapılarak sonuçlar ANOVA analiz yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir.
Ismail ve diğ. [102] yapay sinir ağları yöntemini kullanarak motor devri, momentu, yakıt türü ve yakıt akış hızı gibi girdi parametreleri ile CO, HC, NO, maksimum silindir basıncı, ısı salımı gibi parametreleri tahmin etmiş ve bu parametrelerin optimizasyonunu incelemişlerdir. Deney yakıtı olarak dizel yakıtı ile birlikte soya, palmiye ve hindistan cevizi yağı metil esterlerinin çeşitli karışımları,
deney motoru olarak ise tek silindirli bir dizel motoru kullanılmıştır. Deney tasarımında girdi parametrelerine göre çıktı parametreleri seçilmiş ve oluşturulan modele göre matlab programında yapay sinir ağı yöntemi kullanılarak girdiler ile çıktılar arasındaki en ideal ilişki belirlenmiştir. Yapılan çalışmada kullanılan yöntem ile deney sayısı azaltılmış ve çıktı parametreleri için en uygun model geliştirilmiştir. Deney tasarımı metodu kullanılarak yapılan çalışmalar yardımıyla otomotiv endüstrisinde motorların geliştirilmesi için harcanan zaman ve maliyetin azaltılabileceği vurgulanmıştır.
İleri ve diğ. [103] yanıt yüzey yöntemini kullanarak enjeksiyon zamanı ve nmotor devri girdi parametreleri ile moment, güç, özgül yakıt tüketimi, ortalama efektif basınç, efektif verim, egzoz gaz sıcaklığı, NOx, CO, CO2,O2 emisyonu gibi çıktı parametrelerini bir dizel motorunda kanola yağı metil esteri kullanarak tahmin etmişlerdir. Motor performansı ve emisyonlarını belirlemek maksadıyla çok sayıda deneyin yapıldığı ve bu deneylerin uzun zamana ve yüksek maliyete neden olduğu vurgulanmıştır. Deney tasarımı metodunun kullanıldığı yöntemlerden biri olan yanıt yüzey yöntemi ile az sayıda deney yardımıyla tahminleme ve çok değişkenli optimizasyonun yapılabildiği vurgulanmıştır. Deney yakıtı olarak dizel yakıtı ile kanola yağı metil esteri, deney motoru olarak ise dört silindirli, su soğutmalı, land rover TDI 110 marka dizel motoru kullanılmıştır. Deney tasarımına göre sırasıyla üç farklı püskürtme zamanı ve motor devrinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda girdi parametreleri ile çıktılar arasındaki ilişki %95 güven aralığında matematiksel olarak belirlenerek çıktı değerleri için bir model geliştirilmiş ve bu modelde değişik girdi değerlerine göre çıktılar elde edilmiştir. Bu çıktıların doğrulama deneyi yapılarak sonuçlar analiz edilmiştir.
Pandian ve diğ. [104] direkt püskürtmeli bir dizel motorunda püskürtme zamanı, püskürtme basıncı ve enjektör nozul uzunluğunun motor performansı ve emisyonlarına etkilerini yanıt yüzey yöntemini kullanarak incelemişlerdir. İçten yanmalı motorlarda optimum çalışma parametrelerinin belirlenmesi için yapılan deneylerde zaman ve maliyeti azaltma açısından kullanılan en etkili yöntemlerden birinin yanıt yüzey yöntemi olduğu ve bu yöntemde de ilk adımın deney tasarımı olduğu belirtilmiştir. Deney tasarımında girdi faktörü olarak püskürtme basıncı, püskürtme zamanı ve enjektör nozul uzunluğu, çıktı faktörü olarak ise özgül yakıt
tüketimi, ısıl verim, CO, HC ve NOx emisyonları belirlenmiştir. Deney motoru için en ideal girdi değerlerinin belirlenmesi için değişik kombinasyonlarda deneyler yapılmıştır. Deney yakıtı olarak %40 oranında pongamia yağı metil esteri ile dizel yakıtı karışımı kullanılmıştır. Deneyler iki silindirli, su soğutmalı, direkt püskürtmeli bir dizel motorunda 5 kW güç ve %80 yük konumunda en ekonomik devri olan 1500 d/dk.’da gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarına göre girdi parametreleri esas alınarak her bir çıktı değeri için matematiksel model geliştirilmiş ve modelin doğrulu için R2 değerleri incelenmiştir. Matematiksel modelden elde edilen R2 değerleri kontrol edilebilen girdi faktörlerinin çıktılar üzerindeki yüzdesel ifadesi olarak tanımlanmıştır. Matematiksel modelin doğruluğu kabul edildikten sonra arzu edilen çıktılar için girdilerin en ideal seviyesinin belirlenmesi maksadıyla optimizasyonu yapılmıştır. İstenilen çıktı parametrelerine göre en düşük NOx emisyonunu sağlayan ancak motor performansında ve diğer emisyonlarda da çok büyük farklar olmaycak şekilde optimizasyon yapılarak enjeksiyon sistem parametreleri belirlenmiştir.
Tsai ve diğ. [105] yanıt yüzey yöntemini kullanarak bir dizel motorunda dizel yakıtı ile etanol karışımları kullanılmasının motor performansı ve emisyonlarına etkilerini incelemişlerdir. Dizel motorlarda optimum çalışma parametrelerinin belirlenmesinin motor performansı ve emisyonları için önemli olduğu vurgulanmıştır. Bu maksatla yapılan çalışmada istatiksel yöntemler arasında etkili yöntemlerden biri olan yanıt yüzey yöntemi kullanılarak deney tasarımı yapılmıştır. Deney tasarımında %2 biyodizel ilave edilmiş dizel yakıtına belirlenen oranlarda etanol ile karıştırılarak deney yakıtları hazırlanmıştır. Bu yakıtlardaki etanol karışım oranı, motor devri ve gaz kelebeği pozisyonu girdi faktörü olarak, özgül yakıt tüketimi, CO ve NOx emisyonları ise çıktı faktörü olarak tanımlanmıştır. Deneyler tek silindirli, hava soğutmalı bir dizel motorunda gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarına göre, girdiler ile çıktılar arasındaki ilişkiyi gösteren bir matematiksel model geliştirilmiş ve bu model kullanılarak çıktılar tahmin edilmiştir. Deney sonuçları matematiksel modele göre çizilen üç boyutlu grafik üzerinden analiz edilmiştir.