Teknik Bilgiler porsche_cayman-s_cut-away10

Published on Şubat 11th, 2013 | tarafından Dr. Abdullah DEMİR

0

Hibrid araç modellemesinde içten yanmalı motor modeli…

Motor modeli için yakıt tüketimi ve emisyon haritalarının kullanılması ile birlikte  aşağıdaki kabuller yapılmaktadır:

–       Silindirler ve her çevrimdeki farklılıklar ihmal edilmektedir.

–       Motor sürekli rejim sıcaklığındadır.

–       Motorda dinamik rejimler göz ardı edilmiştir.

Geçici rejimlerdeki motor çalışma bölgelerinin emisyon haritaları üzerindeki etkisi, yakıt tüketimi üzerindeki etkisinden daha büyüktür. Bu nedenle, yapılacak optimizasyon çalışmalarında geçici motor rejimlerinin parametrik olarak ifade edilmesi gerekmektedir. Yapılacak optimizasyon hesaplamalarında, gaz pedalının dinamik hareketleri de hesaplara dahil edilmelidir.

Boyuna hibrid elektrikli araç modelinde içten yanmalı motorun ürettiği torku ve gücü hesaplamak için pedal haritası kullanılabilir. Pedal haritasında motorun vereceği tork miktarı, pedal konumu ve motor hızına göre hesaplanmaktadır.

Motorun negatif tork vermesi, motor iç sürtünme kuvvetleri ve kompresyon freninden kaynaklanmaktadır.

Yakıt tüketimi hesaplamaları için yakıt tüketimi haritaları kullanılır. Çevrim süresince harcanan toplam yakıtın hesaplanabilmesi için yakıt tüketimi haritası, motorun çalışma bölgelerinin optimizasyonu için ise özgül yakıt tüketimi haritası kullanılmıştır.

İçten yanmalı motorlarda yanma ürünü olarak su buharı (H2O), karbondioksit (CO2), ve azot oksit (NOx) gazları bileşenleri açığa çıkmaktadır. Yanmanın ideal şartlarda gerçekleşmemesi durumunda hidrokarbonlar (HC) ve karbon monoksit (CO) gibi kirletici gazlar da açığa çıkmaktadır. Yakıt içerisinde bulunan katkı maddeleri de göz önüne alındığında, içten yanmalı bir motorda gerçekleşen yanma sonucunda aşağıda verilen atık gazlar ortaya çıkar.

–       Yanmamış hidrokarbonlar (HC)

–       Karbon monoksit (CO)

–       Azot oksitler (NOx)

–       Aldehitler (HC, HO vb.)

–       İs ve partiküller

–       Kükürt dioksit (SO2)

–       Kurşun bileşenleri.

İçten yanmalı motorlardan çevreye yayılan yanma ürünü gazlarının su buharı dışında tamamı insan sağlığına ve çevreye olumsuz etki yaptığından egzoz gazı emisyonlarına sıkı kısıtlamalar getirilmektedir.

İçten yanmalı motorlarda CO emisyonları yüksek silindir içi sıcaklıklarında tam yanma nedeniyle azalırken, NOx gazlarının emisyonları artmaktadır. Motor haritalarında, araç yakıt tüketimi ve emisyon gazlarının her birinin en az oluştuğu bölgeler birbirleri ile çelişmektedir. Bu nedenle hem yakıt tüketiminin hem de tüm kirletici gaz emisyon miktarlarının azaltılması birbirleriyle çelişen hedefler ortaya çıkartmaktadır. Hibrid elektrikli araç kontrolünde, optimizasyon problemi tanımlanıyorken, bu durum dikkate alınarak amaç fonksiyonlarında her bir hedef için ağırlık katsayısı öncelik durumuna göre belirlenmelidir.

Kaynak: Ali Boyalı, Hibrid Elektrikli Yol Taşıtlarının Modellenmesi ve Kontrolü, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 2008.

Tags: , , , , , , ,



Yazar Hakkında

1973 yılında Trabzon’da doğdu. İlk, orta ve liseyi Trabzon’da tamamladı. 1992 yılında Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümünü kazandı. 1996 yılında Otomotiv Öğretmeni olarak mezun oldu. 1996-1999 yılları arasında “Toplu Taşım Araçlarında Otomatik Vites Kutusu Uygulaması ve İşletme Maliyetlerine Etkisi” konulu tez çalışmasıyla yüksek lisansını tamamladı. 1997-2000 yılları arasında Marmara Üniversitesinde Araştırma Görevlisi olarak çalıştı. 2009 yılında Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünde “Fren Disklerine Uygulanan Kaplamaların Frenleme Performansına Etkisinin Deneysel İncelenmesi” konulu tezi vererek doktor unvanını aldı. Demir, İSPARK AŞ’de sırasıyla, Teknik İşler Şefi, İşletmeler Müdürü, Etüt Plan ve Proje Müdürü, Etüt ve Planlama Müdürü olarak çalıştı. 17.11.2011 tarihinde Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü’nde Yardımcı Doçent unvanıyla öğretim üyeliğine başladı. Başta otomotiv olmak üzere, güç aktarma organları, alternatif yakıtlar, ulaşım ve otopark yönetimi alanlarında ulusal ve uluslararası dergilerde, kongre ve sempozyumlarda yayımlanmış 30 makale çalışması bulunmaktadır. Ayrıca “Otopark Uygulamalarında Teknoloji, Çevre ve Emniyet Faktörleri”, 52 bin kelimelik “Otomotiv ve Temel Teknik Bilimler Sözlüğü”, 2500 kelimelik “Otopark Endüstrisi Sözlüğü”, 11 bin kelimelik “Sistem Sistem Otomotiv Teknik Terimler ve Terminolojiler Sözlüğü” gibi yayımları da bulunmaktadır. Haftalık Otohaber dergisinde yaklaşık 4 yıl süre ile teknik danışmanlık ve okur soruları editörlüğü, www.otomotivbilgi.com web sitesinde yayımlanmış 43 haftalık yazısı, www.otoguncel.com ve www.nenedir.net web sitelerinin editörlüklerini yürütmektedir. Aynı zamanda Wushu spor dalında hem Uluslararası Hakem hem de Merkez Hakem Kurulu Üyesi’dir. Uluslararası Wushu Sanda Hakemlik Kuralları Tercümesi gibi yayımları olan Demir, İngilizce bilmektedir. Evli ve bir çocuk babasıdır.


Üste Git ↑