İçten yanmalı motorlarda çalışma nokta kontrolü, sensör ve aktüatör (işletici/kumanda edici) - OtoGüncel Oto Haber Sitesi

Teknik Bilgiler no image

Published on Ağustos 1st, 2011 | tarafından Dr. Abdullah DEMİR

0

İçten yanmalı motorlarda çalışma nokta kontrolü, sensör ve aktüatör (işletici/kumanda edici)

İçten yanmalı motorlarda silindir içinde gerçekleşen yanmanın optimize edilmesi, motorun farklı noktalarından alınan bilgilerin mikro denetleyiciler tarafından işlenerek motora geri dönüt yapılması ile sağlanmaktadır. Yanma dinamiği üzerine yapılan deneyler, performans optimizasyonu için Aktif Yanma Artışı, yanma stabilizesi için Aktif Yanma Kontrolü, verimin artırılması ve emisyon değerlerinin azaltılması için de Çalışma Nokta Kontrolü üzerine odaklanmaktadır. 
Motor kontrol sistemleri, motora göre değişmekle birlikte 5-10 giriş verisi (sensör bilgisi) ve 5-8 adet çıkış verisi üretecek şekilde tasarlanır. Bu çok değişkenli giriş ve çıkıştan dolayı kontrol sistemi karmaşık non-lineer bir yapıya sahip olur. Kontrol fonksiyonun çokluğundan dolayı, kontrol sisteminde ileri beslemeli yapılar tarafından gerçekleştirilen modeller gereklidir. Modern içten yanmalı motorlar birçok hareketlendirici eleman içermektedir. Dizel motorlar; EGR, değişen geometrili turbo-şarj, common-rail ve modüle edilmiş enjeksiyon gibi ilave giriş verilerine sahiptir. 
Geri dönüt kontrol; Buji ateşlemeli motorlarda, λ ölçümü (en iyi katalitik dönüştürücü verimi için hava/yakıt oranının   λ=1 olduğu stokiyometrik değerde tutmak), elektronik gaz kelebek kontrolü ve vuruntu durumunda ateşleme açısının kontrolü geri dönüt kontrolüne örnek olarak gösterilebilir. Dizel
motorda ise bir dolgu basıncı ile aşırı doldurmanın yapıldığı kontrol sistemi, geri dönüt kontrolüne örnek olarak gösterilebilir. Benzinli ve dizel motorların her ikisi de rölanti hız kontrolü, soğutma suyu sıcaklık kontrolüne sahiptir. Ayrıca, benzinli ve dizel motorların her ikisinde de yakıt basınç ve yağ basınç kontrolü gibi yardımcı kapalı döngü kontrol sistemleri vardır. Tüm kontrol fonksiyonları, motorda
mümkün olan tüm çalışma safhaları için tanımlanır ve test edilir. 
İleri beslemeli kontrol fonksiyonları, bir boyutlu karakteristikler veya grid-bazlı iki boyutlu (iki giriş sinyali gibi) taranan tabloların işletilmesinde kullanılır. 
Elektronik ateşleme ve yakıt enjeksiyonu gibi temel motor devindiricilerinin yanı sıra, motorlar; motor hız sensörü, krank pozisyon sensörü, manifolt basınç sensörü, hava akış sensörü, kelebek pozisyon sensörü, soğutma suyu sıcaklık sensörü, egzoz gazı oksijen sensörü, NOx sensörü gibi temel sensörlere sahiptir. 
Modern yakıt enjeksiyon sistemlerinde motor kontrol ünitesi motor hızı ve sıcaklığı, hava debisi ve sıcaklık değerlerini kullanarak yakıt enjeksiyonu için optimum açılma zamanını hesaplar. İstenilen motor güç ve torkunun sağlanabilmesi için emme manifoldu üzerine yerleştirilmiş motor kontrol ünitesinden gelen bilgiye göre bir solenoit tarafından hareketlendirilen bir valf (elektonik enjektör) kullanılır. Tüm modern otomobil elektroniğinde herhangi bir elektronik kontrol sistemi için sensörler önemli rol oynamaktadır. Spesifik fonksiyonlarına göre farklı malzeme kompozisyonlarından oluşan bu sensörler otomobilin farklı bölgelerinde geniş bir çalışma aralığında algılama görevini üstlenmektedir. Otomobil elektroniği için giriş verilerini sensörler sağlarken, aktüatörlar elektronik kontrol sinyallerini mekanik harekete dönüştürürler. Aktüatörler (İşleticiler/Kumanda ediciler), elektronik kontrol zincirinin son halkasını oluşturmaktır. Solenoitler, hareket ettirici bobinler ve elektromanyetik adım motorları otomobillerde yaygın olarak kullanılan aktüatörlerdir.
Kaynak: Habib Gürbüz, İsmail Hakkı Akçay ve Ali Öz’ün “İçten Yanmalı Motorlarda Çalışma Nokta Kontrol Metodu ile Yanma Kontrolü” [Taşıt Teknolojileri Elektronik Dergisi (TATED) Cilt: 1, No: 2, 2009 (31-49)] konulu makalesinden derlenmiştir.



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 ↑