Hibrid araç modellemesinde güç aktarma organlarının modellenmesi

İçten yanmalı motorlar belirli bir hızın altında çalışamadıklarından dolayı, motorlu araçlarda kavrama, vites kutusu gibi hız ve moment dönüştürücü mekanizmalara gereksinim duyulmaktadır. İçten yanmalı motorlar rölanti devrinin altındaki devirlerde kararlı bir çalışma gösteremezler. Bu nedenle araç hızının sürekliliği ve araç sürüşünün konforu için kavrama sistemine, tekerleklerde sürücü tarafından talep edilen çeki kuvvet ve momentlerini, uygun motor devirlerinde karşılayabilmek için vites kutusuna ve aracın dönme manevralarında iç ve dış tekerlek hızlarının kontrol edilebilmesi için, akslar üzerine yerleştirilen diferansiyel mekanizmalarına gereksinim duyulmaktadır. Boyuna araç modeli oluşturulurken bu sistemlerin de model içerisinde matematiksel olarak ifade edilmesi gerekmektedir.

Araç üzerinde bulunan kavrama, iletilen tork sabit kalıyorken bir hız dönüştürücü, vites kutusu ise hız ve moment dönüştürücü olarak kullanılmaktadır.

Oluşturulan hibrid elektrikli araç modelinin optimizasyon çalışmalarında uygunluğu için kavrama mekanizması modellere dahil edilmeyebilmektedir. Kavrama, basit bir şekilde, motor ile araç gövdesi bütünleşik, kavrama devrede “bir” ya da motor araç gövdesinden bağımsız, rölanti devrinde “sıfır” şeklinde ikili mantık sisteminde modele dahil edilmiştir.

Modellerde, vites kutusu ve diferansiyel sistemleri, karşılıklı olarak, belirli bir çevrim için tekerleklerde ihtiyaç duyulan hız ve momentleri içten yanmalı motora aktarmak için yalnızca verim ve çevrim oranları ile ifade edilmiştir.

Tekerleklerdeki motor devrinde, %85’lik pedal yer değiştirme miktarına karşılık gelen 1, 2, 3, 4 ve 5’nci viteslerdeki motor momentleri dikkate alınır. Maksimum performans için bu eğrilerin kesiştiği noktaların altında kalan alanın da maksimum (maksimum güç) olması gerekmektedir. Bu nedenle %0-%100 pedal yer değiştirmesine karşılık gelen tüm viteslerdeki momentler çizdirilerek kesişme noktaları tablo haline getirildiğinde, her hangi bir gaz pedalı konumu için en uygun vites değiştirme motor devri seçilebilmektedir.

Not: Bu bir modelleme yaklaşımıdır. Modellemeler farklılık arz edebilir. Bu modellemenin detayları ilgili tezden takip edilebilir.

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

Dr. Abdullah DEMİR

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. 1999 yılında 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 tez çalışmasıyla doktor oldu. Demir, İBB - İstanbul Otopark İşletmeleri (İSPARK) AŞ’de sırasıyla, Teknik İşler Şefi, İşletmeler Müdürü, Etüt Plan ve Proje Müdürü, Etüt ve Planlama Müdürü olarak çalıştı. 2011 yılında Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü’nde Yardımcı Doçent olarak göreve başladı. Başta otomotiv olmak üzere, güç aktarma organları, alternatif yakıtlar, ulaşım ve otopark yönetimi alanlarında ulusal ve uluslararası dergilerde, kongre ve sempozyumlarda yayımlanmış makale çalışmaları bulunmaktadır. Ayrıca “Güç Aktarma Organları”, “Otopark Uygulamalarında Teknoloji, Çevre ve Emniyet Faktörleri”, 40 bin kelimelik “Otomotiv ve Temel Teknik Bilimler Sözlüğü”, 11 bin kelimelik “Sistem Sistem Otomotiv Teknik Terimler ve Terminolojiler Sözlüğü”, 2500 kelimelik “Otopark Endüstrisi Sözlüğü” gibi yayınları da bulunmaktadır. www.otoguncel.com web sitesinin editörlüklerini yürüten ve wushu spor dalında uluslararası hakem olan Demir, evli ve iki çocuk babasıdır.

Bunlar da hoşunuza gidebilir...