Dizel Motorlarında Vakum İle Çalışan Pnömatik Valflerin Deneysel Testlerinin 1 Boyutlu Simülasyon Metodu İle Korelasyonu

thumbnail.default.alt
Tarih
2011-02-22
Yazarlar
Ceyhun, Ömer
Süreli Yayın başlığı
Süreli Yayın ISSN
Cilt Başlığı
Yayınevi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science and Technology
Özet
Bu tezin amacı içten yanmalı motorlarda vakum ile tahrik edilen pnömatik valflerin fiziksel modelini elde etmek için vakum sistemi ile ilgili teorik ve deneysel çalışmalar sunmaktır. Bu çalışmada, bahsi geçen valfler çift sıralı turboyu ve egr soğutucuyu kontrol etmektedir. İlk olarak, vakum teknolojisi ile ilgi fiziksel ilkelere ve bağıntılara genel bir bakış yapıldı. Vakum ile ilgili tüm denklemler incelenerek sonraki süreçler için çıkartıldı. Diğer aşamada, motor vakum sistemi ile ilgili bilgilere değinildi. Motorlarda günümüzde kullanılan vakum sistemleri ile ilgili araştırmalar yapıldı. Motor vakum sistemi anlatılırken, gerçek motor bilgileri ve özellikleri kullanıldı. Farklı motor imalatçıları tarafından yapılan gerçek test datalarını içeren simülasyon modelinde valf, rezervuar, pompa ve aktüatör gibi parça modelleri kullanımı uygulandı. Daha sonra modelin uygulamasını doğrulamak için çeşitli ölçümler alındı. Birtakım kalibrasyondaki şansız durumlar yüzünden, gerçek test datası alımlarında zorluklar yaşandı. Teorik içerikle ilgili olarak, vakum sistemi modeli tek boyutlu simülasyon yaklaşımı kullanılarak geliştirildi ve gerçek deneysel sonuçlarla mukayese edildi. Amaç analiz sonuçlarını test sonuçlarına mümkün olduğunca yaklaştırmaktır. Böylece oluşturulan 1D model ile vakum sisteminin davranışı tahmin edilebilir. Son olarak model, sistem performansını tepki süresi bakımından sisteme etkiyen çeşitli varyasyonları kullanarak optimize etmede kullanılabilir. Bu, araştırma geliştirme yapan mühendise ve kişiye bir boyutlu bilgisayar analizi kullanarak sistemin daha geliştirilmesi ve performansını tahmin etmede yardımcı olmaktadır. Ayrıca buna ek olarak, sistem tasarım süreci de kısaltılabilinir. Dolayısıyla vakum sistemi modeli üretmek için tutarlı bir yöntem kurulmuş olup, bu kurulan metodoloji motor kontrol görevlerine adanmış kompleks uygulamalar için tasarım aracı olarak kullanılabilinir.
The aim of this thesis is to present the theoretical and experimental work related to the vacuum system used for controlling the actuation of pneumatic valves in internal combustion engines in order to obtain a physical model of this system. In this context, these valves control the turbocharger operation in a two-stage sequential turbocharged diesel engine and egr cooler. First, an overview is given of the physical principles and relations in vacuum technology. Equations used for vacuum are all reviewed and extracted for further processes. In the next step, some related information about engine vacuum system is shared. Today’s vacuum applications on engines are researched. While the engine vacuum system is being explained, real engine datas are used. Components like a solenoid valve, a reservoir, a pump and an actuator have been implemented in the simulation model which includes real experimental datas performed by different engine suppliers. After that, measurements have been done to verify the implementation of the model . Due to unfortunate circumstances in calibration, only a limited number of measurements could be done. Related to the theoretical contents, model of the vacuum system is developed by using a 1D approach and compared with the real experimental results. The aim is to make the simulation results as similar as when comparing the test results. So that, the model can be used to predict the behaviour of the vacuum system. Finally, the model is used to optimize the performance of the system in terms of response times by using different variations which are effective. This will contribute the engineer to develop and predict the general behaviour of the system prior to prototype part production by simulating with CAE. In addition to this, design process of the system can be shortened as well. Therefore a consistent methodology has been established in order to reproduce the vacuum system model and can be used as a designing tool for complex applications devoted to engine controlling tasks.
Açıklama
Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011
Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2011
Anahtar kelimeler
vakum, dizel, pnömatik, valf, vakum pompası, turbo, vacuum, diesel, pneumatic, valve, vacuum pump, turbocharger
Alıntı