Şehir İçi Tipte Bir Otobüsün Hibrid Dönüşümünün Tasarım Analizi

Abstract

Bu çalışmada, şehir içi tipte bir otobüsün hibrid elektrikli araca dönüşümünün tasarım analizi ADVISOR (Advanced Vehicle Simulator) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hareket halindeki bir taşıta etkiyen direnç kuvvetleri gösterilmiş ve taşıtın hareket denklemleri gösterilmiştir. Sonra hibrid elektrikli taşıtlar ile ilgili literatür incelemesi yapılmış, hibrid elektrikli araçların çalışma prensipleri, hibrid sistem türleri, avantaj ve dezavantajları, hibrid sistemlerin alt parçaları hakkında bilgiler verilmiştir. Üçüncü aşamada, NREL (National Renewable Energy Laboratory) tarafından geliştirilen ve özellikle hibrid elektrikli araçların simülasyonu için tercih edilen ADVISOR ile ilgili genel bilgiler verilmiş ve ADVISOR’un çalışma prensipleri açıklanmıştır. Dördüncü aşamada, Conecto modellenmiş ve Conecto’nun CBD14 sürüş çevrimi için ADVISOR ile simülasyonu yapılmıştır. Simülasyon çıktıları ile DART (Dallas Area Rapid Transport) tarafından hazırlanan teknik raporda belirtilen şehir içi otobüslerin performans şartları karşılaştırılmıştır. Beşinci aşamada Conecto’nun hibrid versiyonu için New York’da halen kullanılmakta olan Orion baz alınarak ADVISOR’da hibrid sistem alt elemanları modellenmiş ve CBD14 sürüş çevriminde ADVISOR ile simülasyonu yapılarak elde edilen sonuçlar konvansiyonel Conecto’nun simülasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Son aşamada konvansiyonel Conecto, hibrid Conecto ve ADVISOR veri tabanında yer alan hibrid Orion’ın New York Bus sürüş çevrimi için ADVISOR ile simülasyonu yapılmış ve sonuçlar karşılaştırılarak hibrid sistemin yakıt tüketimi ve egzos emisyonları açısından avantajları açıklanmıştır.

In this study, hybrid transform design analysis of an urban bus, which is used in public transport, is performed by using ADVISOR. First, resistance force acting on an vehicle is described and motion equations of the vehicle are explained. After that an literature study is performed about hybrid electric vehicles, hybrid system types, advantages and disadvantages of hybrid electric vehicles, components of hybrid systems and working principles of these components is explained. In third step, general information is given and working principles of ADVISOR, which is developed by NREL especially for hybrid electric vehicle simulation, is explained. In fourth step, low floor urban bus Conecto is modelled and simulation of Conecto for CBD14 driving cycle is performed by ADVISOR. Outputs of the simulation are compared with the requirements of the DART technical report for urban buses. In fifth step, hybrid transform of Conecto is made based on Orion which is still in use in New York public transport. Hybrid Conecto is simulated in ADVISOR for CBD14 driving cycle and results are compared with previous results of conventional Conecto. In last step, Conventional Conecto, hybrid Conecto and hybrid Orion are simulatend for New York Bus driving cycle in ADVISOR. Results are compared for fuel consumption and exhaust emissions and advantages of hybrid systes is explained.