Bir dizel motorunun performans testi için aşamalı istatistiksel motor haritalama modellerinin geliştirilmesi
The development of two stage statistical engine mapping models for performance test of a diesel engine
- Tez No: 152251
- Danışmanlar: PROF. DR. CAN ÖZSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
BİR DİZEL MOTORUNUN PERFORMANS TESTİ İÇİN İKİ AŞAMALI İSTATİSTİKSEL MOTOR HARİT ALAMA MODELLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ ÖZET Son yıllarda otomotiv endüstrisinde, teknolojinin hızlı gelişimine ve çevre ile ilgili kanuni kısıtların artmasına paralel olarak doğan ihtiyaçları karşılamak için daha kompleks motorlar üretilmektedir. Bu gelişmeler motorun optimum şartlarda çalışmasını sağlayan elektronik kontrol ünitelerinin kalibrasyonunu ön plana çıkarmaktadır. Bu kalibrasyonun en önemli adımlarından biri de motor haritalama modellerinin oluşturulmasıdır. Motor haritalama, motor davranışını, ayarlanabilir motor parametrelerinin bir fonksiyonu olarak modelleme prosesidir. Motor haritalamamn temel kullanım alanlarından biri de yakıt ekonomisini kanuni emisyon limitlerine göre optimize etmekte kullanılan elektronik kontrol ünitelerinin kalibrasyonudur. Motor elektronik kontrolörlerinde bulunan lookup tabloları, tam bir kalibrasyon sağlamak amacıyla, hemen hemen her motor çalışma koşulunda yapılmak zorunda kalınan motor testlerinden elde edilen veri ile doğrudan kalibre edilmektedir. Motorların karmaşıklığının artması, giriş değişkenlerini arttırmakta ve bu da yapılması gereken test sayısının üssel olarak artması ile sonuçlanmaktadır. Aynı zamanda otomotiv endüstrisinde, motorların daha az prototip kullanılarak test ve kalibrasyonu için harcanan zamanın azaltılması gerekliliği ortaya çıkmıştır. Motor haritalama için kullanılan mevcut yaklaşımla aşılamayacak bu problemlere, iki-aşamalı modelleme yaklaşımının motor kalibrasyon prosesine adapte edilmesi ile büyük oranda çözüm bulunmuştur. Bu yeni modelleme yaklaşımında ana fikir problemi iki aşamada ele almaktır. İlk aşama eğrileri ateşleme avansı değişimlerine uydurmayı, ikinci aşama ise bu eğrilerin diğer motor parametrelerinin bir fonksiyonu olarak değişiminin modellenmesini içerir. Bunun yanında verinin hiyerarşik yapısı için en uygun yaklaşımın iki-aşamalı modelleme ile yapılabileceği konusunda bir çok çalışma yapılmıştır. Bu yaklaşım ayrıca verinin toplanmasında birçok grafiksel ve istatistiksel standart deney metodunun uygulanabilirliğini sağlamaktadır. Çalışmanın amacı, motor haritalama için geliştirilen bu yeni modelleme yaklaşımının kalibrasyon prosesinde mevcut problemlere getirdiği çözümleri incelemek ve bunların avantaj lannı bir uygulama aracılığyla tartışmaktır. Belirlenen amaçlan gerçekleştirme maksadıyla, Matlab® The Model Based Calibration Toolbox® 2.0 kullanılmış olup bir dizel motor için bazı motor haritalama modelleri oluşturulmuştur. Lokal modelin girişi olarak püskürtme avansı, global modelin girişleri ise motor hızı, yakıt basınç ve miktarı, değişken geometrili türbin kanat konumu ve egzost gazı geri dönüşüm oranı valfı konumu olarak belirlenmiş ve iki farklı lokal model için ihtiyaç duyulan çıkışların istatistiksel modeli elde edilerek hangi sonuç modelin, daha yüksek öngörüsel güce sahip olduğu belirlenmiştir. Yeni metod, bu çalışmada basit model kullanılmış olsa bile, çok iyi öngörüler sağlamıştır. Model seçimi, model doğruluğu ve hata bulma gibi alanların kolay bir şekilde yorumlanabilir olduğunu göstermiştir. Böylece ampirik modellemenin verinin hiyerarşik yapısına daha uygun olduğu da belirlenmiştir. xvi
Özet (Çeviri)
THE DEVELOPMENT OF TWO STAGE STATISTICAL ENGINE MAPPING MODELS FOR PERFORMANCE TEST OF A DIESEL ENGINE SUMMARY In recent years the automotive industry need to produce more complex vehicle motors according to developments in technology and increasing legislative limits about environment. These developments, trigger the importance of the calibration of electronic control units which is used to run the engine in optimal operating conditions important. Engine mapping models constitute a significant step of this calibration process. A primary application of engine mapping is the calibration of electronic engine controllers used to optimize the fuel efficiency of the engine that is subjected to legislative limits on the emissions. Lookup tables in engine controllers have historically been calibrated directly from the test data, forcing engine tests to be run at almost all operating points in order to achive a full calibration. As engines are becoming more complicated, the number of input variables increases and the number of tests required grows exponentially. At the same time, in automotive industry, to test and calibrate engines in less time, using fewer prototypes is become a major requirement. These problems that can not be solved by present approach to engine mapping, can be overcame with the introduction of two-stage modeling approach to engine calibration process. In this new modeling approach, the key idea is to consider the problem in two stages. The first stage of modeling involves fitting of curves to the spark sweeps and second stage involves modeling the way these curves change as a function of the other engine parameters. In addition, there exists research about the best approach to modeling the data that have a hierarchical nature, is two-stage modeling. Furthermore, this approach provides graphical and statistical standart design of experiment methods for acquiring data. The aim of the work is to find out the solutions provided by this approach to engine mapping and discuss the advantages of this approach by presenting an application. In order to carry out the stated objectives, Matlab® The Model Based Calibration Toolbox® 2.0 is used to construct required engine mapping models for a diesel engine. The injection advance as the input of local model and engine speed, fuel pressure and mass, the position of exhaust recirculation gas valve, the position of the blades in the turbine as the inputs of the global model are identified. Through constructing statistical model of required outputs for two distinct local model type, which resulting model would more predictive power is found out. The new method, even with the simple model used here, provides very good predictions and this is a major justification of this approach. Areas such as model selection, model validation and diagnostics are shown to be easily interpretable. Thus empirical modeling is shown to be suitable for this kind of hierarchically structured data. Exemplifying this approach by using a small designed dataset shows how this two-stage model simplifies the data analysis. xvn
Benzer Tezler
- Design of an intelligent boost pressure controller for a series sequential turbocharged diesel engine
Seri bağlı aşırı doldurma sistemine sahip dizel motorlar için akıllı manifold basıncı kontrolcüsü tasarımı
MUSTAFA ENGİN EMEKLİ
Doktora
İngilizce
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ
- Atık sanayi yağları ve atık plastiklerden elde edilmiş yakıtın bir dizel motorunun farklı çalışma parametrelerindeki performans, emisyon ve yanma karakteristiklerinin deneysel analizi ve yapay sinir ağları yöntemi ile optimizasyonu
Experimental analysis of performance, emission and combustion characteristics of a diesel engine at different operating parameters of fuel obtained from waste industrial oils and waste plastics and optimisation with artificial neural network method
ABDULKERİM YILDIZ
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELMAN AYDIN
- Investigation of the effects of alternative fuel use on performance and emissions in a compression ignition (CI) diesel engine
Sıkıştırmalı ateşlemeli bir dizel motorda alternatif yakıt kullanımının performans ve emisyon değerleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
FERHAT EKİN
Doktora
İngilizce
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN
- Dizel motor modeli ile entegre bir aşırı doldurma ünitesi tasarım ve optimizasyon modeli geliştirilmesi
Development of a turbocharger design and optimization model integrated with the diesel engine model
MERT ALPAYA
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
PROF. DR. CENGİZ CAMCI
- İki supaplı dizel motorunun dört supaplı hale dönüşümü için teorik ve deneysel çalışmalar
Theoritical and experimental studies for changing two valve diesel engine into four valve design
HÜSEYİN TEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAFİG MEHDİYEV