Optimization of timing drive system design parameters for reduced engine power loss
Motor güç kayıplarının azaltılması için zamanlama sistemi tasarım parametrelerinin optimizasyonu
- Tez No: 292249
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖZGEN AKALIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Supap tahrik sisteminin sebep olduğu güç kayıpları, piston-silindir sisteminin güç kayıplarına nazaran çok daha düşük olmasına rağmen, günümüzdeki yüksek verimli motor talebi düşük sürtünmeli supap zamanlama sistemlerinin geliştirilmesine her zamankinden daha fazla ihtiyaç duymaktadır. Bu çalışmada 4-zamanlı bir dizel motorun, zincir tahrik sistemi tarafından meydana getirilen toplam sürtünme güç kaybını azaltmada kullanılabilecek bir tasarım optimizasyon metodolojisi sunulmuştur.Her bir sistem parçasının zamanlama sisteminin toplam sürtünme kaybındaki iştirakını çeşitli motor çalışma koşullarında hesaplamakta kullanılan ve bilgisayar destekli simulasyon metodlarına dayanan bir zamanlama sistemi modeli geliştirilmiştir. Bu model sürtünme güç kayıpları dağılımının parça seviyesinde; zamanlama zinciri, dişliler ve plastik klavuzlama elemanlarındaki sürtünme kayıplarını ayrı ayrı tanımlayarak, elde edilmesine olanak sağlar. İdeal sistem dizayn parametrelerinin; örneğin hidrolik gergi yay kuvveti ve debisinin, dişli profilleri ve ovalliğin ve yağ basıncının hesaplanması için analitik sonuçlar ve istatiksel metodlar kullanarak bir optimizasyon çalışması yapılmıştır. Ayrıca veri tutarlılığını ve parametrelerin etkileşimini değerlendirmek için en etkili parametrelerinin yüzey grafikleri kullanarak istatiksel bir çalışma tamamlanmıştır.Simulasyon sonuçları plastik klavuz-zamanlama zinciri arasındaki sürtünmenin, sürtünme kayıplarının büyük bir kısmından sorumlu olduğunu ve zamanlama zinciri sürtünmesinin artan motor hızıyla arttığını ortaya çıkarmıştır. Ayrıca, her klavuz ve dişlinin sürtünmedeki payı tanımlanmıştır. Buna ek olarak gergi yay kuvveti ve motor yağ basıncının zamanlama sisteminin verimini etkileyen en baskın dizayn parametreleri olduğu belirtilmiştir. Sonuç olarak, toplam zincir tahrik sistemindeki sürtünme güç kayıplarının, dizayn parametrelerini basitçe optimize ederek %20 oranında geliştirilebileceği simülasyon sonuçlarıyla gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Although power losses caused by the valve timing drive system is relatively lower compared to the power cylinder system losses, today?s high efficiency engine requirements necessitate the development of low friction timing drives more than ever. In this study, a design optimization methodology is presented that can be used to reduce the total friction power loss generated by the timing chain drive system of a four-cylinder diesel engine.A timing drive model was developed based on computer-aided simulation methods and used to calculate the contribution of each system component to the overall timing drive friction loss at various engine operating conditions. This model enables to obtain the friction power loss distribution in component level by defining the friction losses on timing chain, drive sprockets and plastic guiding components individually. Using the analytical results and statistical methods, an optimization study was performed to calculate the ideal system design parameters, such as hydraulic tensioner spring force and flow rate, sprocket tooth profiles and circularity, and oil supply pressure. Additionally, a statistical study was accomplished in order to assess data consistency and parameter interactions by using surface plots with the most effective design parameters.The simulation results revealed that while the plastic guide ? timing chain friction is responsible for the most part of the frictional losses, the contribution of timing chain friction increase with increasing speed. In addition, the share of each guide and sprocket was identified. It was found that the tensioner guide is the key element in the guiding system causing frictional losses. Furthermore, tensioner spring force and engine oil pressure were identified as major design parameters that influence the efficiency of the timing drive. Consequently, the simulation results showed that 20% improvement can be generated in the overall timing drive friction power loss by simply optimizing the design parameters.
Benzer Tezler
- Bir ticari motorun zamanlama dişlilerinin iyileştirilmesi
Optimization of timing gears of a commercial engine
İLKER ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. HACI MUSTAFA ÖZKIRIM
- Aşırı doldurmalı ağır hizmet motorunun hava yolu kontrolü ve uygulaması
Mass air flow control and application of a turbocharged heavy duty diesel engine
OSMAN UYGUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT GÜVENÇ
- Alternatif motor yakıtları ve LPG'nin motor yakıtı olarak benzinle deneysel olarak karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
B.MURAT ÇEVİKÖZ
- Elektrikli araçların dağıtım şebekesine etkisinin maliyet analizi ve genetik algoritma ile en iyileştirilmesi
Effects of electric vehicles on distribution network, cost analysis and optimization with genetic algorithm
HAZAL ÇİFTÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN EMRE TÜRKAY
- Özel bir piston ve kilit mekanizmasına sahip yüksek başlangıç ivmeli göğüs kompresyon cihazının tasarımı, simülasyonu ve üretimi
Design, simulation, and fabrication of a high initial acceleration automatic chest compression device with a special piston and locking mechanism
AHMET KAĞIZMAN
Doktora
Türkçe
2024
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN SEZER