Geri Dön

Taşıtlarda fren enerjisinin geri kazanılması

Regenerative braking of vehicles

  1. Tez No: 39149
  2. Yazar: OSMAN SİMAV
  3. Danışmanlar: PROF.DR. YAŞAR ÖZEMİR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1993
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 89

Özet

-ÖZET- Şehir içinde çalışan ve sık duruş - kalkış yapan taşıtlarda küçümsenemeyecek bir enerji kaybı olmaktadır. Hareket halindeki bir taşıtın frenlenmesi durumunda, taşıtın kinetik enerjisi fren balatalarında ısı enerjisine dönüşür. Bu enerjinin, taşıtın ilk hareketinde kullanılmak üzere, bir enerji deposunda biriktirilebilmesi için, özellikle 1973 petrol krizinden sonra yoğun çalışmalar yapılmıştır. Bu şekilde, kısıtlı olan yeraltı petrol rezervlerinin idareli kullanılmasının yanında, içten yanmalı motorların yol açtığı hava kirliliğinin de azaltılması hedeflenmiştir. Taşıtın kinetik enerjisini depolamak üzere düşünülen yardımcı enerji deposuna enerji, 10-15 saniye gibi kısa bir sürede depolanabilme! i ve bu enerji, yine yaklaşık bu sürede geri alınabilmelidir. Aynı zamanda enerji kapasiteleri de taşıtı tek başına hareket ettirebilecek mertebelerde olmalıdır. Bu istenilen özellikleri sağlayabilen, Volan ve Hidrolik Akümülatör, taşıtlarda yardımcı enerji deposu olarak kullanılmışlardır. Bu konuda Birleşik Amerika, İsveç, İtalya, İngiltere, Fransa ve Almanya'da çalışmalar yapılmıştır. Bilhassa Almanya'da Araştırma ve Teknoloji Bakanlığı 'nın desteğinde otomotiv sanayinin önde gelen firmalarının müşterek olarak yaptıkları çalışmalarda çok başarılı neticeler alınmıştır. Frenleme Enerjisini Geri kazanabilen taşıtlar, Konvansiyonel taşıtlara göre ortalama % 25 yakıt tasarrufu sağlamaktadırlar. Bu oran, durak sayısı ve yük durumuna göre değişmekte, ideal durumda %40'ı bulmaktadır. Bu çalışmada, taşıtlarda frenleme enerjisini geri kazanabilen sistemler incelenecek, bu sistemlerle donatılmış taşıtların muhtelif şartlarda; yakıt sarfiyatı, eksoz gazları emisyonu ve hareketleri incelenecektir, örnek olarak seçilen Fiat-Tempra otomobili, Otokar Minibüsü ve M.A.N. Otobüsünün muhtelif hızlardaki frenleme enerjisini geri kazanma katsayı lan (verimleri ) hesaplanacak ve grafikleri çizilecektir. -VIII-

Özet (Çeviri)

SUMMARY REGENERATIVE BRAKING OF VEHICLES There are considerable amount of energy losses during frequent stops and starts in the inner-city traffic. During braking of a moving vehicle, its kinetic energy is transformed into thermal energy within the brake equipment. This thermal energy is spreaded from the surface of brake lining over the brake shoe, then through the brake drum or disc to the tire rim and dissolves in the atmosphere. That is, the thermal energy is not pozitively utilized. This energy is undergone transformation without being used at the Retarder and engine compression brakes frequently used with heavy vehicles. If the mass of a moving vehicle is m, and its speed is v, the braking process achieved by means of collecting its kinetic energy E= 1/2 m V2 in a store is called“Regenerative Braking”. Kinetic energy of the vehicle should be stored in the planned auxiliary energy storage within a brief period of time such as 10-15 sees., and enabling recollection within the same time. Meanwhile, the energy capacities should be amply powered to be able to move the vehicle singularly. Flywheel hydraulic battery supplying these particulars are used as auxiliary power supply at the vehicles. Research works are conducted concerning this matter in USA, Sweden, Italy, England, France, and Germany. Especially in Germany under the support of the Ministry of Researches and Technology, many a succesful results are obtained by cooperative works of M.A.N., Daimler-Benz, Robert Bosch, Mannesmann Rextroth, Hydromatik, Hydac, 0+K Orenstein and Koppel Firms, and Berlin Inner-City Passanger Transportation Co. (BVG). Today the greater portion of land vehicles are still run by oil and its by-products. After the 1973 oil crisis research work concerning usage of alternative fuels such as alcohol, natural gas, and hydrogen at all types of motor-vehicles, is gained an ever increasing momentum. -IX-And other succesful results were obtained at the parallel work undertakings at electric-powered vehicle propulsion systems, in exclusion of a single matter. To propel the vehicles high yield, cheaper-to-maintain, and high rpm asynchronous motors with adjusted frequency rates were succesfuly used. The failure was at the electric battery, the most vital part for this matter, hitherto not to be manufactured to keep constant energy and enough power concentration to enable the vehicle sufficiently propelled. Development works of batteries using sodium sulphur, zinc chlorid, and lithium sulfate, to obtain high energy and power concentration, seem promissing for the coming years. It is possible to contain the braking energy of the vehicles having Regenerative Braking system at three different auxilary energy store : 1- Electric battery 2- Flywheel 3- Hydraulic battery Classification of Hybrid Vehicles: Main Energy Source: -i 1 INTERNAL COMBUSTION ENGINE Auxiliary Energy Storage: -X-Braking energy is stored in the battery ; electric energy in the flywheel; and kinetic energy - as a potential energy source- is stored in the hydraulic battery. Hence, there is an auxiliary unit aside by the main engine driving the vehicle, a hybrid system is emerged from this compound. Therefore, these systems are called Hybrid Vehicles. Electric batteries used as auxiliary energy sources are very heavy and clumsy, moreover, at Regenerative Braking systems the batteries reach extreme temperatures due to over loading and easily wasted away. Therefore they are not fit to be used as auxiliary energy sources in Regenerative Braking Systems. A prototype bus experimental drive is effected in Germany by Daimbler-Benz firm in order to put out the diesel engine causing undesirable air pollution in the urban centers and propel the bus by means of batteries alone. By means of applying the aforementioned number three solution, a lot of combinations (types) can be obtained as being main and auxiliary energy sources. Applying the Regenerative Braking system at the inter-city busses with frequent stops and starts, should produce benefitable results. We shall style the bus employing flywheel as an auxiliary power source briefly as GYROBUS, and the ones using hydraulic battery as HYDROBUS of which named after the firms initiating the researches. A step! ess gear box should be used at the both version, at the trail runs (test cycle) made in Munich, Berlin, and Paris with MAN busses five different stepless gear boxes-some with automatic gear boxes-were used. 25 percent of fuel saving was achieved by using the Regenerative Braking system. In cases that the bus stops are numbering 3 or more within 1 km's distance fuel conservation is rising up to an effective 40 %. -XI-By using this system with the buses the air pollution caused by the combustion engines is prevented along with up to 25 percent fuel savings. At the test cycle effected in Munich with Hydrobus and Gyrobus the hazardous particles dissolved into the atmosphere with the exhaust gasses, such as Nitrogen oxide (NO), Hydro Carbon (HC), and Carbon Monoxide (CO) emission, the following results were obtained : There are the figures which are measured in case of stopping at 2wo bus-stops with an approximate speed of 50 km/h and in a distance of 1 km. Figure 1. GYROBUS -XII-At this work the systems enabling recollection of braking energy, various fuel consumption of the vehicles equipped with this system shall be scrutinized in detail, and comparising of the said system and conventional vehicles shall be made. Figure 2:HYDR0BUS -XIII-

Benzer Tezler

  1. Tez No

    45017

    Taşıtlarda frenleme enerjisinden yararlanma imkanlarının araştırılması

    Başlık çevirisi yok

    NURİ CEYLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Makine MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. BATTAL KUŞHAN

  2. Tez No

    419056

    Elektrikli yol taşıtlarında bulanık mantık tabanlı tam elektrikli frenlemenin geliştirilmesi ve uygulanması

    Development and application of fuzzy logic based full electrical braking for electric road vehicles

    CAN GÖKCE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN

  3. Tez No

    553987

    Dual clutch transmission plant modeling in AVL cruise

    AVL cruise programi ile çift kavramali şanziman modellemesi

    MEHMET ALİ ONGUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FUAT ERGENÇ

  4. Tez No

    891946

    İleri sürüş destek sistemlerinin dinamik taşıt modeli için geliştirilmesi

    Development of advanced driving assistance systems for dynamic vehicle models

    TEVFİK ATAMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA BAHATTİN ÇELİK

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ALİ BİBERCİ

  5. Tez No

    295109

    Otomotiv endüstrisi için bir disk fren balatası üretimi ve performansının incelenmesi

    Producing a disc brake pad for automotive industry and reviewing performance

    NAZMİ SERHAT ÜSTÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDULLAH ÖZSOY

Geri Dön