Geri Dön

Önden motorlu araçlarda aktif grıll kapatma sistemleri geliştirilmesi

Active grille shutter systems development of front engine vehicles

  1. Tez No: 406278
  2. Yazar: KORAY ERDOĞAN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALP TEKİN ERGENÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 62

Özet

Bu çalışmada, M2 sınıfındaki bir aracın motor bölgesi soğutma performası ve aracın sürükleme direnç analizi metodolojisini uygulamak amaçlanmaktadır. Araştırma iki aşamadan oluşmaktadır; ilk aşama, CFD araçları yardımıyla kaput altı hava ve ısı akışını içermektedir. İkinci aşamada Aktif Gril (Izgara) Kapatıcı prototipi ve bu mekanizmanın, sürüş koşullarına göre kontrol edilmesini içermektedir. İkinci aşamada, ızgara kapatıcısının kullanımını görmak amacıyla bir dizi laboratuvar ve yol testleri yapıldı. Çalışmaya Aktif gril kapatıcı sistemleri ve araç ısı yönetimiyle (VTM) ilgili literatür ve patentlerin araştırılmasıyla başlandı. Akış analizi için, aracın tüm yüzey ve motor kompartımanı bilgileri içeren CAD dataları ile aerodinamik ve kaput altı bilgileri içeren bir CFD model oluşturuldu. Motor kompartımanında bulunan temel elemanlar, soğutma modülü (radyatör, intercooler, fan, shroud) ve egzoz manifoldu ile DPF gibi alt bileşenler de 3 boyutlu modele dahil edilmiştir. Grid oluşturmada“wrap mesh”tekniği kullanılmıştır. Motor, kaporta ve ızgara yüzeyleri için farklı eleman boyutları kullanılmıştır. Simulasyon için önceden belirlenen araç hızları ızgaranın açık ve kapalı durumları için uygulanmıştır. Sonuçlar, motor kompartımanında basınç, hız ve sıcaklık dağılımını detaylı olarak göstermektedir, ayrıca akım çizgileri sayesinde akış karakteristikleri daha anlaşılır olmaktadır. Motor bölgesi için ön ızgaradan DPF kısmına kadar olan bölgenin basınç dağılımı çıkarılmıştır. Farklı araç hızlarında; basınç değişimleri Aktif Izgara Kapatıcısı için analiz edilebilir. Ayrıca, farklı soğutma koşullarının irdelenmesi için motor bölgesinin sıcaklık haritası da çıkarılmaktadır. Çalışmanın bir diğer önemli kısmı olan Aktif Izgara Kapatma sisteminin aerodinamik soğutma sürüklenme katsayısına etkisini anlamaktır, bu sayede yakıt ekonomisi sağlanacaktır. EPA aktif akış kontrol sistemlerinin Sürüklenme katsayısında (CD) %3 oranında azalma potensiyeli olduğunu raporlamıştır. Aktif ızgara kapatma sistemleri şu anda yolcu araçlarında kullanılmaktadır.

Özet (Çeviri)

In this study, it is aimed to implement a methodology of analyzing the engine compartment thermal performance and the vehicle drag of an M2-class vehicle. The work comprises two phases; the preliminary phase is to obtain air and thermal flow under-the-hood using CFD tools. The second phase is to develop an AGS (Active Grille Shutter) prototype and the control of the active system with respect to driving conditions. In the second phase, extensive indoor and road testing done for gathering temperature effects caused by AGS prototype usage. We have started from reviewing the literature and patents which are related to underhood vehicle thermal management and AGS concepts. For flow analysis, aerodynamic underhood CFD model has been generated. All vehicle surfaces and subsystems obtained as CAD data. Engine compartment has been transferred from CAD PLM system and main powertrain components modeled. The engine cooling module (including radiator, CAC, shroud, fan), AIS, exhaust manifold and DPF subsystems have also been added to 3D model. Wraping mesh technique was used for grid generation. Different mesh densities have been applied for engine, body and front grille surfaces. For simulation setup, predefined vehicle speeds have been selected for both AGS- ON and OFF conditions. As results, one can obtain detailed visualizations in pressure, velocity and temperature distributions inside the engine compartment and also streamlines can be visualized for better understanding of the flow characteristics. Ram air pressure contribution has been extracted for underhood components beginning from front grille to exit plane of DPF. For various vehicle speeds the pressure differential can be analyzed for AGS cases. Also the simulation temperature map in engine compartment has been extracted for better understanding of cooling variations. One of the key point of this study is understanding the aerodynamic cooling drag forces by controlling the grill shutter, so this results in fuel saving. EPA's report mentioned 3% or more decreasing in aerodynamic drag (CD) potential of using such active flow systems. AGS systems are already in the market, generally on passenger cars.

Benzer Tezler

  1. Systematic evaluation of pedestrian volume on unsignalized intersection performance metrics in a simulation environment

    Sinyalize olmayan kavşaklarda yaya trafiği artışının kavşak performans ölçütlerine etkisinin simülasyon ortamında değerlendirilmesi

    NADHER MOHAMMED SAEED NOMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    UlaşımSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULKADİR ÖZDEN

  2. Hexagonal boron nitride reinforced thermal conductivity improved composite material design applications in electric vehicles

    Hegzagonal bor nitrür takviyeli termal iletkenliği iyileştirilmiş kompozit malzeme tasarımı: Elektrikli araçlarda uygulamaları

    EMRULLAH CEBE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ

  3. Bir binek araç için çift aksonlu Macpherson tipi ön süspansiyon sisteminde kullanılacak bilyalı kutu tipi ve kremayer tipi direksiyon sistemlerinin geliştirilmesi

    Development of recirculating ball and nut and rack and pinion type steering systems to be used with double axis Macpherson front suspension for a passenger car

    MEHMET CİHAT GÖNÜLTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL MURAT EREKE

  4. Elektrikli kentsel otomobil tasarımı ve performansının optimizasyonu

    Optimization of electric urban car design and performance

    FERRUH ALTUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Endüstri Ürünleri TasarımıErciyes Üniversitesi

    Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEZAİ ALPER TEKİN

  5. Araç imalatında homologasyon kavramı ve Türkiye'deki uygulaması

    Homologation concept in automotive manufacturing and its applications in Turkey

    ALİ GÜLER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. C. ERDEM İMRAK