Bir dizel motorda CMA-ES metodu kullanılarak NOx-PM emisyonlarının optimizasyonu
NOx-PM emissions optimization of a diesel engine using CMA-ES method
- Tez No: 494773
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ERTAN ALPTEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Bu çalışmada, motor kalibrasyonu geliştirme sürecinde gerçekleşen dinamometre testlerinin otomatik olarak yürütülmesi için, test otomasyon sistemine entegre olarak çalışan eş zamanlı optimizasyon algoritmasının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Literatürde, eş zamanlı optimizasyon için yalnızca partikül sürü optimizasyonu ve genetik algoritma gibi kısıtlı türdeki yöntemlerin uygulandığı çalışmalar mevcuttur. Bu nedenle, yüksek parametreye sahip problemler için uygunluğu kanıtlanan kovaryans matris adaptasyonu algoritmasının, bu çalışmada uygulanmasına karar verilmiştir. Eş zamanlı optimizasyon uygulamalarında test süreleri önemli bir kriter olması nedeniyle, optimizasyon algoritması dinamometre testlerine göre güncellenerek, yakınsamanın kontrollü ve hızlı biçimde olması sağlanmıştır. Optimizasyon işlemi, NEDC testinde 2 litre dizel motorun NOx emisyonunda en çok artışa neden olan 3 çalışma noktasında gerçekleşmiştir. Optimizasyon işleminde ana enjeksiyon zamanı, yakıt hattı basıncı, ön enjeksiyon zamanı ve miktarı, emme manifold basıncı ve temiz hava miktarı kontrol edilmiştir. Optimizasyon işlemindeki hedef değerler, her çalışma noktası için çıkarılan NOx-PM Pareto eğrileri ile belirlenmiştir. Pareto eğrilerinin çıkarılmasında da kovaryans matris adaptasyonu algoritmasından faydalanılmıştır. Optimizasyon hedefleri belirlendikten sonra, her çalışma noktasında optimizasyon işlemi uygulanmıştır. Sabit çalışma noktalarında, yakıt tüketimi ve PM emisyonunda artış yaşanmadan NOx emisyonunda düşüş sağlanarak, NEDC testinde oluşan toplam NOx emisyonunda %3,8 azalma meydana gelmiştir. Optimizasyon işlemi nokta başına ortalama 65 ölçümde gerçekleşmiştir. Güncellenmiş kovaryans matrisi adaptasyonu ile eş zamanlı optimizasyonun, kalibrasyon geliştirme sürecinde etkin bir yaklaşım olması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, it is aimed to develop an online optimization algorithm to conduct automated dynamometer tests in calibration development process. Optimization algorithm is designed to be integrated within test automation system. There are only limited optimization methods applied in online optimization technics, such as particle swarm optimization and genetic algorithm. For this reason, covariance matrix adaptation, which is effective in high degree optimization problems, was decided to be used in the study. Since the testing duration is critical in online optimization, algorithm is modified to enable convergance to occur faster and in a controlled way. Optimization was conducted in 3 different operating points of 2 liter diesel engine, where NOx emission impacts NEDC results mostly. Main injection timing, rail pressure, pilot injection quantity and timing, manifold pressure and mass air flow were controlled in optimization process. Optimization targets were determined according to NOx-PM Pareto curve of each operating point. Covariance matrix adaptation was used to generate Pareto curves. Once optimization targets were determined, optimization took place in each operating point. By decrease of NOx while fuel consumption and PM remains same in steady-state operating points, 3.8% of total NOx emission reduction was obtained in NEDC test. 65 measures were taken for each operating point in optimization process. The modified CMA–ES algorithm is expected to be an efficient method for online calibration optimization.
Benzer Tezler
- Dizel-metanol karışımı kullanılan bir dizel motorda püskürtme basıncının performans ve emisyonlara etkisi
Effect of injection pressure on the performance and emissions of a diesel engine fueled with methanol-diesel blends
TURAN KULAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Bilim ve TeknolojiMarmara ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CENK SAYIN
- Bir dizel motorda hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanarak özgül yakıt tüketimi ve emisyonlar açısından piston çanak geometrisinin optimizasyonu
Optimization of piston bowl geometry in terms of fuelconsumption and emissions using computational fluiddynamics in a diesel engine
CANER AKKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SITKI USLU
- Bir dizel motorda nanopartikül katkısının motor performans ve emisyon üzerindeki etkisinin araştırması
Investigation of the effect of nanoparticle addition on engine performance and emission in a diesel engine
NURCAN EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Otomotiv MühendisliğiFırat ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANBEY HAZAR
- Bir dizel motorda farklı enjeksiyon stratejileri altında dietil eter katkılı etanol/biyodizel yakıtlarının düşük sıcaklıklı yanmasının araştırılması
Investigation of low temperature combustion of diethyl ether added ethanol/biodiesel fuels under different injection strategies in a diesel engine
BAHAR BATMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜJDAT FIRAT
- Dizel motor yağlama sistemi tasarımı ve ana yataklarda oluşan minimum yağ film kalınlığı analizi
Diesel engine lubrication system design and minimum oilfilm thickness analysis for main bearing
GÖKHAN CEBECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HACI ABDULLAH TAŞDEMİR