Model bazlı motor kalibrasyon algoritması geliştirilmesi
Development of model based engine calibration algorithm
- Tez No: 854862
- Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Otomotiv Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 138
Özet
Bu çalışma, Python yazalım dilini kullanarak, silindir içi yanma, ısı transferi, sürtünme, mekanik ve emisyon hesaplamaları yapan bir motor modeli sayesinde, bir içten yanmalı dizel motorun, kalibrasyon haritalarının oluşturulması amacı ile bir algoritma ve bilgisayar yazılımı geliştirilmesini kapsamaktadır. Oluşturulan algoritma ve yazılım, verilen maksimum güç ve tork hedefleri ile birlikte, kullanıcı tarafından belirtilen motorun ana boyutlarını kullanarak, bir hedef motor performans karakteristiği oluşturur. Daha sonra içinde barındırdığı motor modeli sayesinde, verilen yakıt tüketimi başta olmak üzere, silindir içi basınç, egzoz sıcaklığı v.b. limitleri kullanarak, motorun farklı çalışma devrine ve yüküne bağlı en optimum kalibrasyon haritalarının çıktısını üretir. Ayrıca çalışma kapsamında dizel motorlarda oluşan \(N_2 O\) emisyonunun hesaplanması için yeni bir yöntem de önerilmektedir ve model sonuçları ile test sonuçları kıyaslanmaktadır. Bu çalışma, motor geliştirme safhasındaki en maliyetli ve uzun süreçlerden biri olan kalibrasyon testleri için pratik bir yöntem ortaya koyar. Test süreçlerinin kısalması, geliştirme fazındaki yakıt sarfiyatının ve buna bağlı maliyetlerin ve emisyon salınımının azalmasına olanak sağlar. Motorun kalibrasyon haritalarının ve performans sonuçlarının, henüz motor tasarımı tamamlanmamışken dahi belirlenebilmesi, motor bileşenlerinin tasarımına veya tedarikine yön verir. Ayrıca, algoritma, belirtilen sınır koşullara göre oluşturduğu haritalar sayesinde, testler esnasında oluşabilecek riskli ve tehlikeli çalışma noktalarının elenmesini sağlar, bu sayede maliyeti yüksek prototip motorları ve test sistemlerini korur. Geliştirilen yazılım, yalnızca tasarım ve test süreçlerinde değil, bu konuda öğrenim gören öğrencilerin alacakları eğitimlerde, motorun çalışma dinamiklerinin daha iyi anlaşılabilmesi adına bir araç olarak da kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
This study encompasses the development of an algorithm and computer software for creating calibration maps of an internal combustion diesel engine, using the Python programming language. This is achieved through an engine model that performs calculations for in-cylinder combustion, heat transfer, friction, mechanics, and emissions. The developed algorithm and software generate a target engine performance characteristic by using the main dimensions of an engine specified by the user, along with given maximum power and torque targets. The engine model within then produces the most optimal calibration maps for different operating speeds and loads of the engine, based on given criteria such as fuel consumption, in-cylinder pressure, exhaust temperature, and other limits. Furthermore, this study proposes a new method for calculating \(N_2 O\) emissions in diesel engines and compares the model results with test results. This work presents a practical method for calibration tests, which are one of the most costly and time-consuming processes in the engine development phase. The shortening of test processes allows for reduced fuel consumption, associated costs, and emissions during the development phase. The ability to determine the engine's calibration maps and performance results, even before the engine design is completed, guides the design or procurement of engine components. Additionally, the algorithm, by creating maps based on specified limit conditions, helps to eliminate risky and dangerous operating points that may arise during testing, thus protecting expensive prototype engines and test systems. The developed software is not only useful in design and testing phases but can also serve as an educational tool for students in this field, enhancing their understanding of engine operational dynamics.
Benzer Tezler
- Hibrit elektrikli araçlarda batarya performans ve yakıt tüketimi değerlerinin modellenmesi ve optimizasyonu
Modeling and optimization of battery performance and fuel consumption in hybrid electric vehicles
YAVUZ ERAY ALTUN
Doktora
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
- Modeling of the marine diesel engines with comparative machine learning methodologies
Gemi dizel motorların karşılaştırmalı makine öğrenmesi yöntemleri ile modellenmesi
MEHMET İLTER ÖZMEN
Doktora
İngilizce
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL
- Vision based positioning ABB IRB 140 robot for gas leakage test automation
Gaz kaçak test otomasyonu için ABB IRB 140 robot için görüntü tabanlı pozisyonlama
AKIN İLKER SAVRAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUFAN KUMBASAR
- Development of a model-based auto-calibration methodology with genetic algorithms focusing on fuel efficiency and emission compliance over real-world driving cycles
Gerçek sürüş ortamında yakıt tasarrufu ve emisyon sertifikasyonunu hedefleyen, model bazlı otomatik kalibrasyon metodunun genetik algoritmalar ile geliştirilmesi
EGEMEN KARABIYIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EVREN SAMUR
- Development of motion cueing algorithm for simulators
Simülatörler için hareket algı algoritması geliştirilmesi
ŞEMSETTİN NUMAN SÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Mekatronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VASFİ EMRE ÖMÜRLÜ