BİR ELEKTROMEKANİK SUPAP (EMS) SİSTEMİNİN DEĞİŞİK ÇALIŞMA ARALIKLARINDAKİ DİNAMİK PERFORMANSININ ARAŞTIRILMASI VE İÇTEN YANMALI BİR MOTORUN DESTEKLENME LİMİTLERİNİN BELİRLENMESİ

Elektromekanik supap (EMS) sistemleri çok sayıda araştırmacı, motor ve otomotiv parça üreticileri tarafından geliştirilmektedir. Bu sistemler motorun tüm çalışma koşulları için supap zamanlamasında sağladığı esneklik sayesinde, potansiyel olarak motor performansını iyileştirme kabiliyetine sahiptir. EMS sistemleri, konvansiyonel kam mili sistemlerinin aksine supap zamanlamasını krank mili pozisyonundan tamamen bağımsız olarak gerçekleştirir. Bu sayede elektromekanik supap teknolojisi emme ve egsoz supaplarının açılma ve kapanma olaylarının denetimine imkân sağlayarak yakıt tüketimi ve emisyonların en aza indirilmesinde büyük bir potansiyele sahiptir. Bu çalışmanın amacı, 12Vluk besleme gerilimine sahip bir EMS sisteminin değişik supap çalışma aralığındaki dinamik performansını araştırmak ve böylece içten yanmalı bir motoru destekleme limitlerini belirlemektir.

INVESTIGATION OF THE DYNAMIC PERFORMANCE OF AN ELECTRO MECHANICAL VALVE (EMV) SYSTEM AT DIFFERENT LIFTING OPERATIONS AND DETERMINATION OF THE SUPPORT LIMITS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Electro Mechanical Valve (EMV) actuators are currently being developed by many researchers and engine and automotive component manufacturers. These actuators can potentially improve engine performance via flexibility in valves timings at all engine operating conditions. Unlike conventional camshaft driven systems, EMV system affords valve timings that are fully independent of crankshaft position. Thus the electromechanical valve train technology allows controlled opening and closing events for intake and exhausts valves and offers a big potential to minimize the fuel consumption and the emissions. The purpose of this study is to investigate dynamic performance of an EMV system, which has 12-volt supply voltage, at different lifting valve operations and thus to determine the support limits of an internal combustion engine.

___

  • 1. Gaeta, di A., Glielmo, L., Giglio, V., Police, G., “Modeling of an Electromechanical Engine Valve Actuator Based on a Hybrid Analytical-FEM Approach”, IEE/ASME Transactions on Mechatronics, 13(6), 625- 637, 2008.
  • 2. Okur, M., Şahin, F., “Turbo Döngüsel Bir Motorda Döner Valf ve Elektromanyetik Valf Uygulamalarının Türbin Gücüne Etkisi”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 28(1), 51- 58, 2013.
  • 3. Karabulut H., Sarıdemir S., “Comparison of Cam Profiles Obtained via Classical Spline Method for Different Lifted – Valve Periods and Lifts”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 24 (3), 509-515, 2009.
  • 4. Koç M., Sekmen Y., Topgül T., Yücesu HS., The effects of ethanol-unleaded gasoline blends on engine performance and exhaust emissions in a spark ignition engine, Renewable Energy, 34(10), 2101-2106, 2009.
  • 5. Sekmen Y., “Karpuz Çekirdeği ve Keten Tohumu Yağı Metil Esterinin Dizel Motorda Yakıt Olarak Kullanılması”, Teknoloji Dergisi, 10 (4), 295-302, 2007.
  • 6. Çelikten, İ., Gürü, M., “Petrodizel ve Kanola Biyodizeli Performans ve Emisyon Kriterlerinin Mangan esaslı Katkı Maddeleriyle Geliştirilmesi”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 26(3), 643-648, 2011.
  • 7. Aktaş A., Sekmen Y., “Biyodizel ile Çalışan Bir Dizel Motorda Yakıt Püskürtme Avansının Performans Ve Egzoz Emisyonlarına Etkisi”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 23 (1), 199-206, 2008.
  • 8. Sekmen Y., Sekmen P., Salman M.S., “Buji Ateşlemeli Bir Motorda Sıkıştırma Oranının Motor Performansı ve Egzoz Emisyonlarına Etkisi”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 22 (4), 745-751, 2007.
  • 9. Nagaya, K., Kobayashi, H., Koike, K., “Valve Timing And Valve Lift Control Mechanism For Engines”, Mechatronics, 16, 121-129, 2006.
  • 10. Çınar, C., Sekmen, Y., Akbaş, A., Erduranlı, P., “Buji ile Ateşlemeli Motorlarda Emme Supabı Kalkma Miktarının Performansa Etkileri Üzerine Bir Araştırma”, Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 10(2), 179-184, 2004.
  • 11. Atzler, F., “On the Future of the Piston Engine with Internal Combustion An Overview”, Marie Curie Fellowship Conference, Profactor GmbH, Steyr, Austria, 2001.
  • 12. Shiao, Y., Dat, L.V., “Efficiency Improvement For An Unthrottled SI Engine At Part Load”, International Jurnal Of Automotive Technology, 13(6), 885-893, 2012.
  • 13. Wong, P.K. , Tam, L.M. and K.LI. “Modeling And Simulation Of A Dual-Mode Electrtrohydraulic Fully Variable Valve Train For Four-Stroke Engines”, International Journal of Automative Technology, 9(5), 509-521, 2008.
  • 14. Heınzen, A. , Gıella, P., Sun. Z., “Iterative Learning Control Of a Fully flexible valve actuation system For Non-Throttled Engine Load Control”, Control Engineering Practice, 19(12), 1490-1505, 2011.
  • 15. Gray, J., Krstİc, M., Chaturvedi, N. , “Parameter Identification for Electrohydraulic Valvetrain Systems”, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 133(064502-1), 2011.
  • 16. Pournazri, M., Khajepour, A., Fazeli, A., “An Efficient Lift Control Technique in Electrohydraulic Camless Valvetrain Using Variable Speed Hydraulic Pump”, Society of Automotive Engineers (SAE) 2011-01-0940, 2011.
  • 17. Trajkovic, S., Milosavljevic, A., Tunestål, P. Johansson, B., “FPGA Controlled Pneumatic Variable Valve Actuation” Society of Automotive Engineers (SAE), 2006-01-0041, 2006.
  • 18. Trajkovic, S., Tunestål, P., Johansson, B., “Introductory Study of Variable Valve Actuation for Pneumatic Hybridization”, Society of Automotive Engineers (SAE), 2007-01-0288, 2007.
  • 19. Parlikar, T.A., Chang, W.S., Qiu, Y.H., vd., “ Design And Experimental Implementation Of An Electromagnetic Engine Valve Drive”, IEEE/ASME Transactions On Mechatronics, 10(5), 482-494, 2005.
  • 20. Yihui Qiu et al. “A Custom-designed Limitedangle Actuator for an Electromechanical Engine Valve Drive. Part I: Conceptual Design.” Proceedings of the 5th IET International Conference on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD), Brighton, UK, 2010.
  • 21. Shiao, Y., Pan, W., “Design Of A 3-Stage Voltage Controller For EMV Actuation In SI Engines”, 2011 11th International Conferance On Control, Automation And Systems, Gyeonggi-do, Korea, 2011.
  • 22. Park, S., Kim, D., Jaisuk, B., “A Study on the Design of Electromagnetic Valve Actuator for VVT Engine”, KSME International Journal, 17(3), 357-369, 2003.
  • 23. Jieng-Jang Liu, Yee-Pien Yang, Jia-Hong Xu, “Electromechanical Valve Actuator with Hybrid MMF for Camless Engine” Proceedings of the 17th World Congress The International Federation of Automatic Control, Seoul, Korea, 10688-10703, 2008.
  • 24. Kim, J., Lieu, D.K , “Designs for a New, Quick-Response, Latching Electromagnetic Valve”, IEEE, 1773-1779, 2005.
  • 25. Wong, P.K., Mok, K.W., "Design and Modeling of a Novel Electromechanical Fully Variable Valve System", Society of Automotive Engineers (SAE) 2008-01-1733, 2008.
  • 26. Kamış, Z., Yüksel, İ., “ An Investigation Of Effect Of Applied Electrical Voltage On System Dynamic Behaviour And Energy Consuption Of An Electromechanical Valve Actuator”, G.U. Journal Of Science, 17(3), 161-177, 2004.
  • 27. Kim, J., Lieu, D. K., “A New Electromagnetic Engine Valve Actuator with Less Energy Consumption for Variable Valve Timing”, Journal of Mechanical Science and Technology, 21, 602-606, 2007.
  • 28. Peterson, K.S. , Stefanopouluo, A.G. , “Extremum Seking Control for Soft Landing of An Electromechanical Valve Actuator”, Automatica, 40, 1063-1069, 2004.
  • 29. Eyabi, P., “Nonlinear Estimation: An Experimental Approach”, IEEE ISIE 2006 Montreal, Quebec, Canada, 102-108, 2006.
  • 30. Wang, Y., Megli, T., Haghgooie, M., Peterson, K.S. , Stefanopouluo, A.G. , “Modeling And Control of Electromechanical Valve Actuator”, Society of Automotive Engineers (SAE) 2002-01-1106, 2002.
  • 31. Lua, C. A., Toledo, B. C., Benedetto, M.D., Gennaro, S. D., “Output Feedback Regulation of Electromagnetic Valves for Camless Engines”, Proceedings of the European Control Conference, Kos, Greece, 1-26, 2007.
  • 32. Miller, J., “Simulation of a novel electromechanical engine valve drive to quantify performance gains in fuel consumption”, Master of Science Thesis, Massachusetts Institue of Technology, 2011.
  • 33. Nam, K., “Development of a camless engine valve actuator system for robust engine valve timing control”, Int. J. Vehicle Systems Modelling and Testing, 7(4), 372-389, 2012.
  • 34. Mercorelli, P., “An Adaptive Two-Stage Observer in the Control of a New Electromagnetic Valve Actuator for Camless Internal Combustion Engines”, New Trends and Developments in Automotive System Engineering, Prof. Marcello Chiaberge, InTech, Rijeka Croatia, 2011.
  • 35 Dat, L.V., Shiao, Y., “Optimization Intake Valve Timing In Camless Engine With Electromagnetic Valvetrain”, Journal of Engineering Technology and Education The 2012 International Conference on Green Technology And Sustainable Development, Hochiminh City, Vietnam, 368- 373, 2012.
  • 36. Özdalyan, B., Doğan, O., “Effect of a Semi Electro-Mechanical Engine Valve On Performance And Emissions in a Single Cylinder Spark Ignited Engine”, Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering) 11(2), 106- 114, 2010.
  • 37. Sağıroğlu, S,, Salman, M.S., “Buji İle Ateşlemeli Bir Motorda Elektromanyetik Kumandalı Supap Mekanizması Tasarımı, İmalatı ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin Araştırılması”, Teknoloji, 10(2), 113-122, 2007.
  • 38. Doğan, O., “İçten Yanmalı Bir Motorda Elektro-Mekanik Supap Uygulaması”, Bilim Uzmanlığı Tezi, Zonguldak Kara Elmas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006.
  • 39. Perrault, D.J., Afridi K., Khan, I.A., “Automotive Applications of Power Electronics”, Power Electronics Handbook, Rashid, M.H., Elsevier Inc., Oxford, U.K., 643- 667, 2007.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

FARKLI RİJİTLEŞTİRİCİ ELEMANLARA SAHİP BİNALARIN DEPREME GÖRE MALİYETLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Şenol GÜRSOY

Zeolit, Uçucu Kül Ve Atık Cam Malzemelerin Portland Kompoze Çimento Üretiminde Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Mustafa DAYI, Hüseyin ARUNTAŞ, Murat ÇAVUŞ, Osman ŞİMŞEK

İş Süreçleri Modelleme/Benzetim Yazılımı Seçimi İçin “Çizge Teorisi” Ve “Matris Yöntemi” Temelli Bir Yaklaşım

Adil BAYKASOĞLU

Çok Amaçlı Karar Sürecinin İki Kişili Sabit Toplamlı Olmayan Oyunlarda Uygulaması

Hakan APLAK, Orhan TÜRKBEY

Ag/ALUMİNA KATALİZÖRLERİ ÜZERİNDE ÜRENİN BOZUNMASININ İNCELENMESİ

Nail YAŞYERLİ, H. Mehmet TAŞDEMİR

Kablosuz Çoklu Ortam Algılayıcı Ağlarında Damgalama İle Güvenli Veri Kümeleme

Ersin ELBAŞI, Suat ÖZDEMİR

TİTANYUMUN ESASLI YAKIT KATKI MADDESİNİN DİZEL MOTOR PERFORMANS VE EMİSYONLARI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

İbrahim Aslan REŞİTOĞLU, Ali KESKİN, Kasım OCAKOĞLU, Metin GÜRÜ

ZEOLİT, UÇUCU KÜL VE ATIK CAM MALZEMELERİN PORTLAND KOMPOZE ÇİMENTO ÜRETİMİNDE KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Osman ŞİMŞEK, Murat ÇAVUŞ, Hüseyin Yılmaz ARUNTAŞ, Mustafa DAYI

Çok Amaçlı Genelleştirilmiş Kaynak Kısıtlı Çift Taraflı Montaj Hattı Dengeleme Problemi Ve Hesaplama Analizi

Süleyman METE, Kürşad AĞPAK

ÇOK AMAÇLI GENELLEŞTİRİLMİŞ KAYNAK KISITLI ÇİFT TARAFLI MONTAJ HATTI DENGELEME PROBLEMİ VE HESAPLAMA ANALİZİ

Süleyman METE, Kürşad AĞPAK