İçten yanmalı motorlu bir taşıtın basit bir hibrit elektrikli taşıta dönüşümü için bir model
A model for the conversion of a vehicle with an internal combustion engine to a simple hybrid electric vehicle
Yazar: SİNAN OTLU
Danışman: PROF. DR. METİN ERGENEMAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Otomotiv Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, düşük maliyetli, basit, kolay uygulanabilir bir geleneksel taşıttan hibrit elektrikli taşıta dönüşüm modeli sunulmuştur. Bu modelle hedeflenen, düşük maliyetle hibrit elektrikli taşıtların avantajlarını büyük oranda sunabilen ve aynı zamanda sağladığı yakıt tasarrufu ile maliyetini karşılayabilecek bir çözüm olmuştur. Sunulan modelin değerlendirilmesi için AVL CRUISE programında simülasyon koşuları gerçekleştirilmiştir. Koşularda Avrupa şehir içi (ECE-15), FTP75 ve İstanbul seyir çevrimleri kullanılmıştır. Ayrıca, Nikel-Metal hidrit ve Lityum-İyon olmak üzere iki farklı batarya tipi kullanılmış, her hibrit elektrikli taşıt dönüşüm modelinde rejeneratif fren kullanmanın maliyet ve çevre analizinin yapılabilmesi için, diğer şartlar sabit kalmak üzere, rejeneratif frenli ve rejeneratif frensiz olmak üzere her iki durum için de koşular yapılmıştır. Ayrıca günlük kullanım menzilleri farklı kullanıcılar için farklı uzunlukta koşular da yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, sunulan hibrit elektrikli taşıt modeline en uygun seyir çevrimi belirlenmiş, farklı batarya tipleri birbirleri ile kıyaslanmış, rejeneratif frenlemenin önemi irdelenmiş, farklı mesafeler için maliyet ve çevre analizleri gerçekleştirilmiştir. Maliyet ve çevre analizlerinin sonucunda ise genel bir değerlendirme yapılarak, sunulan hibrit elektrikli taşıta dönüşüm modelinin hangi şartlarda kullanımının yararlı olabileceği ve dönüşüm için kullanılabilecek batarya tipi ile rejeneratif frenlemenin kullanılması gereken durumlar hakkında önerilerde bulunulmuştur. Zamanla birlikte gelişecek teknolojiler ve artması beklenen akaryakıt fiyatları ile sunulan modelin gelecekteki verim ve ekonomikliği de değerlendirilmiştir.

Abstract:
In this study, a simple, easily applicable model is presented for the conversion of a conventional vehicle to a hybrid electric vehicle. The target with this model is a low cost solution which offers the majority of the advantages of a hybrid electric vehicle and covers at the same time its own cost with the fuel saving it does. For the evaluation of the presented model, simulation runs are done in the program AVL CRUISE. European city (ECE-15), FTP75 and Istanbul driving cycles are used in the runs. Besides, two types of batteries as Nickel-Metal hydrid and Lithium-Ion are used, sometimes combined with regenerative brakes. In addition, the runs are done for different distances to simulate for users with different daily driving distances. According to the results obtained, the most suitable driving cycle for the presented hybrid electric vehicle is determined, different battery types are compared with each other, the importance of regenerative brakes is assessed and cost and environment analyses for different daily distances are done. As the result of the cost and environment analyses, a general evaluation is made and suggestions are given about under which conditions the presented hybrid electric vehicle conversion model is advantageous to use, which battery type to use for the conversion and under which conditions the regenerative brakes should be used. The efficiency and economy of the presented model in the future, with more developed technologies with time and with the fuel prices which are expected to rise, is also evaluated.