Standart seyir çevrimlerinde minimum yakıt tüketimini sağlayan vites çevrim oranlarının belirlenmesi
The determination of gear ratios which achieve the minimum fuel consumption on standart driving cycles
Yazar: HAFİZE UZUN
Danışman: DOÇ. DR. MUAMMER ÖZKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Petrolün sonlu bir kaynak olması ve içten yanmalı motor teknolojisinin petrole bağımlı gelişmesi, petrolün etkin ve verimli kullanımını zorunlu kılmaktadır. Taşıt teknolojisindeki gelişmeler, birçok alanda olduğu gibi taşıt minimum yakıt tüketimini sağlayan vites çevrim oranlarının optimizasyonu üzerine de devam etmektedir.Bu çalışma içerisinde vites çevrim oranlarının taşıt yakıt ekonomisine etkileri tanımlanmaktadır. Ayrıca çalışmanın asıl amacı olarak, minimum yakıt tüketimini sağlayan vites oranlarının bulunması için MATLAB tabanlı bir program geliştirilmiş ve bu programın kullanımı anlatılmıştır. Çeşitli özelliklere sahip araçların, farklı standart seyir çevrimlerinde, bütün vites çevrim oranı olasılıkları MATLAB ortamında taranarak araçların tükettikleri yakıt miktarları araştırılmıştır.Bu çalışmanın birinci bölümünde, çalışmanın amacı açıklanmış ve kapsamı belirtilmiştir. İkinci bölümde ilk olarak yakıt ekonomisine etki eden faktörler açıklamıştır. Ardından motorlu taşıtlarda yakıt tüketiminin belirlenmesinde kullanılan yöntemler tanıtılmış ve son olarak bugüne kadar gerçekleştirilmiş çalışmalar ile ilgili bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde kullanılan yöntemlerden, kısaca güç aktarma organlarından ve matlab optimizasyon yöntemlerinin oluşturulmasından bahsedilmiştir. Çalışmanın dördüncü bölümünde taşıta etki eden direnç kuvvetleri açıklanmıştır. Beşinci bölümde ise kısaca yakıt tüketimi ve performans ilişkisi üzerinde durulmuştur. Altıncı bölümde ise MATLAB programı anlatılmış, karşılaştırılan araçların özellikleri ve bu araçlara uygulanmış olan seyir çevimlerinin özellikleri verilmiş ve çalışma ortamının test edileceği çeşitli seyir çevrimi ve transmisyon durumlarını ifade edebilecek senaryoların oluşturulması açıklanmıştır. Ayrıca, yakıt tüketimi karşılaştırma yöntemi hakkında bilgi verildikten sonra örnek optimizasyonun sonuçları ayrıntılı olarak açıklanmış ve geliştirilen programın yeteneklerinden ve bu program ile yapılabileceklerden bahsedilmiştir. Son bölüm olan yedinci bölümde ise çalışmada elde edilen sonuçlar yorumlanmış, sonuçlar karşılaştırmalı olarak gösterilmiştir ve gelecek çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur.

Abstract:
Petroleum have to be used effectively because it is not an endless resource. Internal combustion engine technology is heavily dependent on petroleum. Developments of vehicle technology, as well as the many area, carry on the optimisation of gear ratios which enable mimimum fuel consumption.In this thesis, the effect of gear ratios on fuel consumption of passenger cars is examined. The aim of this thesis is to identify the MATLAB study which is improved to find the best gear ratios which achieve the minimum fuel comsumption . In addition to this, it is explained the usage of this MATLAB study. Fuel consumption economy are obtained on different vehicles with different driving cycles together with hundreds of gear boxes.In the first chapter, the purpose of the study reported in this thesis is explained and the contents of the thesis are given. In the second chapter, important factors which are affected fuel consumption are explained firstly. Then, the methods that are used to measure fuel consumption in motor vehicles are introduced. Lastly in this chapter, a literature review regarding fuel savings is given . In third chapter, used method, components of power train and MATLAB program models are introduced. In fourth chapter, running resistances which are affected to vehicle are explained. In the fifth chanpter, the relationship between fuel economy and performance is mentioned shortly. In the sixth chapter, improved MATLAB program is described together with working logic and also experimental study is examined with the different simulation scenarios of driving cycles and transmission cases which will be used in different working areas. In addition, the methodology of the experimental study is given. In this chapter, scenarios for fuel consumption simulation are considered. After giving information about the comparison method of fuel consumption, explanation of a simulation result is presented and results are explained. Furthermore, it is explained the abilities of this program. Lastly, fuel consumption and fuel savings are compared with each other. Furthermore, important findings are emphasized. In the last chapter, conclusions are made and recommendations for future work are suggested.