Tek silindirli buji ateşlemeli bir motorda elektromekanik supap mekanizması uygulaması
Application of electromechanical valve actuator in a single-cylinder spark ignition engine
Yazar: VOLKAN AYGÜL
Danışman: DOÇ. DR. AHMET NECATİ ÖZSEZEN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Otomotiv = Automotive

Özet:
Günümüzde içten yanmalı motorlarda değişken supap zamanlaması sağlamak için geleneksel kam mekanizmaları kullanılmaktadır. Değişken supap mekanizmalarının kullanılmasıyla supap kalkış miktarı ve zamanlaması kontrol edilmektedir. Böylece motorun çalışma şartlarına en uygun dolgu hızı sağlanarak motorda volümetrik verimden kaynaklanan performans kayıpları azaltılmaktadır. Motorun düşük ve yüksek devirleri arasında lineer bir volümetrik verim eğrisinin sağlanması, supap zamanlaması ve kalkış miktarının kontrolü ile mümkün gözükmektedir. Tamamen değişken ve motor devrinden bağımsız supap zamanlaması için elektromekanik supap mekanizmalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Elektromekanik supap mekanizmaları kam milini devre dışı bırakarak supapların tamamen elektronik olarak açılıp kapanmasını sağlayan mekanizmalardır. Bu mekanizmalarda supaplar mıknatıs devreleri sayesinde açılıp kapanmakta ve bu sayede emme ve egzoz supapları tüm motor devirlerinde kam milinden bağısız olarak optimize edilebilmektedir. Bu çalışmada buji ateşlemeli içten yanmalı bir motorun geleneksel kam mekanizması çıkarılarak yerine tasarlanan elektromekanik supap mekanizması montajı yapılmıştır. İçten yanmalı motor elektrik motoru ile tahrik edilerek belirli devir ve emme supabı açılma zamanlarında testler gerçekleştirilmiştir. Bu testlerde silindir gaz içi basınçları, emme supabının açık kalma süreleri ölçülmüştür. Ayrıca, emme bobininde harcanan güç miktarları da hesaplanmıştır. Ölçüm sonuçları teorik hesaplamalarla karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Today, traditional camshaft mechanisms are used to maintain variable valve timing in internal combustion engines. Valve lifting and timing are controlled by variable valve mechanism. Thus, performance losses resulting from volumetric efficiency are decreased by providing optimum charge velocity for the operating conditions of engine. It is possible to get volumetric efficiency curve between low and high speed of the engine with the control over the valve lifting and timing. Electro-mechanic valve mechanisms are needed to provide the fully variable valve timing independently of engine speed. Electro-mechanic valve mechanisms control the opening and closing of valves by deactivating the camshaft mechanism. In these mechanisms, opening and closing of valves are done with magnetic circuits and thus intake valve and exhaust valve is optimized in every engine speed independently of camshaft mechanism. In this study, a camshaft mechanism in a spark ignition internal combustion engine was replaced with a pre-designed electro-mechanic valve mechanism. All tests were performed at certain engine speed cylinder pressure and intake valve timing by using electric motor to rotate driveshaft of the internal combustion engine. In these tests intake valve timing and the power consumed at intake coil have been estimated. Test results showed that the compared with theoretical results.