İş makinalarında ve traktörlerde kullanılan hidrolik yağ basınç kayıplarının düşürülmesinin yakıt tasarrufuna etkisi
The effect of reducing the pressure losses of hydraulic oil used in construction machinery  and tractor on fuel savings
Yazar: HAKAN KOÇ
Danışman: DOÇ. DR. ÇİĞDEM SUSANTEZ
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Traktörlerde yer alan yön kontrol valfleri, traktöre bağlanan ekipmanları, kaldırıcı kontrolünü ve çeşitli ekipmanların hareketini kontrol etmek için kullanılır. Bu sistemlerde hidrolik yağ, yön kontrol valfleri aracılığıyla yönlendirilir. Bu valfler, yağın akışını ve basıncını kontrol ederek istenen hareketi sağlar. Yön kontrol valfleri çoğunlukla sürgü tiplidir.
Ancak yön kontrol valfleri tasarım gereği belirli basınç kayıplarına yol açar. Yön kontrol valflerinin basınç kayıplarını azaltmak için pürüzsüz yüzeyler kullanmak, daha verimli akış kanalları tasarlamak basınç kayıplarını düşürmek için kullanılan yöntemlerdendir. Fakat bu yöntemler ilk yatırım maliyetini arttırdığı gibi seri üretim koşullarında muadillerine göre fiyatının çok pahalı olmasına neden olmaktadır. Basınç kayıpları, pompada tüketilen enerjiyi ve dolayısıyla yakıt tüketimini arttırır. Özellikle yüksek pompa debilerinde basınç kayıpları daha da artacağı için enerji ve yakıt tüketimi de önemli ölçüde artmaktadır.
 Yapılan bu çalışmada traktör ve iş makinası valflerinde, nötr pozisyonda boşaltma valfi yardımıyla yağ akışını ayırarak basınç kaybını düşürmek hedeflenmiştir. Bu çalışmanın, traktörlerde ve iş makinalarında yakıt tasarrufu ve hidrolik sistem verimliliğinin artırılması için önemli bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Bu katkı analizlerle birlikte değerlendirilmiş ve genel anlamda yön kontrol valflerinin çalışma prensibi detaylıca sunulmuştur. Yeni yapılan tasarım ile basınç kayıplarında ne kadar düşüş yaşandığı ve bunun yakıt tasarrufuna katkısı hesaplanmıştır.

Abstract:
Directional control valves, which are used to control the equipment connected to the tractor, control of the rockshaft mechanism and the movement of the various equipments. In these systems, hydraulic oil is directed through directional control valves. These valves provide the desired movement by controlling the flow and pressure of the oil. Directional control valves are generally spool type valves.
However, directional control valves cause certain pressure losses by design. In order to reduce the pressure losses of control valves, using smooth surfaces, designing more efficient flow channels are methods used to reduce pressure losses. But these methods increase the initial investment cost and cause the price to be very expensive compared to their equivalents under mass production in serial conditions. Pressure losses increase the energy consumed in the pump and thus fuel consumption. Especially at high pump flow rates, energy and fuel consumption increases significantly as pressure losses will increase even more.
In this study, it is aimed to reduce the pressure loss in tractor and construction machine valves by separating the oil flow with the help of a unloading valve in the neutral position. This study is thought to make an important contribution to fuel saving and increasing hydraulic system efficiency in tractors and construction machines. This contribution was evaluated together with the analysis and the general working principle of control valves was presented in detail. The reduction in pressure losses with the new design and its contribution to fuel saving was calculated.