Hibrit rejeneratif amortisör sistemi tasarımı
Design of hybrid regenerative shock absorber system
Yazar: İSMAİL GÜNEY
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA DEMETGÜL
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Amortisörler, araçların lastikleri ile yol arasında sürekli bağlantıyı sağlayan ve yolda pürüzlerden dolayı oluşan titreşimleri sönümleyen bir süspansiyon sistemi elemanıdır. Amortisörler son zamanlarda araçlarda enerji geri dönüşümünde (enerji hasadı) de kullanılmaktadır. Bu çalışmada, hidrolik ve elektromanyetik yöntemlerle sönümleme sağlayan, aynı zamanda bu iki yöntemle elektrik enerjisi hasadı sağlayan hibrit rejeneratif amortisör sistemi tasarlanmış ve üretimi yapılmıştır. Bahsedilen geri döndürülen enerji, hibrit rejeneratif amortisörün doğrusal hareketi ile sağlanmaktadır.
Çıkan ilk testler sonunda; hata ve eksiklikler izlenmiş, bunun yanında hidrolik ve elektromanyetik sistemlerin toplam hasat ettiği maksimum ani güç 7.5 mm genlik ve 0.005 m/s hız için 0.66 W olarak elde edilmiştir. Sonuç alınırken kullanılan dirençler hidrolik ve elektromanyetik kısımlar için sırasıyla 80Ω ve 2Ω değerleridir. 0.005 m/s hız ve 7.5 mm genlik için elde edilen ortalama güç değerleri ayrı ayrı olarak ele alındığında ise hidrolik kısımda 0.56 W ve elektromanyetik kısımda <0.1 mW olduğu görülmüştür.
İkinci tasarımın test sonuçlarında ise ilk tasarıma kıyasla daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Testleri yapılan değişkenlerden en iyi sonuç; hidrolik için 3 mm lik genlik, 0.75 Hz frekans ve 1.8 Ω harici dirençte görülmüştür. Sırasıyla hidrolik ve elektromanyetik sistemler için alınan maksimum değerler 11.552 W ve 5 mW iken ortalama değerler 6.64 W ve ~0.01 mW olarak elde edilmiştir. Sadece elektromanyetik kısmın test edildiği nispeten daha yüksek hızlarda ise 6 mm genlik ve 2 Hz frekansta 2 Ω luk direnç bulunan deneyde alınan maksimum değer 4.61 mW, ortalama değer ise 0.457 mW olarak elde edilmiştir. Artan hızlar ile elde edilecek güç değerlerinin de yükseliş göstereceği görülmektedir.

Abstract:
Shock absorbers or dampers are used to maintain the contact between the vehicle's tires and road surface as well as to absorb the vibrations generated from the road disturbances. In addition, they are recently used in energy harvesting. In this study, a hybrid regenerative shock absorber system containing hydraulic and electromagnetic (EM) damper mechanisms was designed and manufactured to generate electricity. The energy harvesting was provided by excited linear movement of hybrid regenerative shock absorber. 
Systematic errors/deficiencies have been identified at the end of initial test results. Besides, a total maximum of 0.66 W at 0.005 m/s and 7.5 mm amplitude was harvested using 80Ω and 2Ω external resistors for hydraulic and EM parts, respectively. In addition, the mean power harvested at 0.005 m/s and 7.5 mm amplitude was calculated as  <0.1 mW for coil and as 0.56 W for generator.
As for the second design, better test results have been obtained compared to that of initial results. The best result of the variables for hydraulic part was at 3 mm amplitude, 0.75 Hz frequency and 1.8 Ω external resistor. The maximum harvested energy was 11.552 W and 5 mW for hydraulic and EM parts, respectively while mean harvested energy was 6.64 W ve ~0.01 mW for these parts. However, only for EM part, maximum 4.61 mW and mean 0.457 mW harvested energy were obtained from the relatively higher velocity test results at 6 mm amplitude, 2 Hz frequency and 2 Ω external resistor. This study results implicated that increasing the values of amplitude and frequency variables could increase the amount of harvestable energy rate or efficiency.