Hareket halindeki taşıtların süspansiyon sisteminden kinetik enerji geri kazanımının deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Taşıtlarda enerji verimliliklerinin arttırılması için yapılan çalışmalar incelendiğinde Kinetik Enerji Geri Kazanımı (KERS) sistemlerinin önem kazandığı gözlenmektedir. KERS için pek çok yenilikçi yöntem geliştirilmiş ve geliştirilmeye devam etmektedir. Yapılan bu çalışmada hareket halindeki taşıtların süspansiyon sisteminden kinetik enerji geri kazanımının deneysel olarak incelenmesi yapılmıştır. Çalışmada hareket halindeki taşıtlarda yol ve sürüş şartlarına bağlı düşey doğrultuda meydana gelen kinetik enerjinin sönümlenmesi esnasında kayıp olan kinetik enerjinin geri kazanımı amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda deneyler için çeyrek taşıt modeline uygun deney düzeneği hazırlanmıştır. Taşıta ait süspansiyon sisteminde kullanılan amortisörün yerine pnömatik silindir bağlanarak yol yüzeyinden gelen etkilerle tekerleğin düşey eksendeki salınım hareketinden basınçlı hava elde edilmekte ve elde edilen basınçlı hava bir türbin içerisinden geçirilerek türbinin döndürülmesi sağlanmaktadır. Hareket halindeki türbin bağlı bulunduğu jeneratörü tahrik ederek elektrik enerjisi elde edilmiştir. Deneyler farklı hız ve yol şartları için tekrarlanmış, kasisli yol modeli üzerinde hareket eden tekerleğin zamana bağlı düşey hareketlerinin değişimi grafik üzerine aktarılarak taşıtta kullanılan amortisörün titreşimleri ve enerjiyi sönümleme yeteneği grafik olarak elde edilmiştir. Tekerleğin düşey eksendeki hareket grafiği amortisör yerine kullanılan pnömatik silindir için de oluşturulmuştur. Elde edilen amortisörlü ve pnömatik silindirli grafikler mukayese edilerek süspansiyon sistemlerinin kararlılığı ve enerji geri kazanım performansı incelenmiştir.Yapılan deneyler ve ölçümler sonucunda düşük hızlarda taşıt gövdesinin zıplama hareketini amortisörün pnömatik silindirlerden daha iyi sönümlediğini, ancak hız arttıkça pnömatik silindirlerle benzer şekilde zıplama hareketi gözlenmiştir. Pnömatik silindirlerin sönümleme kararlılığının artırılması için hava giriş çıkış valfleri ile ayarlama yapılabilmektedir. Pnömatik sistemli süspansiyon sistemlerinden daha iyi sonuçlar almak için sistemin tarım arazileri veya şantiye alanları gibi daha pürüzlü ortamlarda çalışan taşıtlarda denenmesi ile daha iyi sonuçlar elde edilebileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar kelimeler: Taşıtlarda Enerji Geri Kazanımı, Süspansiyon Sistemi, Pnömatik

When studies of improving energy efficiency in vehicles lately are examined, Kinetic Energy Recovery Systems (KERS) as increasing importance of information has been observed. Many innovative methods have been developed for KERS and will continue to be developed. In this study, an experimental investigation of kinetic energy recovery from the suspension system of moving vehicles has been done.İt has been aimed in the working path of the moving vehicle and the kinetic energy formed in the vertical direction depending on driving conditions, the intended recover of the kinetic energy lost during damping. For this purpose, a test device suitable for the quarter vehicle model was prepared for the experiments. Rotation of the turbine vehicle suspension system used in the damper instead of the pneumatic cylinder connecting road wheel with effect from the surface of the oscillating movement in the vertical axis of compressed air was obtained and transferring the compressed air turbine obtained was provided. Electric energy was obtained by driving a turbine generator in motion. Experiments repeated for different speed and load conditions, pot-holed roads vertical motion model function of time, the wheel running on changes chart vibration and energy of the shock absorber used in the transferring means on the damping graph was obtained. The movement graph of the wheel on the vertical axis was formed in the pneumatic cylinder used instead of the damper. The shock absorber and pneumatic cylinders were compared and the stability of the suspension systems was examined.As a result of the experiments and measurements carried out at low speeds, the bouncing motion of the vehicle body is damped better than the shocker's pneumatic cylinders, but as the speed increased, the bouncing motion was observed similar to the pneumatic cylinders. Air inlet outlet valves can be adjusted to increase the damping stability of pneumatic cylinders. For getting better results from pneumatic suspension systems, better results can be achieved by testing the system on vehicles running in rougher environments such as farmland or construction site areas.Key words: Energy Recovery Systems at the vehicle, Suspension System, Pneumatic