BASINÇLI HAVA MOTORLARINDA SUPAP MEKANİZMASI İÇİN ELEKTROMANYETİK EYLEYİCİ TASARIMI VE UYGULAMASI

Öz

Bu çalışmada bir basınçlı hava motorundaki supap mekanizması için elektromanyetik eyleyici tasarımı yapılmıştır. Çalışmada, mekanik emme supap sistemi kaldırılmış yerine özel tasarlanmış elektromanyetik eyleyici yerleştirilmiştir. Basınçlı havanın silindirlere sevk edilmesini sağlayan elektromanyetik eyleyici, motorun devrine bağlı olarak uyartım sağlayan bir sürücü devre tarafından kontrol edilmektedir. Elektromanyetik eyleyicinin analitik ve sonlu elemanlar metodu (Ansoft Maxwell 2D) ile elde edilen tasarımına ait elektriksel ve manyetik büyüklükleri hesaplanmış, sonuçlar prototipin imal edilmesinde kullanılmıştır. Özel tasarım gereği elektromanyetik eyleyicinin istenen kuvveti yenmesine ek olarak belirlenen zaman aralığında tepki verebilmesi sağlanmıştır. Bunun için teorik bir yaklaşım dikkate alınmış, bu çerçevede sürekli simülasyonlar gerçekleştirilmiş ve optimum tasarım ortaya konulmuştur. Simülasyon sonuçlarına göre iletken kalınlığı ve armatür ağırlığının tepki süresi üzerine dikkate değer etkileri olduğu gözlenmiştir. Analitik metotlar, simülasyon sonuçları ve deneysel değerler ile oldukça uyum içerisindedir.

Anahtar Kelimeler

• Manyetik tasarım, Selenoid tasarımı, Elektromanyetik supap, hava motoru.

Kaynakça

1. Sahu, S., “Some Feasibility Investigations on Pneumatic Primemover for a Small Vehicle”, M.S(r) thesis, Mechanical Engg. Department, IIT Delhi, 10–15, 2000.
2. Kamış, Z., Yüksel, İ., “Yay Enerjisinin Elektromekanik Eyleyici Mekanizmalarının performansına katkısı”, Mühendis ve Makine, Cilt 46, Sayı 543, 39-50, 2005.
3. Trajkovic, S., Milosavljevic, A., Tunestal, P., Johansen, B., “FPGA Controlled Pneumatic Variable Valve Actuation”, Society of Automotive Engineers (SAE), 01-0041, 2006.
4. Tai, C., Tsao, T., Tsao, C., “Control of An Electromechanical Actuator For Camless Engines”, Proceedings of the American Control Conference Denver, Colarado June 4-6, 2003.
5. Wang,Y., Megli, T., Haghgooie, M., “Modeling and Control of Electromechanical Valve Actuator”, Society of Automotive Engineers (SAE), 01-1106, 2002.
6. Kawabe, T., "Initial Condition-Adaptive Robust Control for a High-Speed Magnetic Actuator", Control Engineering Practice, Volume 11, Issue 6, 675-685, 2003.
7. Kamış, Z., Yüksel, İ., “An Investigation of Effect of Applied Electrical Voltage On System Dynamic Behavior and Energy Consuption of An Electromechanical Valve Actuator”, G.Ü. Fen Bilimleri Dergisi 17 (3): 161-177, 2004.
8. Sağıroğlu, S., Salman, M.S., “Buji İle Ateşlemeli Bir Motorda Elektromanyetik Kumandalı Eyleyici Mekanizmasının Tasarımı, İmalatı Ve Uygulanabilirliğinin Araştırılması”, Teknoloji, cilt 10, sayı 2, 113-122, 2007.

9. Cope, D., Wright, A., “ Electromagnetic Fully Flexible Valve Actuator”, Society of Automotive Engineers (SAE), 01-0044, 2006.
10. Guru, B., Hızıroğlu, H. R., Electric Machinery and Transformers, (USA), 1995.
11. Gürdal, O., Fenercioğlu, A., “Helisel Yapılı Anahtarlamalı Relüktans Motorun (HY-ARM) Bilgisayar Destekli 3 Boyutlu Statik Manyetik Analizi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 22, No:2, 315-322, 2007.
12. Fitzgerald, A. E., Kingsley Jr.C., Umans, S.D., Electric Machinery, Metric Editions, Electrical Engineering Series, 2003.
13. Gürdal,O., Elektromanyetik Alan Teorisi, Nobel Yayın Dağıtım, Türkiye, Ankara, ISBN 975-591-178-2, 2000.
14. Corporation Maxwell 3D&2D and Optimetrics® help files, “Design Optimization of Fast-Acting Actuators Including Eddy Effects and Magnetic Diffusion”, Actuator Design: Meeting your Customer’s Requirements for Success, 2006.