Elektromekanik Supap Mekanizmalarında Oturma Hızının Azaltılması

Abstract

İçten yanmalı motorlarda kullanılan elektromekanik supap mekanizmalarında supapların mıknatıs devreleri ile açılıp kapanması esnek supap denetimine izin vererek motor performansını önemli oranda iyileştirebilir. Supabın hareketini tamamlama aşamasında mıknatıs kuvveti çok hızlı yükseldiğinden supabın ani olarak ivmelenmesine ve hareketin bir çarpma ile sonlanmasına neden olur. Elektromeka-nik supap mekanizmalarının en kritik problemi hareketin tamamlanma aşamasındaki yüksek oturma hızlarıdır. Bu çalışmada tasarımı yapılan elektromekanik supap mekanizmasının matematik modeli çıkarılmış ve sistemin statik ve dinamik karakteristikleri elde edilmiştir. Supabın oturma hızı denetiminin analizi yapılmış, denetim işlemi model üzerinde teorik olarak gerçeklenmiş ve uygun denetim teknikleri kullanarak oturma hızının yaklaşık olarak istenen değerlere düşürülebileceği gösterilmiştir. Bu durum ayrıca basit deneysel çalışmalarla da doğrulanmıştır.

In electromechanical valve actuators used in IC engines, opening and closing of valves via magnetic circuits can allow flexible valve control and improve engine performance significantly. Rapid rise in the magnetic force at the final stage causes an unexpected acceleration of the valve and the motion ends with an impact. The most critical problem of the electromechanical valve actuator is high contact velocity at the final stage of the movement. In this study, the mathematical model of the designed electromechanical valve actuator is derived and static and dynamic characteristics of the system are also obtained. Control of the contact velocity of the valve is analyzed, and it is verified that contact velocity is decreased to desired value by appropriate control techniques. This conclusion is also confirmed by experimental studies.