Geleneksel turboşarjlı ve elektrik destekli turboşarjlı otomotiv dizel motoru modellenmesi ve similasyonu

Dizel motorlarda turboşarj veya süperşarj kullanarak şarj havası yoğunluğunu artırmak, yüksek güç yoğunluğu ve yakıt tüketimini azaltmak için fakir artırmayla birlikte motor boyutunu küçültmek için vazgeçilmez bir yöntemdir. Süperşarj sisteminde kompresör motor çıkışı tarafından beslendiği için yakıt tüketimi açışından problem oluşturmaktadır. Turboşarj sistemi kompresörün egzoz türbini tarafından beslenmesi anlamına gelen atık egzoz enerjisini kullanmakta fakat turbo gecikmesi problemi yaşanmaktadır. Turbo gecikmesi problemini ve yakıt tüketimi sıkıntısını elimine eden elektrik destekli turboşarj bu tezin konusunu oluşturmaktadır. Elektrik destekli turboşarjın motora adaptasyonu aşamasındaki deneysel çalışmalar oldukça pahalı olduğu için, geleneksel turboşarjlı otomotiv dizel motorunu simule etmeye ve deneysel sonuçlarla doğrulamaya karar verilmiş ve akabinde modele motor ve jeneratör olarak çalışabilen elektriksel ekipman entegre edilmiş ve elektrik destekli turboşarjın dizel motor performans parametreleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu çalışmada AVL tarafından geliştirilen Boost isimli tek boyutlu bilgisayar simülasyon programı motor simülasyonu için kullanılmıştır. Deneysel olarak elde edilmiş bir çok veri, motor valflerinin akış katsayıları, türbin ve kompresör haritaları, ara soğutma, silindir ve yanma parametreleri vb. simülasyon modelinin hassasiyetini artırmak için uygulanmıştır. Geleneksel turboşarjlı dizel motorun sürekli ve geçici işlemi için simülasyon ve deneysel sonuçlar arasında iyi bir uyum sağlanmıştır. Bu yüzden simülasyon, elektriksel olarak desteklenen turboşarjlı dizel motorun sürekli ve geçici işlemiyle ilgilenmek üzere genişletilmiştir. Simülasyon sonuçları, elektrik destekli turboşarjın geleneksel turboşarjlı dizel motorların alt devir torkunu artırdığı, yakıt tüketimini ve geçici tepkisini iyileştirdiğini ortaya çıkarmıştır.