Hibrit araçlarda yakıt tüketimi ve emisyonların modellenmesi

Abstract

Şehir içi ulaşımda fosil yakıt tüketimine bağlı etkenlerin atmosfere bırakılmasının çevre ve doğal yaşamın sürdürülebilirliği açısından tehdit arz etmesi, emisyon regülasyonlarının bu çerçevede belirlenmesi gerektiği hibrit tahrik sistemleri ve geleneksel yakıtlara göre daha temiz olan alternatif yakıt kullanan taşıtları zorunlu kılmaktadır. Günümüzde elektrik tahrikli taşıtların, batarya teknolojisinin gelişmeye ihtiyaç duyması (güç gereksiniminin arttırılması gerekliliği, şarj süreleri vb. gibi sebeplerden dolayı elektrikli araçlara geçiş döneminde seri hibrit tahrik sistemleri ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada seri hibrit tahrik sistemleri Matlab/Simulink programı yardımıyla modellenmiş, elde edilen deneysel verilerle analiz edilerek emisyon değerleri ile yakıt tüketimi değerleri karşılaştırılması, elektrik araçlara geçiş aşamasında özellikle toplu taşıma araçlarında seri hibrit tahrik sisteme sahip dizel ve doğalgaz yakıt tipine sahip araçlara göre avantajları ve dezavantajlarının ortaya çıkarılması hedeflenmekte ve seri hibrit tahrik sistemlerinin otobüslerde kullanılması ile hem yakıt ekonomisi, hem de emisyonlar açısından büyük oranda iyileşme gözleneceği öngörülmektedir. Bu amaçla, seri hibrit taşıt modeli kurularak, motorin yakıtlı, metan yakıtlı ve seri motorin-hibrit tahrikli olarak çalıştırılma durumunun ve seri metan-hibrit tahrikli olarak çalıştırılma durumunun yakıt tüketimi ve emisyonlardaki etkisi incelenmiştir. Ayrıca, çalışma kapsamında gerek minimum yakıt tüketimi, gerekse de termik verim-güç açısından en uygun çalışma noktaları belirlenerek, seri hibrit araçlara uygun elde edilen deneysel verilerin bilgisayar ortamında modelleyerek ve eğri uydurma metoduyla performans haritaları oluşturulmuş ve İYM’nin ve hibrit tahrik sisteminin çalışma aralığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, seri hibrit sistemin seçilen örnek taşıtta görüldüğü gibi kullanılması ile emisyon normlarında ve yakıt tüketiminde iyileşmeler olduğu sonucuna varılmıştır.