Otomobil ön koltukları için pasif havalandırma yöntemi ile soğutma performansının iyileştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, standart pazar segmentindeki otomobiller için doğal taşınımla ısı transferini daha efektif hale getiren koltuk havalandırması özelliği üzerine yoğunlaşılmıştır. KANO metodolojisi yaklaşımı ile örneklemler belirlenmiş ve eldeedilen verilere yönelik koltuk konforu için kalite algısı ölçülebilir ve yorumlanabilir halegetirilmiştir. Elde edilen sonuçlara binaen DFSS (6 sigma) yöntemi ile koltuk soğutmaperformansını etkileyen kriterler belirlenerek alternatif tasarımlar elde edilmiştir. Bu alternatif tasarımlar KİT-2-3-4-5-6-7 modülleri olarak oluşturulmuştur. Mevcut durumise KİT-1 olarak isimlendirilmiştir. Bu tasarımlarla aynı sınır koşullarına sahip 3 D sanalsimülasyon ortamında hazırlanmış ve sıcaklık düşüş performanslarına göre kıyaslamalaryapılmıştır.Proje başlangıcında detaylı bir literatür çalışması yapılmış ve araç dahilinde koltuksoğutma yöntemleri incelenmiştir. Geliştirilmesi planlanan pasif havalandırmalı koltuk sistemi taşıt iklimlendirme sistemi tarafından şartlandırılan iç ortam havasını kullanıyorolup mevcut tasarım ile kıyaslandığında koltuk özelinde etkin bir soğutma sağlayabileceği öngörülmüştür. Modellemelerde hem literatürdeki çalışmalar hem deteknik şartnamelerde belirtilen uygun koşullar referans alınmış ve sayısal yöntemlerledesteklenmiş bir çalışma elde edilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda elde edilen en iyi performansa sahip tasarımlar termal konfor açısından irdelenmiştir. Yapılan çalışmada, yolcu koltuğu oturak kısmında, KİT-2 modülü, KİT-1’e (mevcut durum) göre sıcaklık değişimi kıyaslandığında aynı sürede 4,5 °C daha erken ulaştığı görülmüştür. Son sıcaklıklar arası fark ise 1,9 °C’dir. Yolcu koltuğu sırt kısmında, aynısürede KİT-4 modülü hedeflenen sıcaklık değerine mevcut duruma göre 3,5 °C dahaerken ulaştığı gözlemlenmiştir. Son sıcaklıklar arası fark ise 2 °C’dir. Sürücü koltuğu oturak kısmında, aynı sürede KİT-2 modülü, KİT-1’e (mevcut durum) göre sıcaklık değişimi kıyaslandığında aynı sürede 3,2 °C daha erken ulaştığı görülmüştür. Sonsıcaklıklar arası fark ise 2,3 °C’dir. Sürücü koltuğu sırt kısmında, aynı sürede KİT-4modülü hedeflenen sıcaklık değerine mevcut duruma göre 2,4 °C daha erken ulaştığı gözlemlenmiştir. Son sıcaklıklar arası fark ise 2,2 °C’dir.

In this study, we focused on the seat ventilation feature that makes natural convectionheat transfer more effective for vehicles in the standard market segment. With the KANOmethodology approach, samples were determined and the quality perception for seatcomfort based on the data obtained was made measurable and interpretable. Based on theresults obtained, alternative designs were obtained by determining the criteria affectingthe seat cooling performance using the DFSS (6 sigma) method. These alternative designswere created as KİT-2-3-4-5-6-7 modules. The current model is named KİT-1. Thesedesigns were prepared in a 3D virtual simulation environment with the same boundaryconditions and comparisons were made according to their temperature drop performance.At the beginning of the project, a detailed literature study was conducted and seat coolingmethods within the vehicle were examined. The passive ventilated seat system plannedto be developed uses the indoor air conditioned by the vehicle air conditioning system,and it is envisaged that it will provide effective seat-specific cooling compared to thecurrent design. In modeling, both the studies in the literature and the appropriateconditions specified in the technical specifications were taken as reference and a studysupported by numerical methods was obtained. The best performing designs obtained asa result of these studies were examined in terms of thermal comfort.In the study, when the temperature change of the KİT-2 module in the passenger seat areawas compared to KİT-1 (current situation), it was observed that it reached 4,5 °C earlierin the same period. The difference between the final temperatures is 1,9 °C. It wasobserved that in the passenger seat backrest, the KIT-4 module reached the targettemperature value 3,5 °C earlier than the current situation in the same period. Thedifference between the final temperatures is 2 °C. When the temperature change of theKİT-2 module in the driver's seat area is compared to KİT-1 (current situation), it is seenthat it reaches 3,2 °C earlier in the same period. The difference between the finaltemperatures is 2,3 °C. It was observed that the KİT-4 module reached the targettemperature value 2,4 °C earlier than the current situation in the same period on the backof the driver's seat. The difference between the final temperatures is 2,2 °C.