FBE- Otomotiv Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, sadece yüksek lisans düzeyinde eğitim vermektedir.
Gözat
Yazar "Arslan, Hikmet" ile FBE- Otomotiv Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeDört Silindirli İçten Yanmalı Bir Motorda Titreşim İzolasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017-02-9) Erkopan, Barbaros ; Arslan, Hikmet ; 10135514 ; Otomotiv ; Automotiveİnsanlar ilk çağlardan beri uçmayı hayal etmiştir. Bu isteği gerçekleştirmesi çok yakın zamanlara kadar gerçekleşememiştir. Wright kardeşlerle başlayan insanın uçma sevdası günümüzde çok ileri seviyelere ulaşmıştır. Artık kıtalararası mesafeler dahi kısa sürelerde kat edilir hale gelmiştir. Uçağın icadı taşımacılık sektöründe çığır açmıştır. Çağımızın en büyük icadı olan içten yanmalı motor uzak mesafelerin kısalmasını mümkün hale getirmiş, insanlara çok büyük bir dolaşım serbestliği kazandırmıştır. Buhar makinasının icadıyla sanayinin büyük bir atılım yapmasına ve ilk defa seyahat kavramlarının oluşmasına olanak tanımış, içten yanmalı motorun icadı ise buhar makinasının getirdiği yenilikleri çok daha üst kademelere taşımıştır. Rudolf Diesel'in sıkıştırma ateşlemeli motoru bulması içten yanmalı motorların kullanılmadıkları alanlarda da kullanılmasına olanak tanımıştır. Sanayi kuruluşlarının kullandığı buhar makinası yerini sıkıştırma ateşlemeli motora bırakmıştır. Dünyanın en verimli içten yanmalı motoru olan sıkıştırma ateşlemeli motor yıllar içerisinde daha da geliştirilerek trenlerden askeri taşıtlara kadar birçok aracın güç kaynağı olmuştur. Tarım makinaları dizel motora geçmiş ve bir anlamda tarımda da bir devrim gerçekleşmiştir. Dizel motor birçok alanda kullanılırken havacılık sektöründeki kullanımı diğer alanlara göre oldukça kısıtlıdır. Karayolu ve deniz yolu taşımacılığında pastanın büyük çoğunluğuna sahip olurken bu durum havacılıkta aynı değildir. Havacılık sektörünün istediği hafiflik şartını uzunca bir süre sağlayamamıştır. İkinci Dünya Savaşı'na kadar olan sürede içten yanmalı motorlar ve özellikle dizel motorlar havacılıkta yaygın olarak kullanılmaktaydı fakat gelişen teknoloji ve jet motorlarının hayatımıza girmesiyle yerlerini jet motorlarına bırakmışlardır. Günümüzde bu durum değişmektedir. Gelişen teknoloji hem hafif hem verimli hem de daha güçlü dizel motorlar yapılabilmesine olanak tanımaktadır. Bu sayede dizel motorlar küçük ve sportif amaçlı havacılık uygulamalarında kullanılabilmektedir. Yine de havacılık sektörünü domine edebilmeyi başardığı söylenemez. Fakat gelişen teknoloji gelecekte buna imkan tanıyacaktır. Bu çalışma kapsamında dünyanın en önemli icadı olan ve yeni bir çağ başlatan dizel motorun havacılıkta kullanılması incelenmiştir. Dizel motorları, ister kara taşıtında ister hava taşıtında kullanılsın kuzenleri benzin motorlarına göre daha titreşimli çalışmaktadırlar. Bu sebeple motorun yapmış olduğu titreşim konforsuzluğa ve hatta taşıtın zarar görmesine sebebiyet verebilmektedir. Motor kaynaklı titreşimlerin taşıta geçmesi önlenmelidir. Motorun en büyük titreşim kaynağı ise içindeki hareketli parçaların dengesizliği ve yanma olayıdır. Bu amaçla bir çok farklı yöntem geliştirilmiştir. En yaygın uygulama dengeleme milleri kullanılarak bu dengesizlik kuvvetleri sönümlenmeye çalışılmasıdır. Yine her motorda olan krank miline karşı ağırlık eklemek başka bir çözümdür. Havacılık uygulamalarında ağırlık çok önemli bir kısıt olduğu için motoru ağırlaştırmak çok doğru bir seçenek değildir. Bu sebeple yapılan çalışmada motora ağırlık eklemeden doğru motor takozu parametrelerinin belirlenmesiyle titreşimlerin taşıta geçmesi önlenmeye çalışılmıştır. Motor takozları bir motor için belki de en önemli parçalardır. Motor takozları taşıta motor kaynaklı titreşimlerin geçmesini önlediği gibi taşıt kaynaklı titreşimlerinde motora geçmesini önler. Aynı zamanda motorun ağırlığını taşırlar. Motor takozu parametrelerin seçimi çok önemlidir. Çünkü yanlış parametre seçimi motorun çalışma esnasında rezonansa girmesine, nominal pozisyonunda durmamasına ve çalışma şartlarında konforsuzluğa sebep olabilir. Bu çalışma kapsamında geliştirilecek olan bir havacılık dizel motorunda bunların önlenmesine çalışılmıştır. Bunu sağlamak için önce motorun hareket denklemleri çıkarılmıştır. Titreşimleri azaltmak için belirlenen yöntem motorun en büyük doğal frekansının belirli bir değerden küçük tutulmasıdır. Bunun için takoz parametreleri optimize edilerek uygun sonuçlara ulaşılmıştır. Bu çalışma kapsamında yapılan motor takozu optimizasyon yöntemi anlatılırsa, önce motorun hareket denklemleri çıkarılmıştır. Motor altı serbestlik dereceli olarak modellenmiştir. Hareket denklemleri elde edilirken Lagrange yöntemi kullanılmıştır. Lagrange yöntemiyle yüksek serbestlik dereceli sistemlerin hareket denklemlerinin çıkarılması daha kolaydır. Bu tarz problemlerin çözümü için birden fazla yöntem mevcuttur. Bu çalışma kapsamında analitik çözüm metodu kullanılmıştır. Elde edilen denklemler bir özdeğer problemi haline getirilip çözülmüştür. Bunun için elde edilmiş ikinci mertebeden altı adet diferansiyel denklem parametre değişimiyle birinci mertebeden on iki adet denkleme dönüştürülmüştür. Bu denklemlerden elde edilen kompleks özdeğerler sayesinde denklem takımı çözülmüştür. Elde edilen denklemlerin doğruluğunun teyidi amacıyla denklemler sayısal metotla aynı başlangıç koşullarıyla çözülerek karşılaştırılmıştır. İki farklı metodun da çözümlerinin aynı olduğu gözlemlenmiştir. Bu denklemlerden elde edilen özdeğerler yay sabitleri ve sönüm değerleri değiştirilerek optimize edilmiştir. Optimizasyon için hedef ve kısıt fonksiyonlar belirlenmiştir. Özdeğerler belirlenmiş bir değerin altında tutulmaya çalışılmıştır. Bu sayede motorun çalışma koşullarındaki tahrik kuvvetlerinin etkisinin azaltılması amaçlanmıştır. Optimizasyon adımında farklı senaryolar belirlenip bu senaryolara göre yay katsayıları ve sönüm değerleri elde edilmiştir. Senaryolar belirlenirken takozların hem hedef ve kısıt fonksiyonları değiştirilerek hem de takozlar arası eşitlikler göz önünde bulundurularak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar kendi aralarında karşılaştırılarak en uygun olan senaryo seçilmiştir. Bu senaryoda elde edilen sonuçlara motorun hesaplanan kütlesel dengesizlik kuvvetleri etkitilerek sistemin davranışı incelenmiştir. Sistemin davranışının istenilen seviyede olduğu görülmüştür. Sistemin genliklerinin motorun çalışma koşullarında makul düzeyde kaldığı görülmüş ve yapılan optimizasyon sonucunda elde edilen yay katsayılarının ve sönüm değerlerinin bu motor için optimum sonuçlar olduğu görülmüştür. Son adım olarak da denklemlerin hassasiyet analizi yapılmıştır. Bu sayede hangi parametrenin sonuçlara ne kadar etki ettiği görülmek istenmiştir. Elde edilen motor takozu parametreleriyle ilk prototiplerin yapılıp test sonuçlarının alınmasıyla motor takozlarının doğruluğu teyit edilecektir. Test sonuçlarına göre olası düzeltmeler yapıldıktan sonra bu motor takozları ürüne dönüşebilecektir.