CAFER SUBAŞI 070106115 TASARIM ODEVI

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    1/74

    BLM 1. MOTOR ANA BOYUTLARI

    Motor dizaynnda g, dnme says, silindir says ve tertibi, iki ya da drt zamanl

    oluu gibi eitli etkenler gz nne alnarak, motorun ana boyutlar olan silidir ap ( D ) ve

    strok ( H ) belirlenir.

    D :Silindir ap (mm)

    H :Strok uzunluu (mm)

    H/D :Strok-ap oran

    cm :Ortalama piston hz (m/s)

    pme :Ortalama efektif basn (Pa)

    n :Dnme says (devir/dk)

    z :Silindir says

    VH :Toplam strok hacmi (m3, l )

    :Sktrma oran

    Pe/VH :Strok hacminin litresibana g (kW/l)

    A :Piston alan (m2)

    1.1 MOTOR KARAKTERSTKLER1.1.1 Strok - ap oran

    = H/D

    Motorlarda kullanlan Strok ap oran

    Benzin motorlarnda : =0,65-1,1

    Dizel motorlarnda (yksek devirli) : =0,9 - 1,4

    Dizel motorlarnda (dk devirli) : =1,4 - 2,0

    1.1.2 Ortalama Efektif Basn (Pme) (bar)

    Bir motorun gc, ortalama efektif basn, strok hacmi ve dnme saysna baldr.

    Belirli bir motorun Strok hacmi sabit olduundan motor gc, dnme says ve ortalama

    efektif basnca gre deiir. Ortalama efektif basn, dnme saysna, yke ve yapm

    etkenlerine gre deiir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    2/74

    Benzin motorlarnda : 0,61,0 Mpa

    Dizel motorlarnda (yksek devirli) : 0,40,7 Mpa

    Dizel motorlarnda (dk devirli) : 0,60,9 Mpa

    1.1.3 Ortalama Piston Hz (cm) (m/s)

    Strokun herhangi bir noktas iin piston hz

    cm = H * n / 30 (m/s)

    Ortalama piston hznn artmasyla motor mr ve volmetrik verim azalr, srtnme

    kayplar sebebiyle s yk artar. Halen kullanlmakta olan motorlarda ortalama piston

    hzlar;

    Benzin motorlarnda : cm = 916 m/s

    Dizel motorlarnda (yksek devirli) : cm = 813 m/s

    Dizel motorlarnda (dk devirli) : cm = 69 m/s

    deerleri arasndadr.

    1.1.4 Strok Hacminin Litresi Bana G (Pe/VH) (kW / l)

    Strok hacminin litresi bana gc

    Pe / VH = Pme * n / 120

    Bu ifade ortalama piston hzna gre dzenlenirse ;

    Pe / VH = Pme* cm / 4*H

    Benzin motorlarnda (otomobillerde) : 2542 (kW/l)

    Benzin motorlarnda (dier yksek glerde) : 3570 (kW/l)

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    3/74

    Dizel motorlarnda (yksek devirli) : 815 (kW/l)

    Dizel motorlarnda (dk devirli) : 412 (kW/l)

    1.1.5 Silindir Says (z)

    Motorun silindir says gce ve dier karakteristiklere gre saptanr. Buna gre silindir

    says,

    z = Pe* n2 * 2 / ( 235000 * pme * cm

    3 )

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    4/74

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    5/74

    1.2 MOTORUN ANA BOYUTLARI HESABI

    Motorun ana boyutlar olan silindir ap (D) ve strok hacmi (H) , motor

    karakteristikleri saptandktan sonra hesaplanabilir.1 Beygir Gc=1 HP=0.9863 PS=0.7457 kW

    70 Beygir Gc = 0,7457*80= 59,856 kW

    Tablo 1.1denyararlanlarak yapm dnlen 60 kW g reten benzin motorunun

    motor karakteristikleri aadaki gibi seilir.

    Motor Karakteristikleri

    Motor tipi : Otomobil Motoru Avrupa Tipi, 4z, BM, Su Soutmal, Sral

    Motor gc : Pe = 60 kW

    Devir says : n = 40006000 dev/dak

    Seilen devir says : n = 5500 dev/dak

    Silindir says : z = 46

    Seilen silindir says : z = 4 adet

    Silindir ap : D = 6585 mm

    Strok/ap oran : = 0,651,1

    Ortalama efektif basn: Pme = 610 bar

    Ortalama piston hz: cm = 816 m/s

    Strok hacminin litre bana g : Pe/VH = 2550 kW/lt

    G bana ktle: G/Pe = 24 kg/kW

    Belirlenen Motor Gc (Pe), Devir Says (n) ve Silindir Says (z) deerlerinden

    hareketle motorun amacna uygun olarak alt ve st snrlar seilmi Ortalama Efektif Basn

    (Pme) ve Strok/ap () oranna gre motorun ana boyutlar olan Silindir ap (D) ve Strok (H)

    aadaki formllerle hesaplanr ve kan sonular bir tablo haline getirilir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    6/74

    1.2.1.1 Silindir aplarnn Hesaplanmas (D)

    3

    me

    e

    zP

    P47,53

    n

    D

    [m] ; formlnden yararlanlarak silindir aplar

    hesaplanr.

    D11= 31111 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*6*5500*65.0

    60*47.53 = 0,1022m

    D12= 31212 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5 )4*10*6*5500*74.0

    60*47.53 = 0,0979m

    D13= 31313 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5 )4*10*6*5500*83.0

    60*47.53 = 0.0942m

    D14= 31414 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5 )4*10*6*5500*92.0

    60*47.53 = 0.0910m

    D15= 31515 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*6*5500*01.1

    60*47.53 = 0.0882m

    D16= 31616 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*6*5500*1,1

    60*47.53 = 0,0858 m

    D21= 32121 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*8,6*5500*65.0

    60*47.53 = 0,0980 m

    D22= 32222 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*8,6*5500*74.0

    60*47.53 = 0,0939 m

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    7/74

    D23= 32323 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*8,6*5500*83.0

    60*47.53 = 0,0903 m

    D24= 32424 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 35 )4*10*8,6*5500*92.0

    60*47.53 = 0,0873 m

    D25= 32525 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*8,6*5500*01,1

    60*47.53 = 0,0846 m

    D26= 32626 )***(

    *47.53

    zPmen

    Pe

    = 35

    )4*10*8,6*5500*1,1

    60*47.53 = 0,0822 m

    D31= 33131 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*6,7*5500*65,0

    60*47.53 = 0,0945 m

    D32= 33232 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*6,7*5500*74,0

    60*47.53 = 0,0905m

    D33= 33333 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*6,7*5500*83,0

    60*47.53 = 0,0871 m

    D34= 33434 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*6,7*5500*92,0

    60*47.53 = 0,0841 m

    D35= 33535 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*6,7*5500*01,1

    60*47.53 = 0,0815 m

    D36= 33636 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5 )4*10*6,7*5500*1,1

    60*47.53 = 0,0793 m

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    8/74

    D41= 34141 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*4,8*5500*65.0

    60*47.53 = 0.0914m

    D42= 34242 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 35 )4*10*4,8*5500*74.0

    60*47.53 = 0,0875m

    D43= 34343 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*4,8*5500*83.0

    60*47.53 = 0,0842m

    D44= 34444 )***(

    *47.53

    zPmen

    Pe

    = 35

    )4*10*4,8*5500*92.0

    60*47.53 = 0.0814 m

    D45= 34545 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*4,8*5500*01,1

    60*47.53 = 0.0789m

    D46= 34646 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5 )4*10*4,8*5500*1,1

    60*47.53 = 0,0767 m

    D51= 35151 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*2,9*5500*65.0

    60*47.53 = 0,0886m

    D52= 35252 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*2,9*5500*74.0

    60*47.53 = 0,0849m

    D53= 35353 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*2,9*5500*83.0

    60*47.53 = 0,0817m

    D54= 35454 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*2,9*5500*92.0

    60*47.53 = 0,0789m

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    9/74

    D55= 35555 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*2,9*5500*01,1

    60*47.53 = 0,0765m

    D56= 35656 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 35 )4*10*2,9*5500*1,1

    60*47.53 = 0,0744m

    D61= 36161 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*10*5500*65.0

    60*47.53 = 0,0862m

    D62= 36262 )***(

    *47.53

    zPmen

    Pe

    = 35

    )4*10*10*5500*74.0

    60*47.53 = 0,0825m

    D63= 36363 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*10*5500*83.0

    60*47.53 = 0,0794m

    D64= 36464 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5 )4*10*10*5500*92.0

    60*47.53 = 0,0768m

    D65= 36565 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*10*5500*01,1

    60*47.53 = 0,0744m

    D66= 36666 )***(

    *47.53zPmen

    Pe

    = 3

    5)4*10*10*5500*1,1

    60*47.53 = 0,0723m

    1.2.2 Silindir strok boyu hesaplanmas

    Yukarda bulmu olduumuz silindir aplarndan (D) yararlanlarak silindir stroklar

    aadaki ;

    DH [m] forml yardmyla hesaplanr.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    10/74

    Strok boyu hesaplar:

    H11= 1111 *D =0. 65*0.1022=0,0664 m

    H12= 1212 *D =0.74*0.0979=0,0724 mH13= 1313 *D =0.083*0.0942=0.0781 m

    H14= 1414 *D =0.092*0.0910=0.0837 m

    H15= 1515 *D =1,01*0,0882=0,0890 m

    H16= 1616 *D =1,1*0,0858=0,0943 m

    H21= 2121 *D =0,65*0,0980=0,0637 m

    H22= 2222 *D =0,74*0,0939=0,0694 m

    H23= 2323 *D =0,83*0,0903=0,0749 m

    H24= 2424 *D =0,92*0,0980=0,0803 m

    H25= 2525 *D =1,01*0,0846=0,0854 m

    H26= 2626 *D =1,1*0,0822=0,0904 m

    H31= 3131 *D =0,65*0.0945=0,0614 m

    H32= 3232 *D =0,74*0.0905=0,0669 m

    H33= 3333 *D =0,83*0.0871=0,0722 m

    H34= 3434 *D =0,92*0.0841=0.0,0773 m

    H35= 3535 *D =1,01*0.0815=0,0823 m

    H36= 3636 *D =1,1*0.0793=0,0872 m

    H41= 4141 *D =0.65*0.0914=0.0594 m

    H42= 4242 *D =0.74*0.0875=0.0647 m

    H43= 4343 *D =0.83*0.0842=0.0698 m

    H44= 4444 *D =0.92*0.0814=0.0748m

    H45= 4545 *D =1,01*0.0789=0.0796 m

    H46= 4646 *D =1,1*0.0767=0.0843 m

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    11/74

    H51= 5151 *D =0,65*0.0886=0.0575 m

    H52= 5252 *D =0,74*0.0849=0.0628 m

    H53= 5353 *D =0,83*0.0817=0.0678 m

    H54= 5454 *D =0,92*0.0789=0.0725 m

    H55= 5555 *D =1,01*0.0765=0.0772 m

    H56= 5656 *D =1,1*0.0744=0.0818 m

    H61= 6161 *D =0,65*0.0862=0.0560 m

    H62= 6262 *D =0,74*0.0825=0.0610 m

    H63= 6363 *D =0,83*0.0794=0.0659 m

    H64= 6464 *D =0,92*0.0768=0.0706 m

    H65= 6565 *D =1,01*0.0744=0.0751 m

    H66= 6666 *D =1,1*0.0723=0.0795 m

    1.2.3 Ortalama piston hzna gre kontrolBulunan her bir strok deerine gre ortalama piston hzlar hesaplanr. Motorun

    amacna uygun olan ortalama piston hzlar bu deerlerle karlatrlarak uymayanlara ait

    silindir ap ve strok deerleri atlr.

    1.2.3.1 Ortalama piston hzlarnn hesaplanmas

    30nHcm

    [m/s] formlnden yararlanlarak ortalama piston

    hzlar ( cm) hesaplar yaplr.

    Cm11=30

    *11 nH =30

    5500*0664.0= 12,17 m/s

    Cm12=30

    *12 nH =30

    5500*0724.0= 13,27 m/s

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    12/74

    Cm13=30

    *13 nH =30

    5500*0781.0= 14,31 m/s

    Cm14= 30

    *14 nH

    = 30

    5500*0837.0

    = 15,34 m/s

    Cm15=30

    *15 nH =30

    5500*0890.0= 16,31 m/s

    Cm16=30

    *16 nH =30

    5500*0943.0= 17,28 m/s

    Cm21=

    30

    *21 nH =

    30

    5500*0637.0= 11,67 m/s

    Cm22=30

    *22 nH =30

    5500*0694.0= 12,72 m/s

    Cm23=30

    *23 nH =30

    5500*0749.0= 13,73 m/s

    Cm24=30

    *24 nH =30

    5500*0803.0= 14,72 m/s

    Cm25=30

    *25 nH =30

    5500*0854.0= 15,65 m/s

    Cm26=30

    *26 nH =30

    5500*0904.0= 16,57 m/s

    Cm31=30

    *31 nH =30

    5500*0614.0= 11,25 m/s

    Cm32=30

    *32 nH =30

    5500*0669.0= 12,26 m/s

    Cm33=30

    *33 nH =30

    5500*0722.0= 13,23 m/s

    Cm34=30

    *34 nH =30

    5500*0773.0= 14,17 m/s

    Cm35=30

    *35 nH =30

    5500*0823.0= 15,08 m/s

    Cm36=

    30

    *36 nH =

    30

    5500*0872.0= 15,98 m/s

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    13/74

    Cm41=30

    *41 nH =30

    5500*0594.0= 10,89 m/s

    Cm42=30

    *42 nH =30

    5500*0647.0= 11,86 m/s

    Cm43=30

    *43 nH =30

    5500*0698.0= 12,79 m/s

    Cm44=30

    *44 nH =30

    5500*0748.0= 13,71 m/s

    Cm45=30

    *45 nH =30

    5500*0796.0= 14,59 m/s

    Cm46=30

    *46 nH =30

    5500*0843.0= 15,45 m/s

    Cm51=30

    *51 nH =30

    5500*0575.0= 10,54 m/s

    Cm52=30

    *52 nH =30

    5500*0628.0= 11,51 m/s

    Cm53=30

    *53 nH =30

    5500*0678.0= 12,43 m/s

    Cm54=30

    *54 nH =30

    5500*0725.0= 13,29 m/s

    Cm55=30

    *55 nH =30

    5500*0772.0= 14,15 m/s

    Cm56=30

    *56 nH =30

    5500*0818.0= 14,99 m/s

    Cm61= 30

    *61 nH

    = 30

    5500*0560.0= 10,26 m/s

    Cm62=30

    *62 nH =30

    5500*0610.0= 11,18 m/s

    Cm63=30

    *63 nH =30

    5500*0659.0= 12,08 m/s

    Cm64=30

    *64 nH =30

    5500*0706.0= 12,94 m/s

    Cm65=30

    *65 nH =30

    5500*0751.0 = 13,76 m/s

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    14/74

    Cm66=30

    *66 nH =30

    5500*0795.0= 14,57 m/s

    Pme 0,65 0,74 0,83 0,92 1,01 1,1

    6

    D 0,1022 0,0979 0,0942 0,0910 0,0882 0,0858

    H 0,0664 0,0724 0,0781 0,0837 0,0890 0,0943

    cm 12,17 13,27 14,31 15,34 16,31 17,28

    6,8

    D 0,0980 0,0939 0,0903 0,0873 0,0846 0,0822

    H 0,0637 0,0694 0,0749 0,0803 0,0854 0,0904

    cm 11,67 12,72 13,73 14,72 15,65 16,57

    7,6

    D 0,0945 0,0905 0,0871 0,0841 0,0815 0,0793

    H 0,0614 0,0669 0,0722 0,0773 0,0823 0,0872

    cm 11,25 12,26 13,23 14,17 15,08 15,98

    8,4

    D 0,0914 0,0875 0,0842 0,0814 0,0789 0,0767

    H 0,0594 0,0647 0,0698 0,0748 0,0796 0,0843

    cm 10,89 11,86 12,79 13,71 14,59 15,45

    9,2

    D 0,0886 0,0489 0,0817 0,0789 0,0765 0,0744

    H 0,0575 0,0628 0,0678 0,0725 0,0772 0,0818

    cm 10,54 11,51 12,43 13,29 14,15 14,99

    10

    D 0,0862 0,0825 0,0794 0,0768 0,0744 0,0723

    H 0,0560 0,0610 0,0659 0,0706 0,0751 0,0795

    cm 10,26 11,18 12,08 12,94 13,76 14,57

    Tablo 1.1

    Her bir Strok/ap oran () ve Ortalama efektif basn (Pme) deerine gre

    hesaplanarak Ortalama piston hz (cm) iin bulunan deerler motorun karakteristiklerinde

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    15/74

    belirlediimiz Ortalama Piston Hz (cm = 8 16 m/s) aralna uyduundan ortalama piston

    hzna gre tablodan matris ; (1,5),(1,6),(2,6) elenmitir.

    1.2.4 Strok hacmi bana g ( Pe / VH ) kontrol

    Ortalama piston hzna gre yaplan kontrol sonucu geri kalan (D) ve (H) deerleri

    iin litre strok hacmi bana g deerleri hesaplanr. Hesaplandktan sonra motorun amacna

    uygun olan strok hacmi bana g deerleri (Pe/VH) ile karlatrlarak uymayanlara ait

    silindir ap ve strok deerleri atlr.

    1.2.4.1 Strok hacmi bana gcn hesaplanmas ( Pe/VH)

    Tablo 1.1 de hesaplanan her bir aralk iin Strok Hacminin Litresi Bana G(Pe/VH) kontrol aadaki formlle yaplacaktr. Hesaplanan her bir aralk iin bulunan

    deerlerle yeni bir tablo oluturulacak ve bu tabloda motor karakteristiklerinde belirlenen

    Strok Hacminin Litresi Bana G (Pe/VH) aralna uyumluluu aratrlacak.

    Hz

    cP

    V

    Pmme

    H

    e

    [kW/lt]

    Vh

    Pe(Strok hacminin litresi bana ge gre kontrol):

    11

    Vh

    Pe=

    11

    1111

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0664.0*4

    17,12*6.0= 27,4924 kw/l

    12

    Vh

    Pe=

    12

    1212

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0724.0*4

    27,13*6.0= 27,4930 kw/l

    13

    Vh

    Pe=

    13

    1313

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0781.0*4

    31,14*6.0= 27,4839 kw/l

    14

    Vh

    Pe=

    14

    1414

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0837.0*4

    34,15*6.0= 27,4910 kw/l

    15

    Vh

    Pe= 0

    16

    Vh

    Pe=0

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    16/74

    21

    Vh

    Pe=

    21

    2121

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0637.0*4

    67,11*68,0= 31,1444 kw/l

    22

    Vh

    Pe=

    22

    2222

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0694.0*4

    72,12*68,0= 31,1585 kw/l

    23

    Vh

    Pe=

    23

    2323

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0749.0*4

    73,13*68,0= 31,1628 kw/l

    24

    Vh

    Pe=

    24

    2424

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0803.0*4

    72,14*68,0= 31,1631 kw/l

    25

    Vh

    Pe=

    25

    2525

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0854.0*4

    65,15*68,0= 31,1533 kw/l

    26

    Vh

    Pe= 0

    31

    Vh

    Pe=

    31

    3131

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0614.0*4

    25,11*76,0= 34,8127 kw/l

    32

    Vh

    Pe

    =32

    3232

    *4

    *

    H

    CmPme

    = 0669.0*4

    26,12*76,0

    = 34,8191 kw/l

    33

    Vh

    Pe=

    33

    3333

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0722.0*4

    23,13*76,0= 34,8157 kw/l

    34

    Vh

    Pe=

    34

    3434

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0773.0*4

    17,14*76,0= 34,8292 kw/l

    35

    Vh

    Pe=

    35

    3535

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0823.0*4

    08,15*76,0= 34,8140 kw/l

    36

    Vh

    Pe=

    36

    3636

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0872.0*4

    98,15*76,0= 34,8188 kw/l

    41

    Vh

    Pe=

    41

    4141

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0594.0*4

    89,10*84,0= 38,5000 kw/l

    42

    Vh

    Pe=

    42

    4242

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0647.0*4

    86,11*84,0= 38,4945 kw/l

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    17/74

    43

    Vh

    Pe=

    43

    4343

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0698.0*4

    79,12*84,0= 38,4799 kw/l

    44

    Vh

    Pe=

    44

    4444

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0748.0*4

    71,13*84,0= 38,4906 kw/l

    45

    Vh

    Pe=

    45

    4545

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0796.0*4

    59,14*84,0= 38,4912 kw/l

    46

    Vh

    Pe=

    46

    4646

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0843.0*4

    45,15*84,0= 38,4875 kw/l

    51

    Vh

    Pe=

    51

    5151

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0575.0*4

    54,10*92,0= 42,1600 kw/l

    52

    Vh

    Pe=

    52

    5252

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0628.0*4

    51,11*92,0= 42,1544 kw/l

    53

    Vh

    Pe=

    53

    5353

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0678.0*4

    43,12*92,0= 42,1666 kw/l

    54

    Vh

    Pe=

    54

    5454

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0725.0*4

    29,13*92,0= 42,1613 kw/l

    55

    Vh

    Pe

    =55

    5555

    *4

    *

    H

    CmPme

    = 0772.0*4

    15,14*92,0

    = 42,1567 kw/l

    56

    Vh

    Pe=

    56

    5656

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0818.0*4

    99,14*92,0= 42,1479 kw/l

    61

    Vh

    Pe=

    61

    6161

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0560.0*4

    26,10*1= 45,8035 kw/l

    62

    Vh

    Pe=

    62

    6262

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0610.0*4

    18,11*1= 45,8196 kw/l

    63

    Vh

    Pe=

    63

    6363

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0659.0*4

    08,12*1= 45,8270 kw/l

    64

    Vh

    Pe=

    64

    6464

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0706.0*4

    94,12*1= 45,8215 kw/l

    65

    Vh

    Pe

    = 65

    6565

    *4

    *

    H

    CmPme

    = 0751.0*4

    76,13*1

    = 45,8055 kw/l

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    18/74

    66

    Vh

    Pe=

    66

    6666

    *4

    *

    H

    CmPme=

    0795.0*4

    57,14*1= 45,8176 kw/l

    Pme - 0,65 0,74 0,83 0,92 1,01 1,1

    6 27,4924 27,4930 27,4839 27,4910 - -

    6,8 31,1444 31,1585 31,1628 31,1631 31,1533 -

    7,6 34,8127 34,8191 34,8157 34,8292 34,8140 34,81,88

    8,4 38,5000 38,4945 38,4799 38,4906 38,4912 38,4875

    9,2 42,1600 42,1544 42,1666 42,1613 42,1567 42,1479

    10 45,8035 45,8196 45,8270 45,8215 45,8055 45,8176

    Tablo 1.2

    Tablo 1.2 de, Strok Hacminin Litresi Bana G (Pe/VH = 2550 kW/lt) aralndaki

    deerlerden matris (1,5),(1,6),(2,6) deki deerler uymadndan, Tablo 1.1 de bulunan

    (1,5),(1,6),(2,6) matrisleri elenmitir. Bu yzden dier bir yntem olan Ortalama

    Piston Hz ve Strok/ap orannn alt ve st snrlar seilerek ana boyularn

    hesaplanmas yntemini kullanarak ana boyutlarn hesaplanmas yaplacaktr.

    1.2.5 Ortalama piston hz ve strok/ ap orannn alt ve st snrlar seilerek ana

    boyutlarn hesaplanmas:

    Belirlenen Motor Gc (Pe), Devir Says (n) ve Silindir Says (z) deerlerinden

    hareketle motorun amacna uygun olarak alt ve st snrlar seilmi Ortalama Piston Hz (cm)

    ve Strok/ap () oranna gre motorun ana boyutlar olan Silindir ap (D) ve Strok (H)

    aadaki formllerle hesaplanr vekan sonular bir tablo haline getirilir.

    DH [m] ;

    HD [m] ;

    nV

    PP

    H

    e

    me

    120000 [Pa]

    nzHD

    PP eme

    4

    1200002

    [Pa]

    30HxnCme

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    19/74

    8 =30

    5500*H= >> H= 0,0436

    9,6 = 30

    5500*H

    = >> H= 0,0523

    11,2 =30

    5500*H= >> H= 0,0610

    12,8 =30

    5500*H= >> H= 0,0698

    14,4 =30

    5500*H= >> H= 0,0785

    16 = 30

    5500*H

    = >> H= 0,00872

    65,0

    0436,011

    D = 0,067065,0

    0523,021

    D = 0,0804

    74,0

    0436,012

    D = 0,058974,0

    0523,022

    D = 0,0706

    83,00436,0

    13 D = 0,052583,00523,0

    23 D = 0,0630

    92,0

    0436,014

    D = 0,047392,0

    0523,024

    D = 0,0568

    01,1

    0436,015 D = 0,0431

    01,1

    0523,025 D = 0,0517

    1,1

    0436,016

    D = 0,03961,1

    0523,026

    D = 0,0475

    65,0

    0610,031

    D = 0,093865,0

    0698,041

    D = 0,1073

    74,0

    0610,032

    D = 0,082474,0

    0698,042

    D = 0,0943

    83,0

    0610,033 D = 0,0734

    83,0

    0698,043 D = 0,0840

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    20/74

    92,0

    0610,034

    D = 0,066392,0

    0698,044

    D = 0,0758

    01,1

    0610,035 D = 0,0603

    01,1

    0698,045 D = 0,0691

    1,1

    0610,036

    D = 0,05541,1

    0698,046

    D = 0,0634

    65,0

    0785,051

    D = 0,120765,0

    0872,061

    D = 0,1341

    74,0

    0785,052

    D = 0,106074,0

    0872,062 D = 0,1178

    83,0

    0785,053

    D = 0,094583,0

    0872,063

    D = 0,1050

    92,0

    0785,054 D = 0,0853

    92,0

    0872,064 D = 0,0947

    01,1

    0785,055

    D = 0,077701,1

    0872,065

    D = 0,0863

    1,1

    0785,056

    D = 0,07131,1

    0872,066

    D = 0,0792

    1.2.5.1 Efektif glerin hesaplanmas (Pe)

    Pme = 22

    11

    10*Pme1**4***

    2*60*4*Pe

    nHD=.......... (pa) formlnden yararlanlarak

    efektif gler hesaplanr.

    Pme11 =4*5500*0436,0*0670,0*

    2*60*4*602

    = 21,29

    Pme12 =4*5500*0436,0*0589,0*

    2*60*4*602

    = 27,54

    Pme13 =4*5500*0436,0*0525,0*

    2*60*4*602

    = 34,67

    Pme14 =4*5500*0436,0*0473,0*

    2*60*4*60

    2= 42,71

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    21/74

    Pme15 =4*5500*0436,0*0431,0*

    2*60*4*602

    = 51,44

    Pme16 =4*5500*0436,0*0396,0*

    2*60*4*602

    = 60,94

    Pme21 =4*5500*0523,0*0804,0*

    2*60*4*602

    = 12,32

    Pme22 =4*5500*0523,0*0706,0*

    2*60*4*602

    = 15,98

    Pme23 =4*5500*0523,0*0630,0*

    2*60*4*602

    = 20,07

    Pme24 =4*5500*0523,0*0568,0*

    2*60*4*602

    = 24,69

    Pme25 =4*5500*0523,0*0517,0*

    2*60*4*602

    = 29,80

    Pme26 =4*5500*0523,0*0475,0*

    2*60*4*602

    = 35,31

    Pme31 =4*5500*0610,0*0938,0*

    2*60*4*602

    = 7,76

    Pme32 =4*5500*0610,0*0824,0*

    2*60*4*602

    = 10,06

    Pme33 =4*5500*0610,0*0734,0*

    2*60*4*602

    = 12,67

    Pme34 =4*5500*0610,0*0663,0*

    2*60*4*602

    = 15,54

    Pme35 =4*5500*0610,0*0603,0*

    2*60*4*602

    = 18,78

    Pme36 =4*5500*0610,0*0554,0*

    2*60*4*602

    = 22,25

    Pme41 =4*5500*0698,0*1073,0*

    2*60*4*602

    = 5,18

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    22/74

    Pme42 =4*5500*0698,0*0943,0*

    2*60*4*602

    =6,71

    Pme43 =4*5500*0698,0*0840,0*

    2*60*4*602

    =8,46

    Pme44 =4*5500*0698,0*758,0*

    2*60*4*602

    =10,39

    Pme45 =4*5500*0698,0*691,0*

    2*60*4*602

    =12,50

    Pme46 =4*5500*0698,0*634,0*

    2*60*4*602

    =14,85

    Pme51 =4*5500*0785,0*1207,0*

    2*60*4*602

    =3,64

    Pme52 =4*5500*0785,0*1060,0*

    2*60*4*602

    =4,72

    Pme53 =4*5500*0785,0*0945,0*

    2*60*4*602

    =5,94

    Pme54 =4*5500*0785,0*0853,0*

    2*60*4*602

    =7,29

    Pme55 =4*5500*0785,0*0777,0*

    2*60*4*602

    =8,79

    Pme56 =4*5500*0785,0*0713,0*

    2*60*4*602

    =10,44

    Pme61 =4*5500*0872,0*1341,0*

    2*60*4*602

    =2,65

    Pme62 =4*5500*0872,0*1178,0*

    2*60*4*602

    =3,44

    Pme63 =4*5500*0872,0*1050,0*

    2*60*4*602

    =4,33

    Pme64 =

    4*5500*0872,0*0947,0*

    2*60*4*602

    =5,32

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    23/74

    Pme65 =4*5500*0872,0*0863,0*

    2*60*4*602

    =6,41

    Pme66 =4*5500*0872,0*0792,0*

    2*60*4*602

    =7,61

    cm 0,65 0,74 0,83 0,92 1,01 1,1

    8

    H 0,0436 0,0436 0,0436 0,0436 0,0436 0,0436

    D 0,0670 0,0589 0,0525 0,0473 0,0431 0,0396

    Pme 21,29 27,54 34,67 42,71 51,44 60,94

    9,6

    H 0,0523 0,0523 0,0523 0,0523 0,0523 0,0523

    D 0,0804 0,0706 0,0630 0,0568 0,0517 0,0475

    Pme 12,32 15,98 20,07 24,69 29,80 35,31

    11,2

    H 0,0610 0,0610 0,0610 0,0610 0,0610 0,0610

    D 0,0938 0,0824 0,0734 0,0663 0,0603 0,0554

    Pme 7,76 10,06 12,67 15,54 18,78 22,25

    12,8

    H 0,0698 0,0698 0,0698 0,0698 0,0698 0,0698

    D 0,1073 0,0943 0,0840 0,0758 0,0691 0,0634

    Pme 5,18 6,71 8,46 10,39 12,50 14,85

    14,4

    H 0,0785 0,0785 0,0785 0,0785 0,0785 0,0785

    D 0,1207 0,1060 0,0945 0,0853 0,0777 0,0713

    Pme 3,64 4,72 5,94 7,29 8,7910,44

    16

    H 0,0872 0,0872 0,0872 0,0872 0,0872 0,0872

    D 0,1341 0,1178 0,1050 0,0947 0,0863 0,0792

    Pme 2,65 3,44 4,33 5,32 6,41 7,61

    Tablo 1.3

    Her bir Strok/ap oran () ve Ortalama Piston Hz (cm) deerine gre hesaplanarakOrtalama efektif basn (Pme) iin bulunan deerler, motorun karakteristiklerinde

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    24/74

    belirlediimiz Ortalama efektif basn (Pme= 610 bar) aral ile karlatrlarak uymayan

    bu deerlerin bulunduu matrisler Tablo 2.1 den elenecektir. Bu matrisler unlardr;

    (1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5), (1,6),(2,1), (2,2), (2,3), (2,4), (2,5), (2,6), (3,3), (3,4), (3,5),

    (3,6), (4,1), (4,4), (4,5), (4,6), (5,1), (5,2), (5,3), (5,6), (6,1), (6,2), (6,3), (6,4)

    1.2.5.2 Strok hacmi bana g kontol (PE/VH)

    Tablo 2.1 de hesaplanan ve Ortalama efektif basn (Pme) kontrolnde elenmeyen

    matrisler iin Strok Hacminin Litresi Bana G (Pe/VH) kontrol aadaki formlle

    yaplacaktr. Elenmeyen her bir matris iin bulunan deerlerle yeni bir tablo oluturulacak ve

    bu tabloda motor karakteristiklerinde belirlenen Strok Hacminin Litresi Bana G (Pe/VH)

    aralna uyumluluu aratrlacak.

    Hz

    cP

    V

    Pmme

    H

    e

    [kW/lt] * 110

    1.1 N: 1.2 N:

    H

    e

    V

    P

    = 0436,0*4

    8*21,29

    =97,6605 H

    e

    V

    P

    = 0436,0*4

    8*27,54

    =126,3302

    1.3 N: 1.4 N:

    H

    e

    V

    P=

    0436,0*4

    8*34,67=159,0366

    H

    e

    V

    P=

    0436,0*4

    8*42,71=195,9174

    1.5 N: 1.6 N:

    H

    e

    V

    P=

    0436,0*4

    8*51,44=235,9633

    H

    e

    V

    P=

    0436,0*4

    8*60,94=279,5412

    2.1 N: 2.2 N:

    H

    e

    V

    P=

    0523,0*4

    9,6*12,32=56,5353

    H

    e

    V

    P=

    0523,0*4

    9,6*15,98=73,3307

    2.3N: 2.4 N:

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    25/74

    H

    e

    V

    P=

    0523,0*4

    9,6*20,07=92,0994

    H

    e

    V

    P=

    0523,0*4

    9,6*24,69=113,3001

    2.5N: 2.6 N:

    H

    e

    V

    P=

    0523,0*4

    9,6*29,80=136,7495

    H

    e

    V

    P=

    0523,0*4

    9,6*35,31=162,0344

    3.1N: 3.2 N:

    H

    e

    V

    P=

    0610,0*4

    11,2*7,76=35,6196

    H

    e

    V

    P=

    0610,0*4

    11,2*10,06=46,1170

    3.3N: 3.4 N:

    H

    e

    V

    P=

    0610,0*4

    11,2*12,67=58,1573

    H

    e

    V

    P=

    0610,0*4

    11,2*15,54=71,3311

    3.5N: 3.6 N:

    H

    e

    V

    P=

    0610,0*4

    11,2*18,78=86,2032

    H

    e

    V

    P=

    0610,0*4

    11,2*22,25=102,1311

    3.1N: 3.2 N:

    H

    e

    V

    P=

    0610,0*4

    11,2*7,76=35,6196

    H

    e

    V

    P=

    0610,0*4

    11,2*10,06=46,1170

    4.1N: 4.2 N:

    H

    e

    V

    P

    = 0698,0*4

    12,8*5,18

    =23,7478 H

    e

    V

    P

    = 0698,0*4

    12,8*6,71

    =30,7621

    4.3N: 4.4 N:

    H

    e

    V

    P=

    0698,0*4

    12,8*8,46=38,7851

    H

    e

    V

    P=

    0698,0*4

    12,8*10,39=47,6332

    4.5N: 4.6 N:

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    26/74

    H

    e

    V

    P=

    0698,0*4

    12,8*12,50=57,3065

    H

    e

    V

    P=

    0698,0*4

    12,8*14,85=68,0802

    5.1N: 5.2 N:

    H

    e

    V

    P=

    0785,0*4

    14,4*3,64=16,6929

    H

    e

    V

    P=

    0785,0*4

    14,4*4,72=21,6458

    5.3N: 5.4 N:

    H

    e

    V

    P=

    0785,0*4

    14,4*5,94=27,2407

    H

    e

    V

    P=

    0785,0*4

    14,4*7,29=33,4318

    5.5N: 5.6 N:

    H

    e

    V

    P=

    0785,0*4

    14,4*8,79=40,3108

    H

    e

    V

    P=

    0785,0*4

    14,4*10,44=47,8777

    6.1N: 6.2 N:

    H

    e

    V

    P=

    0872,0*4

    16*2,65=12,1559

    H

    e

    V

    P=

    0872,0*4

    16*3,44=15,7798

    6.3N: 6.4 N:

    H

    e

    V

    P=

    0872,0*4

    16*4,33=19,8623

    H

    e

    V

    P=

    0872,0*4

    16*5,32=24,4036

    6.5N: 6.6 N:

    H

    e

    V

    P

    = 0872,0*4

    16*6,41

    =29,4036 H

    e

    V

    P

    = 0872,0*4

    16*7,61

    =34,9082

    cm - 0,65 0,74 0,83 0,92 1,01 1,1

    8 97,6605 126,3302 159,0366 195,9174 235,9633 279,5412

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    27/74

    9,6 56,5353 73,3307 92,0994 113,3001 136,7495 162,0344

    11,2 35,6196 46,1170 58,1573 71,3311 86,2032 102,1311

    12,8 23,7478 30,7621 38,7851 47,6332 57,3065 68,0802

    14,4 16,6929 21,6458 27,2407 33,4318 40,3108 47,877716 12,1559 15,7798 19,8623 24,4036 29,4036 34,9082

    Tablo 1.4

    Mavi ile iaretlenen aralklar Ortalama efektif basn (Pme= 6 10 bar) aralna

    uyduundan bu kontrolde eleme yaplamamaktadr.

    1.2.5.3 Motor gcne gre kontrol ()

    Eleme sonucu kalan matrislerin her biri aada verilen formlle hesaplanarak seilen

    Motor Gc ( Pe = 60 kW) ne en yakn olan matristeki motorun ana boyutlar kabul

    edilecektir.

    42

    10120004

    znH

    DPP mee

    [kW] formulnden hesaplanr.

    48000

    10455000436,00670,029,21 42

    11

    me

    P 59,9988 [kW]

    48000

    10455000436,00589,054,2742

    12

    meP 59,9808 [kW]

    48000

    10455000436,00525,067,3442

    13

    meP 59,9915 [kW]

    48000

    10455000436,00473,071,42 42

    14

    meP 59,9887 [kW]

    48000

    10455000436,00431,044,5142

    15

    me

    P 59,9892 [kW]

    48000

    10455000436,00396,094,6042

    16

    meP 59,9943 [kW]

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    28/74

    48000

    10455000523,00804,032,1242

    21

    meP 59,9730 [kW]

    48000

    10455000523,00706,098,1542

    22

    me

    P 59,9817 [kW]

    48000

    10455000523,00568,007,2042

    23

    meP 59,9875 [kW]

    48000

    10455000523,00568,069,2442

    24

    me

    P 59,9861 [kW]

    48000

    10455000523,00517,080,29 42

    25

    meP 59,9833 [kW]

    48000

    10455000523,00475,031,3542

    26

    me

    P 59,9953 [kW]

    48000

    10455000610,00938,076,742

    31

    meP 59,9692 [kW]

    48000

    10455000610,00824,006,1042

    32

    meP 59,9947 [kW]

    48000

    10455000610,00734,067,1242

    33

    me

    P 59,9556 [kW]

    48000

    10455000610,00663,054,15 42

    34

    me

    P 59,9983 [kW]

    48000

    10455000610,00603,078,1842

    35

    meP 59,9779 [kW]

    48000

    10455000610,00554,025,2242

    36

    me

    P 59,9805 [kW]

    48000

    10455000698,01073,018,542

    41

    me

    P 59,9398 [kW]

    48000

    10455000698,00943,071,642

    42

    meP 59,9698 [kW]

    48000

    10455000698,00840,046,842

    43

    meP 59,9950 [kW]

    48000

    10455000698,00758,039,10 4244

    me

    P 59,9985 [kW]

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    29/74

    48000

    10455000698,00691,050,1242

    45

    meP 59,9864 [kW]

    48000

    10455000698,00634,085,1442

    46

    me

    P 59,9917 [kW]

    48000

    10455000785,01217,064,342

    51

    me

    P 59,9400 [kW]

    48000

    10455000785,01060,072,442

    52

    meP 59,9452 [kW]

    48000

    10455000785,00945,094,542

    53

    me

    P 59,9585 [kW]

    48000

    10455000785,00853,029,7 42

    54

    meP 59,9551 [kW]

    48000

    10455000785,00777,079,842

    55

    meP 59,9835 [kW]

    48000

    10455000785,00713,044,1042

    56

    meP 59,9902 [kW]

    4800010455000872,01341,065,2

    42

    61

    meP 59,8344 [kW]

    48000

    10455000872,01178,044,342

    62

    me

    P 59,9372 [kW]

    48000

    10455000872,01050,033,4 42

    63

    me

    P 59,9396 [kW]

    48000

    10455000872,00947,032,542

    64

    meP 59,9044 [kW]

    48000

    10455000872,00863,041,642

    65

    me

    P 59,9414 [kW]

    48000

    10455000872,00792,061,742

    66

    meP 59,9353 [kW]

    cm - 0,65 0,74 0,83 0,92 1,01 1,1

    8 59,9988 59,9808 59,9915 59,9887 59,9892 59,9943

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    30/74

    9,6 59,9730 59,9817 59,9875 59,9861 59,9833 59,9953

    11,2 59,9692 59,9947 59,9556 59,9983 59,9779 59,9805

    12,8 59,9398 59,9698 59,9950 59,9985 59,9864 59,9917

    14,4 59,9400 59,9452 59,9585 59,9551 59,9835 59,990216 59,8344 59,9372 59,9396 59,9044 59,9414 59,9353

    Tablo 2.3

    Tablo 2.3 de bulunan deerlere gre yaplan elemede seilen Motor Gc ( P e = 60

    kW) ne en yakn olan araln matrisi (4,3) matrisidir. Bu durumda motorun ana boyutlar

    Tablo 2.3 de (4,3) matrisinde belirtilen boyutlardr.

    Tablo 2.3 deki kutu ierisinde iaretli olan efektif g deeri bizim aradmz deere

    en yakn, deer olduu iin bu deere ait silindir ap (D) ve silindir strok boyu (H) deerleri

    tasarlayacamz motorun ana boyutlar olacaktr.

    Moturun ana boyutlar: H= 0,0698 m = 69,8 mm

    D = 0,0840 m = 84,0 mm

    BLM 2. MOTOR PARALARININ DZAYNI

    Piston iten yanmal motorlarda g ileten elemandr. Piston fonksiyonlar aadaki

    sralanabilir.

    a)Yanma gazlarn genilemesi esnasnda gaz basncndan ald kuvvetin etkisi

    ile teleme hareketi yapar. Bu esnada meydana gelen kuvveti perno vastasyla biyele,

    oradan da krank miline iletir ve onun dnmesini salar.

    b)Yanma gazlar tarafndan yzeyine iletilen s enerjisinin byk bir ksmn

    segmanlar yoluyla silindir eperlerine, oradan da soutucu akkana iletir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    31/74

    c)Piston st yzeyi, yanma odas yzeylerinin bir ksmn oluturur. Ayn

    zamanda, zerinde bulunan kompresyon segmanlaryla sktrmann olumasn ve

    gazlarn kamamasn, ya segmanlaryla silindir yzeyinin yalanmasn ve yan

    syrlmasn salar.

    Piston dier motor paralarna gre en fazla mekanik ve sl zorlanmalara maruz kalan

    elemandr. Pistona etki eden zorlanmalar gaz basnc, ktlelerin ivme kuvvetleri ve sl

    kuvvetlerdir. Yanma gazlar pistona silindir ekseni ynnde etki ederler. Ktlelerin

    ivme kuvvetleri de gaz kuvvetleri gibi pistona eksenel ynde etkiler. Biyel kolu,

    silindir ekseni ile bir a meydana getirdiinde ise eksenel kuvvetlerin yan sra,

    silindir eksenine dik radyal kuvvetler oluur. Bu radyal kuvvetler, pistonun silindir

    iinde saa sola doru yanal hareketini meydana getirir. Bu yanal hareketler yksek

    devir saylarnda istenmeyen grltlerin meydana gelmesine, piston ve silindirlerin

    srtnme yzeylerinin anmasna ve silindirlerin yzeylerinin bozulmasna neden

    olurlar.

    Yksek scaklkl yanma gazlar, pistonun yaps nedeniyle eit olmayan scaklk

    dalm oluturur. Dolaysyla sl gerilmeler ve deiken uzamalar meydana gelir. Bu

    sebeple, pistonla silindir arasndaki boluk bu durum dikkate alnarak belirlenir. Bu

    boluk piston kafasnda daha fazla, etek ise daha az olarak braklr.

    2.1 Piston boyutlandrmas

    Pistonun boyutlandrlmasnda, gerek mekanik gerekse sl zorlanmalar

    dikkate alacak basit bir hesap ekli mevcut deildir. Bu nedenle, pistonunboyutlandrlmas nce istatistik deerlere gre yaplr. Sonra pistonun boyutlar,

    mekanik ve sl zorlanmalara gre kontrol edilir. Daha sonra piston alma artlarnn

    olduka stnde bulunan basn ve scaklk deneylerine tabi tutulur.

    Pistonu boyutlandrabilmek iin, piston yzeyinin ekli ve et kalnl, piston

    pernosunun yeri, piston etei, en st segmann yeri, kompresyon ve ya segmanlarnn

    says ve boyutlar, piston arl gibi deerler istatistik olarak tespit edilir. Ayrca

    pistonun boyutlandrlmasnda malzemenin hafiflii, salaml ve ucuzluu gz

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    32/74

    nne alnmaldr. Bundan baka pistonun biimini ve boyutlarn supaplar, pskrtme

    sistemleri ve biyel kolu gibi komu elemanlar da etkilemektedir Piston iin gerekli

    boyutlar ekil 2.1de ve gerekli istatistik deerler de Tablo2.1 de verilmektedir.

    H = 0,0698 m = 69,8 mm

    D = 0,0840 m = 84,0 mm

    [1 ( 15)] 69 [1 0,000011 (100 15)] 0,003

    83,511 ( 15) 1 0, 0000238 (300 15)

    s s s

    pp py

    D T x

    D mmT

    Dp st= 83,51 mm

    mmT

    xTDD

    etekp

    ssspa 80,83

    )15150(0000238,01

    003,0)]15100(000011,01[84

    )15(1

    )]15(1[

    Dp alt= 83,80 mm

    mmDp 51,83 Olarak Belirlendi.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    33/74

    ekil 2.1 Pistonun Boyutlandrlmas

    L = Piston uzunluu

    h = Piston yz et kalnl

    h2

    = Piston etei et kalnl

    Lp = Perno mesafesi

    Lc1 =1. Kompresyon segman yuva ykseklii

    Lc2 =2. Kompresyon segman yuva ykseklii

    Loil = Ya segman yuva ykseklii

    Lf = Ate seti ykseklii

    L1 = 1. Set ykseklii

    L2 = 2. Set ykseklii a = Perno yuvalar aras mesafe

    Dp = Piston ap

    D1 = Piston st ap

    D2 = Piston etek ap

    s =Silindir gmleinin sl genleme katsays

    p =Piston sl genleme katsays

    D = Silindir ap Ts = Silindir i eper scakl

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    34/74

    Tp,y = Piston st yzey scakl

    Tp,etek = Piston st etek scakl

    Xb = 0,03 mm

    s = 0,0000110 (1/K) p = 0,0000238 (1/K)

    Ts = 130 C

    Tp,y = 350 C

    Tp,etek = 150 C

    2.1.1 Piston uzunluu (L)

    Pistonun boyutlandrmasnda ilk seilecek deer piston uzunluudur. Piston uzunluunun

    seiminde, motorun yaps, tipi, kullanma amac ve mr dikkate alnmaldr. Piston uzunluu

    artarsa, yan yanma odasna kadar olan yolu uzar ve daha az ya yanma odasna gelebilir. Bu

    nedenle ya tketimi azalr. Ayrca piston uzunluu birinci segmann piston yzeyine

    uzaklna (S1) ve perno apna da baldr. Bunlarn dnda yanma basncnn en byk yan

    kuvvetinin de (kayma kuvveti) pistonun uzunluuna etkisi vardr. Bu kuvvetin yardm ile

    piston uzunluu hesaplanabilir. Bunun iin piston aftnn (eteinin) silindirle temas ettii

    kabul edilir. Yanma odas iindeki gaz basncnn pistonla silindir yzeyine yapt basn,

    normal kuvveti (Fn) oluturur. Bu kuvvetin maksimum deeri iin piston boyu hesap edilir.

    Piston etei olarak Lsalnrsa, normal kuvvete (yan kuvvet) maruz kalacak pistonun izdm

    alan Ls.Dpolur. Bu alan piston ile silindir arasndaki ya filmi yrtlmayacak ekilde seilir.

    Piston uzunluuna ait istatistik deerler Tablo 2.1de verilmitir. ekil2.2de ise dizel

    motorlarn piston uzunluunun piston apna gre deiimi grlmektedir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    35/74

    ekil 1.1 Piston Uzunluunun Silindir apna Bal Olarak Deiimi

    Piston uzunluu

    ekil 2.2den L = (Dp + 15,5) formlnden yararlanarak bulduumuz bu deer

    yardmyla piston uzunluu hesaplanr.

    L = 83,51 + 15,5

    L = 99,01 mm Piston uzunluu

    2.1.2 Piston yznn ekli ve et kalnl2.1.2.1 Piston yznn ekli

    Piston yznn ekli benzin ve dizel motorlarnn yanma odas ekline, bujinin veya

    enjektrn yerine ve sktrma oranna baldr.

    Benzin motorlarnda kullanlan piston yzeyi ekilleri

    1) Dz Form: Bu tip pistonlara tat motorlarnda ve kk motorlarda

    rastlanmaktadr. Yksek sktrma oran istendiinde piston yzeyi bombeli olarak imal

    edilir. Bu tip yzeyler dzlemsel yzeye gre daha iyi bir mukavemet salamaktadr.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    36/74

    ekil 1.2 Dz Form Piston Yzeyi

    2) Yar Kresel Form: Bu tip pistonlara daha ok yksek gl motorlarda

    rastlanmaktadr. Sktrma oranlar daha yksektir. Scaklk dalmlar daha iyidir. Ayrca

    supaplarn yerletirilmesi de daha kolaydr.

    ekil 1.3 Yar Kresel Form Piston Yzeyi

    3) at Formu:Bu tip piston yzeyi, genellikle yksek sktrma oran gerektiren 2ve 4 zamanl motorlarda kullanlrlar.

    ekil 1.4 at Form Piston Yzeyi

    2.1.2.2Piston yz et kalnl

    Piston yz, sl ve mekanik zorlanmalarn etkisi altndadr. Et kalnl buna gre

    belirlenir. Benzin motorlarnda yanma gazlarnn basnc dizel motorlara gre daha dk

    olduundan piston yz et kalnl daha azdr. Dizel motorlarda piston yzeyinin oyuklu

    oluu nedeniyle yzeyin scaklk dalm farkl olur. Bu nedenle pistonun fazla snan

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    37/74

    ksmlar, ssnn iletilmesi iin byk kesitli olmaldr. Yanma sonucu oluan gazlarn

    basnc da yksek olduundan piston yz et kalnl benzin motorlarnn piston yz et

    kalnlna gre daha byk olur. Bu nedenlerle, piston yznn et kalnl, yanmann

    basncna ve scaklna, pistondan silindire dolays ile soutucuya geecek s miktarna ve

    pistonun malzemesine baldr.

    Piston yz et kalnl istatistik deerlere gre boyutlandrlmas

    Bu deer Tablo 2.1den alnabilir. Piston yz et kalnl 4 zamanl benzin

    motorlarnda

    h = ( 0,070,08 ) * Dp

    arasnda deiir. Piston yznn et kalnl alminyum alaml silindir apnn yzdesi

    olarak;

    Dkm Pres

    h = % 7 - 8 Dp h = % 5 - 7 Dp

    Piston yz et kalnl

    Tablo 2.1den h = (0,07 0,08 ) * Dp formlnden yararlanlarak piston

    yz et kalnl hesaplanr.

    h = 0,07 * 83,51

    h = 5,845 mm

    Piston yz et kalnlnn mekanik zorlanmalara gre kontrol

    Piston yz et kalnlnn hesab her taraftan gerilmi bir plaka gibi dnlerek

    yaplr. Buna gre plan hacimsel elemannda gerek radyal ynde ( r) ve gerekse teetsel

    ynde (t) gerilmeleri oluur. Levhann ortasnda bu gerilmeler birbirine eittir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    38/74

    h = Dp/4

    max.5,0 F

    h = piston yz et kalnl (mm)

    = alminyum alamlarda (200-300 Mpa)

    ekil 2.6 Piston Yznn Gerilme Durumu

    Piston yz et kalnl kontrol

    Pmax = 50Mpa

    = 250 Mpa benzin motorlarnda genel olarak bu deerler seilebilir.

    Fmax= Pmax*

    =50***/4=27386,52 N28 KN

    h = Dp/4

    max.5,0 F

    =83,51/4250

    28.5,0=4,9405mm

    h =4,9405 mm < 5,845 mmolduu iin emniyetlidir.

    2.1.3 Perno Mesafesi

    Piston st yzeyi ile pistonun kayma yzeyinin arlk merkezi arasndaki uzaklktaperno bulunur. Bu uzakla ayn zamanda sktrma ykseklii veya piston ba da denir. Bu

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    39/74

    mesafe tespit edilirken segman says, perno ap gibi hususlar da gz nne alnr. Gerek

    benzin motorlarnda gerekse dizel motorlarnda, sktrma ykseklii mesafesinin silindir

    apna bal olarak deiimi ekil 2.7de grlmektedir. Pernonun yeri iyi seilmemise st

    l noktada piston devrilme yapar. Bylece ya tketimi artar ve grlt meydana gelir. Ayn

    zamanda titreimler oluur.

    ekil 2.7 Sktrma Yksekliinin Piston apna Bal Olarak Deiimi

    Perno mesafesiekil 2.7den lp = 0,6 * Dp formlnden yararlanlarak perno mesafesi hesaplanr.

    lp = 0,6 x 83,51

    lp = 50,106 mm

    2.1.4 Perno Yuvalar Arasndaki Mesafe

    Perno yuvalar arasndaki mesafenin, gerek benzin gerekse dizel motorlarnda piston

    olarak deiimi ekil 2.8de grlmektedir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    40/74

    ekil 2.8 Perno Yuvalar Arasndaki Mesafenin Silindir apna Bal Olarak Deiimi

    Perno yuvalar arasndaki mesafe

    ekil 2.8den a = 0,4 * Dp formlnden yararlanlarak perno yuvalar arasndaki

    mesafe hesaplanr.

    a = 0,4 * 83,51

    a = 33,404 mm

    2.1.5 Piston Etei

    Pistonun ya segman ile pistonun alt ucu arasndaki ksma, piston etei veya piston

    aft denir. Piston eteinin grevleri;

    - Pistonun silindir iindeki merkezlenmesini ve hareketini

    - Biyel kolunun normal (yan) kuvvetlerinin tanmasn,

    - Piston ile silindir arasndaki yalamann ayarlanmasn,

    - Silindir eperlerine ve yaa s geiini

    salamaktr. Bu amalar olan piston etei, baz pistonlarda perno yuvalarna iten

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    41/74

    balanarak takviye edilir. Baz piston etekleri, zellikle ksa stroklu motorlarda ksa

    olur. Pistonun eteinin boyutlar, istatistik deerlere gre, silindir apna bal olarak

    deiimi ekil 2.9da grlmektedir.

    Ls = (1,3 * Dp) - 45

    ekil 1.5 Piston Eteinin Silindir apna Bal Olarak Deiimi

    Piston etek uzunluu

    ekil 2.9 dan Ls = (1,3 * Dp )45 formlnden yararlanlarak piston etekuzunluu hesaplanr.

    Ls = (1,3 * 83,51)45

    Ls = 63,563 mm

    2.1.6 Segman Yuvalarnn Yeri ve Says

    Pistonun yapsndaki en nemli konulardan biri segmanlarn yeri, konumu ve saysdr. Bu

    zelliklerin saptanmasnda ok eitli etkenler rol oynar.

    Birinci Segman Yuvasnn Yeri: Birinci segman yuvasndan piston st yzey kenarna kadar

    olan blgeye ate blgesi, bu blgedeki segmana da ate segman denir. Bu yuvann yeri ok

    nemlidir. Bu segman yuvas, piston st l noktada iken, silindirin su ile soutulan ksmnda

    olmaldr. Bu suretle bu segman olduka iyi bir ekilde soutulmu olur. Bu hususa zellikle

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    42/74

    kovanl (gmlekli) silindirlerde dikkat edilmelidir. Aynen segman, yanma gazlarnn direkt

    etkisinden korunmak iin piston yzeyinden belli bir uzaklkta olmaldr. Pistonun segman

    yuvalar civarnda oluan ar scak]klar malzemenin mukavemetinin azalmasna sebep olur

    (normal ya kullanlrsa buradaki scaklk 200 0C i katkl yalar kullanlrsa 230 0C

    gemesi halinde) ve segman yuvalarnda karbon birikir ve dolaysyla bu blge zarara urar.

    Bu blgedeki scaklklarn drlmesi iin, birinci segman yuvasnn piston yzeyine olan

    mesafesi artrlr, piston boluu mmkn olduu kadar kk yaplarak gazlarn aa geii

    azaltlr ve piston tahtasndan pernoya s geiini artrc ynde tedbir alnr. Bu zellikler gz

    nne alnarak, birinci segman yuvasnn yerinin istatistik deerlere gre, silindir apna bal

    olarak deiimi ekil 2.10da grlmektedir.

    Benzin motorlarna ait pistonlarn ate blgesi ykseklikleri dizel motorlarna gre daha

    kktr.

    ekil 1.6 Birinci Segman Yuvasnn Piston Yzeyine Mesafesinin

    Birinci segman yuvas ile piston yzeyi arasndaki mesafe

    ekil 2.10da S1= (0,078 * Dp) + 2 formlnden yararlanlarak birinci segman yuvas

    ile piston yzeyi arasndaki mesafe hesaplanr.

    S1 = ( 0,078 * 83,51 ) + 2

    S1 = 8,513 mm

    Segman Yuvalar Arasndaki Mesafe: Genel olarak birinci ve ikinci segman yuvasarasndaki uzaklk (S2), dier arala gre daha fazla alnr. Bu mesafe;

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    43/74

    Benzin motorlarnda S2 = 0.05 * D deerlerinde olur.

    S2 = 0,05 * 83,51 ise;

    S2 = 4,175 mm

    Segman Says: Segman says benzin ve dizel motorlarnda farkl olmaktadr. k ve y

    sembolleri kompresyon ve ya segmann belirtmek zere segman says, Benzin

    motorlarnda;

    D < 85mm iin; 2k + 1y

    D > 85mm iin; 3k + 1y

    Yukarda da grld gibi bizim hesaplamakta olduumuz motorun D=96,5 mmolduu

    iin motorda kullanlacak segman says 3 adet kompresyon 1 adet ya segman olmas

    gerekmektedir.

    2.1.7 Pistonun Ktlesi

    Piston yapm iin ktlesinin nceden bilinmesi istenir. Bunun deeri istatistik almalara

    gre bulunur. Bu duruma gre piston ktlesi m: [mm] boyutunda olmak zere;

    Benzin motorlarnda ise:

    D < 150 mm ise m = 1,1 . D3

    .103

    D > 150 mm ise m = 1,5 . D3

    .103

    denklemlerinden bulunur. Bu deerler bize yaklak olarak piston ktlesini verir. Ayrca

    piston ktlesinin silindir apna bal olarak deiimi ekil 2.11de grlmektedir.

    ekil 1.7 Piston Ktlesinin Silindir apna Bal Olarak Deiimi

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    44/74

    Piston ktlesi

    Yukarda da grld gibi bizim motorumuzun D

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    45/74

    Btn bu yukardaki zelliklere ayn anda sahip bir malzemeyi bulmak zordur. Teknik

    zellikler ile malzemenin fiyatn birbiri ile badatrarak optimum seim gerekletirilir. Bu

    da yapmcy, mevcut malzemelerden yeterli gvenlii veren malzemeyi seme yoluna

    gtrmektedir. Piston malzemesi olarak nceleri dkme demir kullanlmaktayd. Daha

    sonralar magnezyum alamlar kullanlmaya balanm, ancak magnezyum olduka hafif

    olmasna karn anma mukavemetinin dk olmas nedeniyle yerini alminyuma

    brakmtr. Gnmzde en yaygn olarak kullanlan piston malzemesi Al-Si alamlardr.

    Pistonlarn imalat iki ana yntemle gerekletirilir;

    Normal dkm

    Pres dkm

    Dkm yntemiyle ekillendirilen pistonlar daha takm tezgahlarnda ilenerek istenen

    boyutlara getirilir.

    2.2 SEGMANLAR

    Segmann grevi, piston ve silindirle birlikte yanma odasndaki gazlarn kartere, karterdeki

    yanda yanma odasna szmasn nlemek, silindir eperlerinin yalanmasn salamak ve

    piston ssn silindir eperlerine iletmektir.

    Szdrmazln salanmas, segmann silindir eperlerine radyal temasn ve segman yuvasna

    oturan yzeyinin yuvasna dayanmas eklinde olur. Radyal temas, i zamannda segmann

    arkasndaki yanma gaz basnc ve segmann esneme zellii ile olur. Bunun d ndakizamanlarda segmann kendi teetsel srtnmesi ile salanr. Segman yuvasndaki basn

    segman radyal ynde silindire doru bastrr ve srtnme ii artar. Radyal basn 50 -200 kPa

    dr. Bu basn yksek dnme sayl motorlarda byk dk dnme sayl motorlarda ise

    kktr. Deneysel alma sonularna gre, srtnme iinin % 60 1. segmanda, % 30u 2.

    segmanda, % 10u ise 3. segmanda olumaktadr. Buna gre mekanik kayplarn % 50 -60

    segmanlarda meydana gelmekte ve motorun dnem says arttka bu oranda artmaktadr. Bu

    kayp miktarnn azalmas iin segmanlarn saylarn ve kalnlklarnn azalmas gerekir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    46/74

    Segmanlar ayrca pistondaki snn % 50-60n silindir eperlerine iletir. Bu daha ok ilk 2

    segman vastasyla gerekleir. nc segmans iletim ynnden etkili deildir.

    2.2.1 Segman tipleri

    Segmanlar kompresyon ve ya segman olmak zere iki ana gruba ayrlrlar. Ayrca byk

    silindir apl motorlarda kayc segmanlarda kullanlmaktadr.

    2.2.1.1 Kompresyon segman:

    Yanma odasndaki gazlarn kartere szmasn nlerler. Szdrmazlk en fazla 1. segman

    tarafndan salanr.

    ekil 1.9 Kompresyon Segman Tipleri

    2.2.1.2Ya segman

    Ya segmanlar silindir yzeyindeki ya syrarak yanma odasna gemesini nler.

    Kompresyon segmannn altnda ve piston eteinde bulunur. Ya segmanlarnn iinde veya

    hemen altnda ya kanallar veya delikler araclyla piston iine oradan da kartere akar.

    ekil 1.10 Ya Segman Tipleri

    2.2.2 Segman boyutlar

    Segman boyutlar tat motorlar iin DIN 70909 ile 70948de verilmitir. Segman genilik ve

    ykseklikleri ampirik olarak

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    47/74

    * Segman genilii a= 3,5 * D / 100

    * Segman ykseklii h= 3 * D /100

    Yukarda formllerden yararlanlarak;

    * a= 3,5 * 83,51 /100

    a= 2,922 mm (segman genilii)

    * h= 3 * 83,51 /100

    h= 2,505 mm (segman ykseklii)

    2.2.3 Segmanlarn mukavemet hesab

    Segmanlarn boyutlar radyal basncn byklne ve dalmna baldr. Ortalama radyal

    basn;

    Kompresyon segmanlarnda : port = 0,110,25 MPa

    Ya segmanlarnda : port = 0,200,40 MPa

    Arasndadr. Ortalama radyal basn motorun dnme saysna, silindir apna, yalama

    koullarna ve malzemeye baldr. Buna gre, dnme says azaldka ortalama radyal basnartar ve segman kalnl da artar. Silindir ap kldke ortalama radyal basn yksek

    seilir.

    Ortalama radyal basn;

    port = ((m/D)*E) / 7,07*((D/a)-1)3

    m :Segman az akl (mm) (silindir apn % 10-15 kadar)D :Silindir ap (mm)

    a :Radyal segman kalnl (mm)

    E :Segman malzemesinin elastite modl (96000-100000 MPa)

    port :Ortalama radyal basn (MPa)

    Yukardaki formlden yararlanlarak segman mukavemet hesab yaplr.

    port = ((9,5/83,51)*98000) / 7,07*((83,51/2,922)-1)3

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    48/74

    port = 0,0524 MPa

    2.2.4 Segman Az Akl ( m )

    m=0,1*D

    m=0,1*84m=8.5 mm

    ekil 1.11 Segman

    2.2.5 Segman malzemeleri

    Segmanlar tek tek dkmle veya merkezka dkmle elde edilen silindirlerden

    kesilerek imal edilir. Segman malzemesi olarakmenevilenmi dkme demir, sfero dkme

    demir ve eliin yan sra zel kr dkme demir de kullanlmaktadr. Yksek gl

    motorlarnsegmanlar alaml eliklerden imal edilir.

    2.3 PERNOPerno, piston ile biyel arasnda kuvvet ileten oynak balant parasdr. Buna ayn zamanda

    piston pimi de denir. Yanma sonucu meydana gelen kuvvetler, pernoyu emeye, oval

    deformasyona ve ayn zamanda nemli kesitlerde makaslamaya zorlar. Kuvvetler genellikle

    piston kaburgalar ile perno yuvalarna iletilir. Bu nedenle perno yuvalar ok salam ve aynzamanda esnek olmaldr. Bunun iin st yuvalar alt yuvalara gre daha kuvvetli yaplr.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    49/74

    Perno, dinamik zorlanmalar altnda byk bir eilmeye maruz kalrsa gzle grlebilen

    atlaklar meydana gelir.

    2.3.1 Perno boyutlandrmas

    Pernonun boyutlandrlmas gerek benzin gerekse dizel motorlarnda silindir apna bal

    olarak, pernonun i ve d apnn deiimi Tablo 2.2de grlmektedir. Ayrca DIN

    normlar ile benzin motorlarnda DIN 73125 de pernonun boyutlar standartlatrlmtr

    (Tablo2.2) .

    Pernonun uzunluu benzin motorlarnda lp = 0,80 * D civarndadr.

    Pernonun i ve d aplarnn piston apna bal olarak belirlenmesi:

    Benzin motorlarnda da = 0,28 * D d1 = (0,21 * D)2,7

    Tablo 1.1 Perno Boyutlar

    BENZN MOTORLARI

    Silindir ap

    PERNO

    da di l

    39 10 5 32

    46 17 7 38

    55 15 8 46

    67 18 11 58

    75 20 12 60

    82 21 13 62

    83 24 13 65

    84 23 14 67

    85 24 15 69

    Perno boyutlar :

    da = 0,28 * 83,51 da = 23,380 mm

    di = (0,21 * 83,51)2,7 di = 14,837mm

    lp = 0,80 * 83,51 lp = 66,800 mm

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    50/74

    ekil 1.12 Perno

    2.3.2 Perno malzemesi

    Pernonun yklenmesi gaz basnc ve ktle kuvvetlerinden dolay eilme ynndedir. Bunun

    yan sra silindirik yzeyi bu kuvvetlerden dolay anmaya urar. Bu nedenle perno

    malzemelerinde eitli zellikler aranr.

    Pernonun ekirdek ksmnn ok sert yzeyinin ise anmaya kar dayankl yaplmas

    gerekir. stenen bu zellikler en ekonomik olarak perno malzemesi iin elik katks ile elde

    edilir. Sertletirilmi yzeyin kalnl perno apnn % 30unu amamaldr. Pernonun ok

    zor koullar altnda almas istendii zaman krom- nikel alam sementasyon elikleri veya

    nitrr elikleri kullanlr.

    2.4 BYEL

    Biyel, pistonu krank mili muylusu vastasyla krank miline birletiren nemli bir elemandr.

    Biyelin grevi, pistonun ileri geri hareketinin krank mili muylusu zerinden dnme hareketine

    dntrlmesini salamaktr. Biyel genel olarak kk biyel ba, biyel kolu, biyel byk

    ba, cvatalar, yatak zarflar, emniyet pimi ve tespit elemanlarndan oluur.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    51/74

    ekil 1.13 Parasz ve Paral Biyel

    2.4.1 Biyelin boyutlandrlmas

    Biyel byk ve kk ba ile biyel kolunun bilgisayar program yardmyla hesaplanmas ve

    kontrol mmkndr. Fakat byle bir hesap kontrol, biyel kolunun yaklak olarak

    boyutlandrlmas tamamlandktan sonra yaplabilir. Ancak biyelin tasarmn yapan

    tasarmcnn n proje almasnda biyelin boyutlandrlmas iin elinde yeterli temel

    deerlerin bulunmas gerekir. Bu deerler halen kullanlan ve olumlu sonu veren biyellerin

    istatistik deerlerinden ve daha sonra yaplan kontrol hesaplarndan elde edilir.

    2.4.1.1Biyel boyu

    Biyelin boyu biyel iki bann merkezlerinin arasndaki uzaklk olarak tanmlanr. Biyelin

    boyu byk ban dnmesine, krank mili kar arlna, silindirin boyuna ve dolaysyla =

    H / D oranna baldr. Biyelin boyu motorun yksekliini dolaysyla arln etkiler. Biyelboyu;

    = H / 2 * l = r / l

    oranndan bulunur. Burada;

    r : Krank mili yarap

    H : Strok

    Genel olarak = 1/3 ile 1/5 deerleri arasnda deiir. Otomobil motorlarnda

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    52/74

    = H / D = 0,9 ve =

    ile

    arasnda olmaldr.

    Yukardaki formlden yararlanlarak biyel boyu hesaplanr. =

    seilir.

    l

    r

    l

    H

    2 ;

    6,3

    1

    2,3

    1 ;

    6,3

    1 ; mml 64,125

    2

    6,38,69

    ;

    mmr 9,346,3

    64,125 l :0,125 m olur.

    2.4.1.2 Biyel Kk Ba HesabBiyel kk bann boyutlar, perno boyutlarna ve bunun tespit ekline baldr. Biyellerin

    kk ba pernoya uygun ekilde tespit edilir. Buna gre perno biyelde sabit, pistonda

    serbest, perno biyelde serbest, pistonda sabit ve perno hem biyelde hem de pistonda serbest

    olacak ekilde tespit edilir. Tat motorlarnda genel olarak serbest pernolar kullanlr.

    Perno biyelde sabit ise, biyel kk ba daha kk yatak yzeyli olur. Pernonun pistonda

    sabit olmas halinde ise yatak yzeyi daha fazla olmaldr. Bu durumda biyel kk bann iap pernonun d ap olur. Biyel kk bann Rod yarap ve rbiyel kk bann i

    yarap ( pernonun d yarap )

    Ro / r =1,201,30

    olarak alnr.

    2.4.2 Biyel Kk Ba Hesab

    R0=1,25*r

    R0=Biyel kk ba d yar ap.

    r = Biyel kk ba i yar ap (ayn zamanda pernonun d yar apdr.)

    r = da/2 dir. Buradan r = 10.16 mm olur.

    R0=1,25*10,16 R0=12,7 mmolarak hesaplanr.

    2*R0=25,4 mm bulunur.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    53/74

    2.4.2.1 Biyel kolu

    Biyel kolunun ilk ekillendirmesi ve boyutlandrlmas alan motorlarn biyelleri gz nne

    alnarak mukayese yoluyla yaplr. Biyel kolu yksek dnme sayl motorlarda ataletkuvvetlerini azaltmak iin genellikle dar ve geni I formunda veya dolu oval biimde yaplr.

    Bizim kullanacamz biyel kolu ise I kesitli paral biyel kolu olacaktr. ekil 2.18 da

    grld gibi

    ekil 2.18 Biyel Kolu Kesiti

    2.4.2.2 Biyel byk ba

    Biyel byk ba daha nce grld zere eitli ekillerde yaplmaktadr. Ancak biyel

    byk bann dizaynnda aadaki koullar yerine getirmesi gerekir. Buna gre;

    Boyutlarnn mmkn olduu kadar kk olmas,

    Eik biyel byk bann silindir ierisinden kabilecek boyutta olmas,

    Byk biyel bandan biyel koluna geilerin dzgn olmas,

    Salam olmas gerekmektedir.

    Biyel byk ba ok silindirli motorlarda paral yaplr. Paral biyel yataklarnda st para

    geici olarak bir an gaz kuvvetlerinin, alt para ise daha uzun sre iin atalet kuvvetlerinin

    etkisinde kalr. Byk motorlar dnda btn yataklar ince zarfl yatak bulunur. Bunlarn alt

    ve st paralar ayndr.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    54/74

    Biyel byk bann krank mili muylusunun ap ve uzunluuna baldr. Yaplan istatistik

    almalar sonucu bulunan deerlere gre biyel byk ba i ap (dk) ve uzunluu ( lk):

    dk : ( 0,600,70 ) * D

    lk : ( 0,450,65 ) * D

    Yukardaki formllerden yararlanlarak biyel byk ba boyutlar hesaplanr.

    dk : 0,65 * 83,51 dk = 54,281 mm biyel byk ba i ap

    lk : 0,55 * 83,51 lk = 45,930 mmbiyel byk ba uzunluu

    Yatak zarflar, yksek dnme sayl motorlarda beyaz metalden yaplm ise 0,2 0,5 mm

    kalnlkta olmaldr. Yaplan istatistik almalara gre yatak zarflarnn kalnl hz = ( 0,03

    0,05 ) * dkarasnda bulunur. Yataklarn mr yan sevk yerine de baldr. Baz durumlarda

    yan erozyonu yata andrabilir. Biyel byk banda yataksal apsal boluklar Db = (

    0,00050,0011 ) * dkarasndadr. En kk boluk yan girebilmesi iin 0,0005 mm olarak

    snrlandrlmtr.

    hz = 0,04 * 54,281 hz = 2,171 mm yatak zarflarnn kalnl

    Db = 0,0009 * 45,930 Db = 0,0413 mm yataklarn apsal boluklar

    2.4.3 Biyelin boyutlandrlmasnn kontrol

    Biyel istatistik deerlere gre boyutlandrldktan sonra mukavemet hesaplarna gre kontrol

    yaplr.

    2.4.3.1Biyel kk bann hesab

    Biyel kk bann hesabnda ve ekillendirmesinde ancak yaklak hesap yaplabilir. Piston

    pernosunun boyutlar biyel kkbann boyutlandrlmasna etki eder. Pistonun ileri geri

    hareket eden ktlelerinin Nda olmas halinde, biyel kk bana, en byk kuvvet etki

    eder. Biyel kk ba genellikle perno etrafnda ekmeye zorlanan bir tel gibi hesap

    edilebilir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    55/74

    ekme gerilmesi;

    z = F max / ( 2*A) MPa

    burada;

    F max :Fh (teleme yapan ktlenin kuvveti)

    A : s * b

    z : 30 MPa ( benzin motorlarnda)

    s : Biyel kk bann et kalnl

    b : Biyel kk bann genilii

    s = Ror s = 12,710,16 s= 2,54 mm

    b = a (perno yataklar arasndaki mesafe) b= 26,72 mm

    30 MPa = F max / 2 * ( 2,54 * 26,72 )

    F max = 4072,12 N olarak bulunur.

    2.4.3.2Biyel byk bann hesab

    Biyelin byk bann boyutlandrlmasnda byk baa etki eden kuvvetler gz nne alnr.

    Byk baa etki eden en byk kuvvet ise ileri geri giden ktlelerin st l noktadaki etkisiile dnen ktlelerin atalet kuvvetlerinin toplamna ibarettir.

    ekil 2.19 Biyel Byk Bann Kapak Ksm

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    56/74

    Yukardaki ekle gre maksimum eilme gerilmesi ;

    b= F max * r / (2 * W) MPa

    r : Biyel byk ba i yarap

    W : Diren momenti

    b : 200 -300 MPa

    Yukardaki forml yardmyla biyel byk bann hesab yaplr.

    250 = 4072,12 * 10,16 / ( 2 * W)

    W = 82,745 N.m

    2.4.4 Biyel malzemesi

    Biyel malzemesi olarak karbonlu elik, alaml elik veya dkme demir kullanlr. Dkme

    elikten yaplan biyeller yava yava ortadan kalkmaktadr. nk dkm srasnda para

    ierisinde boluklar kalabileceinden mukavemet ynnden byk sakncalar domaktadr.

    Ancak dkm biyeller dierine gre ucuz olmaktadr. Tat motorlarnda biyel malzemesi

    olarak karbonlu elikSt 35.61 olup (C=0,320,40 , Mn=0,8 , Si= 0,55) ekme mukavemeti600-700 MPadr. Biyel d kalptan kt gibi kullanlr ve herhangi bir ileme tabi

    tutulmaz.

    ekil 2.20 Biyel

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    57/74

    2.5 KRANK MLPistonun ileri geri hareketini biyel vastasyla dnme hareketine eviren elemana krank mili

    denir. Krank mili, biyelden gelen gaz kuvvetleri ve atalet kuvvetlerinin, motorun dna

    dndrme momenti halinde tanmasn salar. Krank mili yaps gerei, gerek deien gazkuvvetlerinden gerekse deiken atalet kuvvetlerinden kaynaklanan titreimlerin etkisinde

    bulunur. Ancak krank milinin yklenme durumu, her konumda farkldr.

    Krank milinin genellikle eilme ve burulma ile zorland kabul edilir. Ayrca volan da

    dairesel kuvvetlerden ve deiken kuvvetlerden kaynaklanan titreimlerle zorlanr. Keza

    yataktaki yzeylerin zorlanmas da krank miline etki eder. Eilme zorlanmas gerek gaz,

    gerekse atalet kuvvetleri nedeniyle meydana gelir.

    2.5.1 Krank milinin boyutlandrlmas

    Krank mili motorun yapsna gre deiik biimlerde tasarlanabilir. Krank milinin

    boyutlandrlmasna birok etkenler etki eder.

    Ana ve muylu yataklarn says ve boyutlar, motor blounun yaps,

    Silindir kafasnn yaps

    V motorlarnda biyelin tertibi

    Krank mili malzemesi ve imal ekli

    Krank milinin toplam uzunluu, yataklarn ve kollarn boyutlar ve silindir eksenleri

    arasndaki uzakla baldr.

    ekil 1.14 Drt Silindirli Motora Ait Krank Mili

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    58/74

    2.5.2 Krank milinin istatistik deerlere gre boyutlandrlmas2.5.2.1Silindirler aras uzaklk ( Ls )

    Silindirler aras uzakln benzin ve dizel motorlarna gre aadaki tabloda verilmitir.

    Tablo 1.2 Silindirler aras uzaklk

    Motor Cinsi Benzin (Ls/D) Dizel (Ls/D)

    Gmleksiz sra motor 1,201,24

    Gmlekli sra motor 1,201,28 1,25 - 1,30

    V motoru 1,33 1,47 - 1,55

    ki zamanl 1,401,70

    Silindirler aras uzaklk

    Ls / D =1,24 Ls = 95,823 * 1,24 ise; Ls = 118,82 mm

    2.5.2.2Krank muylusu

    Krank muylusunun uzunluu ( lk ) ve ap (dk) benzin ve dizel motorlarna gre aadaki

    tabloda verilmitir.

    Tablo 1.3 Krank muylusunun boyutlar

    Motor cinsi dk/ D lk/ dk

    Benzin 0,600,70 0,450,65

    Dizel 0,560,72 0,600,70

    Krank muylusu ap

    dk/ D = 0,65 dk= 83,51 * 0,65 dk = 54,281 mm

    Krank muylusu uzunluu

    lk/ dk= 0,55 lk= 83,51* 0,55 lk = 45,930 mm

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    59/74

    Burada lkkrank muylusunun toplam uzunluu olup kelerdeki gei yaraplar dahil olarak

    kabul edilmitir. Gerilme toplanmalarn nlemek iin muylu yatak ve kollar arasndaki gei

    yaraplar (q) normal olarak

    q = ( 0,0450,06 ) * D

    olarak alnabilir. Gei yerlerinde sertletirme souk haddeleme veya dvme yaplmak

    suretiyle n gerilim verilmesi mukavemeti % 90a kadar arttrr.

    q = 0,05 * 83,51 q = 4,175 mm

    2.5.2.3 Ana yatak

    Ana yataklarn uzunluu (la) ve ap (da) istatistik deerlere gre aadaki tabloda verilmitir.

    Tablo 1.4 Ana yatak boyutlar

    Motor cinsi da / D la / D

    Benzin 0,630,75 0,450,50

    Dizel 0,700,75 0,400,60

    Ana yatak ap

    da / D = 0,69 da = 83,51 * 0,69 da = 57,621 mm

    Ana yatak uzunluu

    la / D = 0,48 la = 83,51 * 0,48 la = 40,084 mm

    2.5.2.4 Krank kollar

    Krank kollar eilmede ve burulmada rijitliin salanmas iin genellikle eliptik yaplr.

    Krank kollarnn kalnl (ba) ve genilii (bl) deerleri istatistik bilgilere gre aadaki

    tabloda verilmitir.

    Tablo 1.5 Krank kollarnn boyutlar

    Motor cinsi ba/ D bl / D

    Benzin 1,001,25 0,200,25

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    60/74

    Dizel 1,051,30 0,240,27

    Krank kollarnn kalnl

    ba / D =1,15 ba = 83,51 * 1,15 ba = 96,036 mm

    Krank kollarnn genilii

    bl/ D =0,23 bl = 83,51 * 0,23 bl = 19,20 mm

    2.5.3 Kar arlk

    Motor alrken krank milini bkp krmaya zorlayan deiken kuvvetler ile titreimler

    meydana gelir. Krank milinde meydana gelen deiken kuvvetler ve titreimler eitli

    yntemlerle kar arlk eklenir. Bu suretle uygun ktlede kar arlklar eklenmesi ile

    silindir gvdesindeki titreimler azaltlabilir. ok silindirli motorlarn krank miline kar

    arlk eklenince, dengelenmi iftler dengelenir ve krank mili ana yataklarda daha dzgn bir

    yklenme ve anma olur.

    ekil 2.22 Krank Mili

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    61/74

    2.5.4 Krank mili malzemesi

    Krank mili malzemesi motorlarn cinsine bal olarak seilir. Genellikle karbonlu veya

    alaml dvme elikler kullanlr. Motorlarn gleri arttka, silindir aplar dolaysylasilindir yz alanlar bymekte, maksimum yanma basnc artmakta ve bunlar bal olarak

    krank miline etki eden kuvvetler artmakta, dolaysyla krank milinde gerilmeler artmaktadr.

    Bu nedenle krank mili malzemesi olarak kullanlan eliin, sl ilemden sonra uygun sertlikte

    olmas veya yzeyinin sertletirilmesi gerekmektedir. Krank milinde malzemenin mukavemeti

    nemli olmakla beraber yzey sertlii daha da nemlidir. Bu duruma gre krank mili

    malzemeleri:

    Yzeyi nitrasyonlu sertletirilmi nitral elii,

    Yzeyi alev endksiyonla sertletirilen karbonlu elik veya alam elii,

    Isl ileme tabii tutulan yksek karbonlu elik veya alam elii,

    Dkme demir

    olarak snflandrlr.

    2.6 MOTOR GVDES

    Motor gvdesi motorun ana paras olup silindir ve st karterden oluur. Motor gvdesi ayn

    zamanda motor blou veya silindir blou olarak da adlandrlr. Gvdenin en nemli grevi

    silindirleri, su soutmal motorlarda soutma suyunun getii kanallar tamaktadr. Yksek

    dnme sayl motorlara sahip olan tat motorlarnda kam mili yataklanmas ve supap

    mekanizmas genellikle motor gvdesi zerindedir. Ayrca motorun yardmc sistemlerinden

    ya pompas, su pompas, pskrtme pompas, yakt filtresi gibi yardmc elemanlar da motor

    gvdesine balanr.

    2.6.1 Motor gvdesinin yaps

    Motor gvdesi motorun soutma ekline gre farkl yapda olmaktadr. Su soutmal

    motorlarda gvde iindeki suyun geecei kanallar olmasna kark hava soutmal

    motorlarda hava soutmal motorlarda silindir eperlerinde hava kanatklar mevcuttur. Bu

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    62/74

    nedenle motor gvdesinin su soutmal ve hava soutmal motorlarda farkl incelenmesi

    gerekir.

    2.6.2 Su soutmal motorlarda gvde yaps

    Motor gvdesinin yapmnda iki farkl uygulama sz konusudur. Bunlar silindirlerin motor

    gvdesi ile birlikte dklmesi veya silindirlerin kovan eklinde (gmlekli) motor gvdesinden

    ayr olarak yaplmaldr. Genellikle benzin motorlarnda ve yk az olan kk dizel

    motorlarnda silindirler motor blou ile birlikte dklmelidirler. Bu tip uygulamada gvde

    dkm tekniinin iyi olmas arttr. Silindir i cidarlarnda anma meydana gelmeyecek

    ekilde dkm yaplmas gerektiinden gvdenin tmnn anmaya kar direnli olmas

    gerekmektedir. Silindir cidarlarnda meydana gelen anma durumunda motorun rektifiyesi

    gerekeceinden bakm ve onarm zor bir uygulama gerekmektedir. Bu motorlarda silindirin

    cidar kalnl yaklak 0.07 * D mertebesinde olup silindir eksenleri arasndaki S mesafesi ise

    S=1.2 * D den byk olmamaldr. Silindirlerin gvdeden ayr olarak dklmesinde ise iki

    farkl uygulama vardr. Bunlar kuru kovan ve ya kovan olarak adlandrlmaktadr.

    ekil 1.15 Motor Blou

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    63/74

    ekil 1.16 Su Soutmal Motor Gvdesi

    2.6.2.1 Kuru Kovan

    Bu tiplerde kovan gvde cidar ile sk temas halindedir. Genellikle silindir ap 100 ila 125

    mm ye kadar olan kamyon ve otobslerin dizel motorlarnda kullanlr. Kuru kovan

    montajndan nce motor gvdesinin ilenmi olmas gerekir. Daha sonra cidar kalnl ince

    olan kuru kovan presle geirilir. Dkm kalitesinin iyi olmas ve silindir yzeyinin iyi

    ilenmi olmas arttr. Kuru kovan silindire pres ile geirildii gibi onarm srasnda montaj

    ve demontajn kolaylatrmak amacyla gvdeye presle yerletirilen tipleri de mevcuttur. Son

    yllarda dkm tekniinin ilerlemesiyle orta byklkteki silindirler de motor gvdesiyle

    beraber dklmektedir. Kuru ve ya kovanl silindirler ekil 2.25 de grlmektedir.

    ekil 1.17 Kuru ve Ya Kovanl Silindirler

    Silindir boyu, piston strou ve piston boyunun toplamndan ibarettir. Kuru kovan boyu piston

    st l noktada iken piston strouna %10-15 ilaveyle bulunur. Silindirlerin su alt seviyesinin

    piston alt l noktadayken en alttaki kompresyon segmannn su seviyesi zerinde kalacak

    ekilde olmas gerekir. Kuru kovan ile motor gvdesi arasnda s geiini salamak iin kuru

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    64/74

    kovan ve silindirlerin ekilleri uyumlu olmaldr. Kuru kovann cidar kalnl silindir apna

    bal olarak 2-3.5 mm arasndadr.genellikle kuru kovanlarn st ksm kntl yaplr ve

    silindir kafas contas kntya taklr. Hafif metal motor gvdesinde kullanlan kuru kovanlar

    presle yerletirilir. Ancak malzemeler arasndaki sl genleme farklar dikkate alnmaldr.

    Baz firmalar kuru kovan st ksm kntsz silindirik boru eklinde yaparlar. Bu tip

    kovanlar silindire presle yerletirilir ve silindirin altnda bir emniyet segman kullanlarak

    kovannaadan kmas nlenir.

    2.6.2.2Ya kovan

    Ya kovan genel olarak dizel motorlarnda, silindir ap 125 mm den byk olan motorlarda

    kullanlr. Bu tip motorlarda su hacmi kovan ile temasta olup gerekli balantlarla takviye

    edilerek salanmtr. Kuru kovanl motorlara gre ya kovanl motorlar daha hafif olur.

    zellikle byk silindir apl motorlardaki ya kovan oturma yzeyi ile motor gvdesine

    oturur. Byle bir uygulama ekil 2.26 da grlmektedir.

    ekil 1.18 Ya Kovan

    Ya kovanlarda cidar kalnlklar;

    Benzin motorlarda : s = ( 1 / 20 ) * D olarak alnabilir.

    Ya kovan cidar kalnl

    s = ( 1 / 20 ) *84 s = 4,2 mm cidar kalnl

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    65/74

    2.7 SLNDR KAFASI

    Yanma odasnn st yzeyini oluturan ve motor gvdesi zerine oturtulan silindir kafas

    motor kafas olarak da isimlendirilir. Motorun nemli elemanlarndan olan supaplar, kam

    mili, benzin motorlarnda buji ve benzin pskrtme sistemleri dizel motorlarda enjektrler

    silindir kafasna yerletirilir. Bu elemanlar dnda silindir kafasnda emme ve egzoz kanallar

    bulunur.

    Benzin motorlarnda birden fazla silindir olmas halinde de ayn sradaki silindirler iin tek bir

    silindir kafas blok halinde dklr. Motorun V eklinde dzenlenmesi halinde ise 2 silindir

    kafas mevcuttur. Dizel motor kafas ekli yanma odasnn yapsna da baldr. Zira

    pskrtmeli motorlarda yanma odas benzin motorlaryla ayn olmasna karlk blnm

    yanma odal motorlarda ana yanma odas dndaki yanma odalar motor kafasnda

    bulunmaktadr.

    ekil 2.27 Silindir Kafas

    2.8 Supap tahrik mekanizmas ve elemanlar

    Drt zamanl motorlarda taze havann silindirlere alnmas ve yanma sonucu oluan gazlarnsilindirlerden dar atlmas supap tahrik sistemi ile yaplr. Supaplarn almas, kam

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    66/74

    milindeki kamdan hareket alan ara eleman ile kapanmas ise kam milinin dnemsi ve kamn

    etkisinin ortadan kalkmas sonucu supap yaylar ile olur.

    Supap tahrik sistemi, kam mili ve zerindeki kamlar, supap, supap yaylar, supap klavuzu,

    ift paral konik trnaktan oluur. Kam milinin motor gvdesine yerletirilme ekline gre bu

    elemanlardan bazlar bulunmayabilir.

    2.8.1 Supap tahrik sistemleri

    Supaplarn tahriki eitli ekilde yaplmaktadr. Motorun yapsna gre birok etkenler supap

    tahrik sisteminin nasl yaplmas gerektiini etkilemektedir. Bu etkenler;

    Supaplarn silindir gvdesine ve kafaya yerletirilmesi,

    Kam milinin silindir gvdesine veya motor kafasnda bulunmas,

    Yanma odasnn ekli,

    Klbtr milinin yaps,

    Yaylarn ekilleri ve saylar,

    Kam milinin krank milinden hareketi zincir veya dili ile alnmas,

    Supaplarn motorun enine veya boyuna yerletirilmesi ve says,

    2.8.2 Supaplar

    Emme havas ve dolgunun silindirlere giriini, egzoz gazlarnn silindirden kn

    dzenleyen supaplar btn drt zamanl motorlarda mevcuttur. Supaplar motorun en ok

    zorlanan elemandr. Olduka byk bir ivme ile teleme hareketi yapmaktadr. Her silindirde

    biri emme biri egzoz olarak en az iki supap bulunur.

    Supaplar, supap tablas ve sap olmak zere iki ksma ayrlrlar. Supap tablas hem mekanik,

    hem de zellikle egzoz supab sl zorlanmalar etkisi altnda bulunur.

    Yanma sonucu oluan gazlarn scaklnn ve bileiminin etkisiyle, supap oturtma yzeyinde

    korozyon ve karbon olumas meydana gelir. stenmeyen bu olaylar supaplarn iyi

    kapanmasn engeller ve bylece motor kompresyonu, yani basnc der. Supaplarn

    emniyetli almas iin;

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    67/74

    Supap, supap yuvas ve klavuz malzemesinin uygun seilmesi,

    Is geiinin kolay olacak ekilde supabn boyutlandrlmas,

    Supaplarn anmaya ve sl zorlanmalara kar direncinin yksek olmas, Otomatik supap dndrclerin kullanlmas gerekmektedir.

    2.8.3 Supap boyutlandrlmas

    2.8.3.1Supap yuvasnn i ap ve ykseklii

    Supap yuvasnn i apnn silindir apna gre genel olarak emme supap yuvas apdt emme= 0,42 * D dir.

    Egzoz supabnn i ap emme supabndan daha kk olup bunun deeri

    dt egzoz = ( 0,800,95 ) * dt emmedir.

    dt emme = 0,42 * 84 dt emme = 35,28 mm

    dt egzoz = 0,90 * 35,28 dt egzoz =31,752 mm

    Supap yuvas ykseklii (hs) ile supap yuvasnn d ap (dd);

    hs = (0,18-0,25) * dt,

    dd = (1,20-1,26) * dt deerleri arasnda bulunur. Bileziklerin et kalnl (0,080,25) *

    dtolacak ekilde tasarlanr.

    hs

    = 0,22 * 35,28 hs

    = 7,761 mm

    dd = 1,25 * 35,28 dd = 44,1 mm

    2.8.4 Supap Yuvasnn D ap (dd)

    ddemme = 1,26 * dtemme =1,26*35,28 = 44,45 mm

    d zozdeg = 1,26 * dtegzoz =1,26*31,752 =40,00 mm

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    68/74

    2.8.4.1 Supap tablasnn i ve d aplar

    Supap tablasnn boyutlandrlmasnda bu aplar;

    d1 = (0,951,00) * dt ve d2 = (1,061,16) * dt deerleri arasnda seilir.

    d1 = 0,97 * 35,28 d1 = 34,221 mm

    d2 = 1,10 * 35,28 d2 = 38,808 mm

    2.8.4.2Supap oturma yzeyi

    Supap oturma yzeyi genellikle 45o,bazen 30

    oeik yaplr. Oturma yzeyinin genilii b =

    (0,100,12) * dt dir.

    b = 0,11 * 35,28 b = 3,880 mm

    2.8.4.3Supap tablasnn kalnlklar

    Supabn oturma yzeyinin altnda kalan ksmnn kalnl h1, oturma yzeyinin bulunduu

    ksmnn kalnl h2ile gsterilmitir. Bu kalnlklar;

    h1 =(0,025-0,045)*dt ve h2= (0,10-0,13)*dt mertebesindedir.

    Supap tablasnn supap tijine geii kk bir a ile (8-15o) ve r yarapl bir yay ile yaplr.

    h1 = 0,035 * 35,28 h1= 1,234 mm

    h2 = 0,11 * 35,28 h2 = 3,808 mm

    2.8.4.4Supap tijinin ap

    Emme ve egzoz supabnda farkl seilebilen supap tij aplar:

    Emme supabnda : ds = (0,18-0,25)*dt

    Egzoz supabnda : ds = (0,22-0,28)*dt deerleri arasndadr.

    ds emme = 0,2 * 35.28 ds emme = 7,056 mm

    ds egzoz = 0,25 * 35,28 ds egzoz = 8,82 mm

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    69/74

    2.8.4.5Supap tijinin uzunluu

    (3, 5 5) 3,5 34 120emme emmel d mm

    2.8.5 Supap malzemeleri

    Supaplarn sap ksmlar ekme, basma ve eilme tablas eilme, oturma yzeyleri ise basma

    zorlamalarn altndadr. Egzoz supaplar ayrca sl gerilmeye maruz kalrlar. Supap

    malzemesinin mekanik ve sl gerilmelere kar ok dayankl olmas gerekir. Bu nedenle

    supaplar zel elikten imal edilir. Kullanlan malzemeler:

    Kromlu elik,

    Krom Molibdenli elik,

    Krom Silisyumlu elik,

    Krom Nikel Wolframl elik,

    ekil 2.28 Supap

    2.9 KAM ML

    Supaplarn hareketini dorudan veya dolayl olarak salayan kam mili, hareketini krank

    milinden alr. Kam mili zerinde supap says kadar kam bulunur. Yksek dnme sayl

    motorlarda kam mili genellikle tek bir paradan, dvme veya dkm malzemeden yaplr.

    Kam milinin gvde iinde yataklanan tiplerinde yatak aplar kam profilinden daha bykyaplr. Kam mili yarap silindir apna bal olarak dk= (0,28-0,35) * D deerleri

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    70/74

    arasndadr. Motor gvdesine yataklanan kam mili krank miline yakn bir yere veya motor

    kafasna yakn bir konumda bulunabilir. Kam milinde yatak says krank milinde olduu gibi

    silindir saysndan fazladr.

    dk = 0,30 * 84 dk = 25,2 mm

    ekil 2.29 Kam Mili

    2.9.1. Kam Milinin TahrikiKam mili hareketini krank milinden dililer ile veya zincir ile alr. Drt zamanl bir

    motorlarda, kam milinin dnme says krank milinin dnme saysnn yars kadar olmas

    gerektiinden, kam mili dilisi ile krank mili dilisi arasndaki oran 2 / 1 dir.

    2.9.1.1 Dili ark ile Kam Milinin Tahrik Sistemi

    Dili ark olarak aln dili, konik dili veya helisel dili arklar kullanlr. En ok kullanlan

    aln dili olup dizel motorlarnda pskrtme pompas ayn dili ark zerinden hareketini alr.

    Bunun iin iki dili arasnda kam avare dilisi bulunur. Krank milinden hareket nce bu

    diliye daha sonra kam miline ve pskrtme pompasna hareket verilir. Motor ayarnda avare

    dilisinin punta iaretleri ile krank mil dilisi, kam dilisi ve pskrtme pompas dilisinin

    zerindeki iaretinin ayn hizaya getirilmesi gerekir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    71/74

    Dili arklar ile tahrik sistemi motorun n veya arkasnda olabilir. Her ikisinin de fayda ve

    sakncalar vardr. Dili arkl tahrik sisteminin motorun volan tarafnda olmas halinde motor

    titrimleri iin faydaldr. Bu sistemin sakncas ise volann son krank yatana mesafesini

    arttrmas ve dolaysyla krank milinin uzamasna neden olmasdr. Bu sistem genellikle

    silindir apnn 125 mm den byk olduu motorlarda kullanlr.

    Benzin motorlarnda ve kk tip dizel motorlarnda dili arkl tahrik sistemi motorun n

    tarafnda bulunur. Montaj ynnden byk kolaylklar salar. Ancak ok silindirli motorlarda

    (6 silindirden byk) titreim zorlanmas ok nemli olur.

    2.9.1.2Zincir ile Kam Milinin Tahrik SistemiBenzin motorlarnda ve kk tip dizel motorlarnda kullanlan sistemdir. Krank milinin

    dnme hareketi dili zincir ile kam miline iletilir. Bu zincir ile gerektiinde bir baka mil de

    dndrlebilir. Zincirle kam mili tahrikinde eitli tipte zincirler kullanlmaktadr. Bunlar

    dili zincir, bilezikli zincir ve rulolu zincirlerdir. Dili zincirler kam milinin gvdenin alt

    ksmnda olduu amerikan motorlarnda kullanlmtr. Bugn bunun yerini daha hafif ve

    ucuz olan rulolu zincir almtr. Bunlar daha az grltl alr. Bilezikli zincirler ise kopmaukavemeti yksek olduundan bu zellii gerektiren motorlarda kullanlr. Zincir ile kam mili

    tahrik sisteminde zincirlerin almas srasnda titreimler meydana gelir. Titreimleri ve

    esnemeleri nlemek iin germe mekanizmasna ihtiya vardr. Germe sistemi ayrca kam

    tahrik sisteminin daha grltsz almasn salar. Ancak gerdirme ileminin uygun

    yaplmamas titreimi arttracak bir faktrdr. Zincir germe ilemi eitli ekilde

    yaplmaktadr. Bunlar:

    Zincir yzeyi ile bastrlan elik bantlarla,

    Anmay nlemek iin zerine yadan etkilenmeyen lastik konan elik bantlarla,

    Zincir kolunu iinde ayar elle de yaplabilen gerdrme dilisiyle

    yaplan sistemlerdir. Zincirler gvde iindeki yaile yalanr.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    72/74

    2.9.2 Kam Konstrksiyonu

    Supaplarn alp kapanmasn kam mili zerindeki kamlar salamaktadr. Kam profili

    supaplarn kalk ile edeerdir. Kamn kalk miktar bir oran ile supaba iletilir. Bu nedenlekam profili supaplardan istenen kalk durumuna gre seilir. Kam profilinin seiminde

    aadaki zellikler dikkate alnr:

    tici ile kam dairesi ve kam ucu arasndaki boluk dzgn olmaldr.

    Supap yerine oturduktan sonra itici geri srayamaz.

    Pozitif ve zellikle negatif ivmenin supap zerinde yapaca plastik deformasyon

    mmkn olduu kadar az olmaldr.

    Supaplarn kalk ekli ve miktarna gre kam profili iticinin hareket konumuna uygun olarak

    eitli ekillerde yaplr. Halen motorlarda supap tahrik mekanizmalarnda en ok kullanlan

    kam profilleri teetsel kam profilleriyle harmonik (konveks) kam profilleridir.

    2.9.2.1Teetsel Profilli Kamlar

    Teetsel profilli kamlar imalat teknii bakmndan dier kam profillerine gre daha

    basittir. Bu tip kamlarda ana daireden kam zerindeki daire yayna gei teetsel bir doru ile

    yaplr. Teetsel ve harmonik kam profilleri ekil 2.30da grlmektedir. Genellikle teetsel

    profilli kamlarda makaral tabla kullanlr. Ancak tablann kalkma miktar supabn hareket

    kanununa uymak zorunda deildir. Bu nedenle meydana gelen hata azdr.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    73/74

    ekil 2.30 Teetsel ve Harmonik Kam Profilleri ve izim ekli

    hmax =(0,250,28) * dt / ir (Tablann max kalkma deeri)

    ir =(1,401,75) * r (Tabla ap)

    r =(1,62,4) *h max (Kamn ana daire yarap)

    ir = 1,5 * 18 ir = 27 mm

    hmax = 0,26 * 35,28/27 hmax = 0,33 mm

    r = 2 * 0,33 r = 0,66 mm

    2.9.2.2Harmonik Profil Kamlar

    Harmonik kamlarda genellikle dz tabla kullanlmasna karlk konveks veya makaral tablada kullanlr. Harmonik kamlarda da supap boluklar 0,6 - 0,7 mm veya daha fazladr. Bu tip

    kamlar ile almada, supaplar kapanrken daha az sert olmaktadr. Harmonik kam iziminde

    tepe daire yay ve bunlar birletiren yanak daire paralarnn izimi gerekir.

    Tasarlanan motor paralarnn montaj ile birlikte oluan komple motor aadaki gibidir.

  • 7/30/2019 CAFER SUBAI 070106115 TASARIM ODEVI

    74/74

    ekil 2.31 Komple Motor izimi

    Tasarlanan motoru oluturan paralarn 3D izimleri yukardaki ekillerde ayr ayr

    gsterilirken CD ortamnda da ek olarak verilmitir. Bununla birlikte motoru oluturan

    paralarn montaj aamas ve son hali de CD oratamnda bulunmaktadr. Ayrca motorumuzu

    oluturan paralarn 2D izimleri ise BLM 3 te sra ile verilmitir.