Download - CAFER SUBAŞI 070106115 TASARIM ODEVI
-
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.