RreirsfflBıK
Yüklə 1,75 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Resim 2. Şematik olarak Moment
- Sabit de
- Elektronik kumandal
- Viskoz S
- Yrd.Do
- MOTORLARDA PETROL YER
| MEKANİK SÜRTÜNMELl MODELLER
Otomobil yapımında aşağıda belirtilen, sınırlanmış kayma değerli otomatik çalışan dengeleme dişli kutusu sistemleri genelde şunlardır:
Momenti kumandalı kitlemeli diferansiyeller: Resim l ZF'in kısmi kesiti verilen bir tipini göstermekte- kitlemeli diferansiyel verilmiştir. Bu diferansiyel tipinde döndürme moneti, lamelli kavramaların baskı parçaları üze- rinden dengeleme dişli çarkları aksına iletilir. Bu aks (Bu- lon), baskı gövdelerinin prizma şeklindeki yarıkları içine oturur. Baskı gövdeleri, yüke binme durumunda dışa doğru itilirler ve kavramaları kapatmalarıyla dengeleme dişli kutu- sunun, bir "kısmi kitlemesine" neden olurlar. Öngerilim momentli, momenti kumandalı, kitleme: Kuşkusuz y u kan da çalışma ilkesi açıklanan kısmi kitle- meli diferansiyelin kitleme etkisi kaygan yollarda duran bir araçta sıfırdır. Ama yay baskısıyla -her lamel paketine bir porya yayı eklenmesiyle- sabit yay baskılı bir kitleme elde MÜHENDİS VE MAKİNA DERGİSİ CİLT .-29 SAYI:336 OCAK 1988 Resim 2. Şematik olarak Moment akısı. Virajda veya farklı yüzey sUrtUnme katsayılarında [f>\ Viskoz - Kavrama edilir. Bu kitleme momente bağlı bir kitlemenin başlayabil- mesi için yeterlidir. Ayrıca bir tekerleğin tamamen yol üze- rindeki tutunmasını kaybetmesi halinde de bir kitleme mo- mentine erişmek için bir sabit fark momentinin sisteme ek- lenmesi yararlıdır, örneğin, sürtünme elemanlarının yay ön- gerilimi sayesinde birbirlerine basmaları. Sabit değerli kitleme: Basitleştirilmiş bir tiptir, yalnızca sabit önceden verilmiş sürtünme momenti ile dengeleme hareketi zorlaştırıhr. Bir anlık kitleme değeri S bu yüzden o andaki yüklenme duru- muna bağlıdır. Bu tür dişli kutusu arazi ve yanş arabaların- da kullanılır. Elektronik kumandalı kitlemeli diferansiyel: Resim 3. Viskoz sürtünmen otomatik kitlemeli diferansiyeli [z], sı farta ile yükseltir. Ferguson firması ile birlikte birkaç yıl önce Opel firmasının Fluid - Lock ismi ile başlattığı geliştir- me bu arada pekçok firma tarafından seri imalata geçilecek duruma getirilmiştir. Viskoz kavrama, iç ve dış lamellerden yapılmış ve içi 21 Otomatik kitlemeli diferansiyellerin yanında birçok fir- ma tarafından kayması kontrollü elektronik kumandalı kal- kış düzenleri geliştirilmektedir. Bu sistemlerde tahrik teker- lerinin devir sayılan elektronik olarak kontrol edilir ve pati- naj yapan tekerlek, frenin elektronik kumandalı olarak hare- kete geçirilmesi ile durdurulur. Böylece maksimum olanaklı çekme kuvveti garantilenmiş olur. Viskoz Sürtünmeli Yapı Tarzı Kitleme sistemli diferansiyeller alanında bir yenilik de bağlantı elemanı olarak viskoz kavramının kullanıldığı den- geleme dişli kutusudur. Ferguson'un patentini esas alan bu dengeleme dişli ku- tusu kitleme değerini, tahrik edilen tekerleklerin devir sayı- MÜHENDİS VE MAKİNA DERGiSi CiLT :29 SAYI:336 OCAK 1988 yüksek viskoziteli "Silikon yağı" Ue tamamen doldurulmuş ve tamamen kapalı bir lamelli kavramadan ibarettir. Bir te- kerlek patinaj yapar yapmaz, dengeleme kovanı ve tekerlek konik dişlisi arasında ve tabii olarak iç ve dış lameller ara- sında da bir devir sayısı farkı oluşur. Lameller arasındaki boşluklarda kayma hızı ile artan kesme kuvvetleri, tekerlek devir sayılarının fonksiyonu olan bir kitleme momenti oluş- tururlar. Viskoz ortamın sıcaklık davranışı etkili olmaktadır Resim 3 böyle bir konstrüksiyonu ilkesel olarak göstermek- tedir. Burada viskoz kavrama, tahrik edilen konik dişliler- den birisi ile diferansiyel sepeti arasına yerleştirilmiştir. Silikon yağının viskoz davranışı sayesinde viskoz kavrama devreye girer. Döndürme momentinin büyüklüğünü belirle- yen kitleme momenti (bu moment en iyi yol irtibatına sahip tekere iletilir.) viskoz kavramanın dış ölçüleri ve sili- kon yağının viskozitesi dışında tahrik tekerlekleri devir sayısı farkına da bağlıdır. Bu yüzden de kitleme momenti çok yüksek değerler alabilir. Bir diğer önemli üstünlük te, viskoz otomatik kitlemeli diferansiyelin hiçbir sürtünme elemanının olmamasından, kitlenme karakteristiği dişli kutusunun kullanma süresi boyunca değişmeden aynı kalmasıdır. Torsen diferansiyeli veya Geason diferansiyeli Amerikalı Vemon Gleasman'ın bur buluşu olan Torsen yada Gleason diferansiyeli olarak bilinen diferansiyelin di- ğer lamelli kitleme sistemlerinin zamanla aşınıp, kitleme et- kilerinin azalması ve bu tip diferansiyellerin yalnızca belir- li ve daha önceden tanımlanmış kitleme derecelerine sahip- olmak zorunda bulunmaları gibi dezavantajları yoktur. Torsen kelimesi "Torque Sensing" kelimelerinin kısaltıl- maları ile elde edilen kısaca "döndürme momentini hisse- den" anlamına gelmektedir. Bu yenilik alışılagelmiş diferan- siyellerden tamamen farklıdır. Torsen, sonsuzdişli tahriki- nin konstrüksiyon ilkesini kullanmaktadır: Sonsuzdişli, son- suzdişli çarkını tahrik edebilir, fakat tersi değil. Motor kuv- veti alışılagelen ayna ve konik dişliçark üzeriden diferansi- yel kovanına iletilir. Buradan da tekerlek aksları üzerinde bulunan sonsuzdişlilerle temas durumundaki sonsuzdişli çarklarına ulaşır. Torsen diferansiyelinde, dengeleme kovanı içerisinde 6
Resim 4. Torsen - Kitlemeli Diferansiyeli ve iç elemanların yerleşim sekil [sj. 22 MÜHENDİS VE MAKİ N A DERGiSi CiLT : 29 SAY 1:336 OCAK 1988 karmaşık görünen sonsuzdişli çarkaları ve alındişlilerin bir kümesi bulunmaktadır (Bak Resim 4). tç bölümde üç mil çifti çevreye yerleştirilmiştir; millerin uçlannda dengeleme dişlileri olarak çalışan ve birbirleri ile bağlantı olan ahndişliler bulunmaktadır; bu iki alındişli arasında tekerlek mili üzerinde ve milin sonsuzdişlisi ile te- mas halinde bulunan birer sonsuzdişli çarkı eksenel olarak oturmaktadır. Sonsuzdişli çarklarının manivela kuvveti nedeniyle son- suzdişlileri kilitler ve böylece aks millerini de birlikte sürük- lerler. Virajda tahrik mili sonsuzdişlisinin karşılaştığı di- renç, döndürme momentinin duruma göre gerekli olan ölçü- de dağılabilmesine ön ayak olur. Torsen diferansiyelinde kullanım sırasında döndürme momentinin % 90'a varan bö- lümünün bir tek tekerlek üzerine iletilmesi olanaklıdır. Yay- gın olarak kullanılan otomatik şekilde kilitlenen sonsuzdiş- li vites kutusunun kullanıldığı bu çözüm adeta döndürme momentini duyumsar ve en iyi dengeleme etkisinde tahrik kuvvetlerinin tam olarak iletimine olanak sağlar:
Momentlerin dengelenmesi kesintisizdir ve konstrüktörün önceden belirli bir kitleme derecesini öngörmesi gerekmek- sizin o andaki koşullara otomatik olarak uyum sağlar. Kullanılan sonsuzdişli tahrikinin "özgünlüğü sayesinde kitleme etkisi yük altında devreye girer. Torsen diferansiyeli itme düzeninde çalışmaya başlar başlamaz, her iki tahrik te- kerleği hemen birbirinden ayrılır. Bu diferansiyelin diğer bir üstünlüğü, oldukça küçük montaj hacmine gereksinme gös- termesidir. Mevcut diferansiyellere çok büyük bir değişik- liğe gerek olmadan takılabilir ve diğer sistemlerden hiçte ağır değildir. Audi firması tarafından ilk defa Audi-Quattro Sport SI'e takılmış ve büyük basan sağlamıştır [5]. Bir çok büyük otomobil firmalarınca da kullanılması planlanmakta, enazından test aşamasındadır. KAYNAKÇA 1. Hackert, F.G. Ausglelchgetriebe mit begrenztem Schlupf Tech- nik - Sem in ar Mot-Dle Auto-Zeltschrlft 1983/24 2. Lozernz, K., Dletrlch, C., Donges, E.: Elnfluss deş Sperrdifferen- tlals auf Traktlorı und Fahrverhalten von Fahrzeugen in Stan- dartbauweise-Teil l ATZ-88 (1986) Heft 2 S. 95-100
DUYURU YILDIZ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ "ÜLKEMİZİN KALKINMASINDA MÜHENDİSLİĞİN ROLÜ" SEMPOZYUMU 20-24 Haziran 1988 Yıldız Üniversitesi Merkez Kampusu Yıldız - istanbul Yazışma adresi: "Ülkemiz Kalkınmasında Mühendisliğin Rolü" Sempozyumu Düzenleme Kurulu Yıldız Üniversitesi Mühendislik Fakültesi 80750 Yıldız-İSTANBUL MÜHENDİS VE MAKlNA DERGİSİ CİLT : 29 SAYI:336 OCAK 1988 23 Motorlarda petrol yerine kullanılabilecek yakıtlar Yrd.Doç Dr. Orhan DURGUN K.Ü. Makina Miilı. Bölümü Dünyanın petrol ve diğer fosil yakıt kaynaklan sınırlıdır ve motorların yanma ürünleri atmosferi önemli düzeyde kirletmektedir. Bu nedenlerle; son yıllarda petrole alternatif yakıtlar önemli bir araştırma alanı durumuna gelmiştir. Bu makalede; dünya petrol rezervlerinin durumu verilmiş ve alternatif yakıtların özellikleri açıklanmıştır. Sonunda, motorların ve taşıtların verimlerini artırma yöntemleri özetlenmiştir. Petrol and the other fossil fuel resources of the ıvorld are timited and combustion products of the internal combustion engines pollutes the atmosphere heavily. For these reasons, alternative fuels have become a very important research area in the last decade. in this paper, the prospect of fuel reserves of the world have been given and the characteristics of the alternative fuels have been explained. Finally, methods ofincreasing the efficiencies of motor vehicles, with aparticular emphasis on engines, have been summarised. 1981 istatistiklerine göre belirlenmiş dünya petrol re- zervleri toplamı 648xl09 varil ve günlük petrol tüketimi 70 milyon varildir. Bu durumda bilinen petrol kaynaklarının 30 yıl sonra tükenme olasılığı vardır. Okyanuslarda yeni belirlenmekte olan petrol kaynakları da gözönüne alınarak; petrol, kömür, gaz gibi bilinen tüm dünya fosil kaynakları- nın en iyimser tahminle 241 yıl sonra tükenmesi beklen- mektedir. Bu tehlike karşısında alınabilecek önlemler aşağı- daki gibi sıralanabilir: Motorlu taşıtların yakıt tüketimini azaltmak: istatistik araştırmalara göre günlük 65 milyon varil petrol tüketiminin yaklaşık 1/3'ü, yani 20 milyon varillik bölümü motorlu kara taşıtlarında tüketilmektedir. Bu nedenle, petrol tüketimini azaltmak veya alternatif yakıtlara yönelmek amacı ile ön- celikle motorlu kara taşıtlarını gözönüne almak gerekir, ör- neğin Avrupa üreticileri 1978 taşıtlarına göre, 1986 taşıtla- rının % 10,1990 taşıtlarının % 20 oranında az yakıt harca- yacak yapıya dönüştürülmelerini planlamıştır. Bu iyileştirmenin gerçeklenmesi için, aerodinamik diren- cin azaltılması, ağırlıkların azaltılması (yani hafif taşıtlara yo- nelinmesi), yardımcıların yuttuğu gücün azaltılması, yanma işleminin iyileştirilmesi, güç iletimi ve elektronik ateşleme sistemlerinin geliştirilmesi, vuruntuya dayanıklı yakıtlar kullanarak sıkıştırma oranının yükseltilmesi, yüksek mo- ment ve düşük devirli motorların uygun iletim oranı ile kul- lanılması gibi konularda çalışmalar yapılmaktadır, örnek olarak; 800 kg'lık bir otomobilde bu yolla % 33'lük tasarruf sağlanabilir ve 100 km'de 8-8,5 it olan yakıt tüketimi 6,5-7 It'ye düşebilir. 1995'li yıllarda yüksek sıkıştırma oranlı ve türbülanslı yanma, elektronik kontrollü güç iletimi ile bu tüketimin 5 - 5,5 It'ye düşmesi beklenebilir. Benzer şekilde; direk püskürtmeli, türboşarjlı diesel motorlarının kullanımı ile 100 km'de yakıt tüketimi günümüz değerlerinin yarısı olan 5 - 5,5 It'ye düşebilir. Petrolden üretilen yakıtlara, değişik kaynaklı yakıtlar katmak: ilerde daha ayrıntılı olarak görüleceği gibi benzine örneğin alkol katılırsa vuruntuya dayanıklılık artar, yanma iyileşir ve yakıt tüketimi azalır. Alternatif Yakıtlar Kullanmak: Petrolden üretilen yakıt- lar yerine, motorlarda küçük değişikliklerle, sıvılaştırılmış doğal gaz, alkol, hidrojen kullanılabilir. MOTORLARDA PETROL YERİNE KULLANILABİLECEK YAKITLAR Katı yakıtların kullanıldığı buhar makinalanndan, içten yanmalı motorlara geçildikten sonra, yakıtlarla ilgili çalış- malar petrolden kolay ve ucuz yolla elde edilen sıvı yakıtla- rın enerji yoğunluklarının artırılmasına yönelmiştir. Motor- ların kullanılmasının başlangıcından beri alkolün yanmayı iyileştirdiği bilinmekteydi. Ancak petrol daha ucuz, daha yüksek ısıl değerli olduğundan 1970'li yıllara kadar motor- larda alkolün veya petrolden başka bir yakıtın kullanılması düşünülmemiştir. Aynca bu tarihlere kadar motorlar petrole uygun olacak şekilde geliştirilmiştir. Ancak 1970 petrol krizinden sonra, petrol kaynaklarının sınırlı oluşu da göz- önüne alınarak, alternatif yakıt arayışı önem kazanmıştır. Motorlarda kullanmaya uygun alternatif hidrokarbon yakıtlar, çeşitli doğa kaynaklanndan türetilebilir ve genel olarak iki gruba ayrılabilirler.
Kömürden sıvı motor yakıtlarının türetümesi; sentez yo- lu ile metanol ve petrol üretmekten oluşur. Fakat bu yön- tem oldukça büyük yatırımlar gerektirdiğinden ekonomik şekilde uygulanma olasılığı azdır, örneğin bu tür bir tesis okyanusta petrol çıkarmaya yarayan off-shore (kıyı ötesi) platformlarına göre 10 kat fazla yatırım gerektirmektedir. Bu nedenle, kömürden elde edilen yapay sıvı yakıtlar top- lam yakıt üretimi içinde ancak % 0,5 kadar bir oran oluş- turmaktadır. Alternatif yakıtları ay n yan inceleyelim: Alkoller: Motorlarda sıvı yakıt olarak kullanılan etanol ve metanol gibi alkoller doğal kaynaklardan fermantasyon yolu ile veya destrüktif damıtma yöntemi ile yapay olarak 24 Yüklə 1,75 Mb. Dostları ilə paylaş:
|