Geri Dön

İçten yanmalı motorlarda titreşimlerin incelenmesi

The study of vibration in internal combustion engines

  1. Tez No: 312823
  2. Yazar: ERKAN ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HALİT KARABULUT
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Teknik Eğitim, Technical Education
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 214

Özet

Pistonlu taşıt motorlarının titreşimlerinin minimize edilmesi hem taşıtın kalitesi, kullanışlılığı ve ömrü açısından hem de yolcuların veya sürücülerin rahatlık ve güvenliği açısından önem arz etmektedir. Bu çalışmada tek silindirli dört zamanlı bir dizel motorunun dinamik modellemesi yapılarak; motorun hızlanma sürecinde sergilediği davranışlar, motor bloğunun titreşimleri, krank milinin açısal hızının değişimleri, takozlarda oluşan dinamik kuvvetler, sürtünme kuvvetlerinin açısal hız değişimlerine etkileri ile hareketli parçaların kütle atalet kuvvetlerinin krank milinin açısal hız değişimlerine ve motor blok titreşimlerine etkileri incelenmiştir. Dinamik model; piston, biyel, krank mili ve motor bloğu hareket denklemlerinden oluşmaktadır. Model; atalet kuvvetleri ile momentlerini, hidrodinamik ve kuru sürtünme kuvvetleri ile momentlerini, marş momentini, harici yük momentini, gaz basıncı ve takoz kuvvetlerini içermektedir. Bloğun ve diğer dinamik elemanların hareketleri krank eksenine dik bir düzlemde tanımlanmıştır. Motor bloğunun hareketi üç serbestlik derecesine sahiptir ve bunlardan ikisi dikey ve yatay doğrultulardaki öteleme hareketleri, diğeri ise krank ekseni etrafındaki dönme hareketidir. Sunulan çalışmada sayısal çözümleme işlemleri, başlangıç koşulları altında zaman değişkenine göre yapılmıştır. Simülasyonda kullanılan gaz basıncı, tek silindirli dört zamanlı bir dizel motorundan deneysel yöntemle elde edilmiştir.Bloğun dikey titreşimlerinin doğrusal hareketli parçaların ataletinden kaynaklandığı, krank mili ekseni etrafındaki açısal titreşimlerinin çalışma gazı basıncının değişimlerinden kaynaklandığı görülmüştür. Biyel kütlesinin üçte ikisi krank mili ve volandan oluşan dönel parçaların kütlesine, diğer kısmı piston kütlesine katılarak analiz yapıldığında, piston kütlesinin sebep olduğu dikey blok titreşimlerini minimize etmek için piston kütlesi kadar bir balans ağırlığının kullanılması gerekli görülmektedir. Ancak bu durumda bloğun yatay titreşimlerinde artış olmaktadır. Sürtünme kuvvetlerinin daha çok bloğun açısal titreşimlerinde etkili olduğu görülmüştür. Dönel hareketli parçaların kütle atalet momenti artarken krank milinin açısal hız değişimleri azalmaktadır. Ancak krank milinin açısal hızındaki çevrimlik değişimlerin volanın kütle atalet momenti ile lineer olarak azalmadığı görülmüştür. Çevrimlik hız değişimleri belirli bir değerin altına düştükten sonra, volan kütle atalet momentinin daha da arttırılması belirgin bir iyileşme sağlamamaktadır. Farklı sertlik ve sönümleme sabitleri için bağlantı takozlarında oluşan iletim kuvvetlerinin bloğun doğal frekans bölgelerinde aşırı arttığı görülmüştür.

Özet (Çeviri)

In vehicle engines with pistons, the minimization of vibrations has importance for both the quality, practicability and durability of the vehicle and, comfort and safety of passengers or drivers. In this study by preparing the dynamics model of a single cylinder diesel engine, the behaviours of the engine in speeding up, the block vibration of the engine, the fluctuations of the crankshaft speed, dynamic forces occurring on mounts, effects of frictional forces to angular speed variations, effects of piston masses to the speed variation of crankshaft and the translational vibrations of the engine block were examined. The dynamic models consist of the motion equations of the piston, piston connecting rod, crankshaft and engine block. The model involves the forces and moments caused by inertial effects, hydrodynamics and dry frictions, working gas pressure, mount deformation, external load and start-up moment. The motions of the engine block and the other moving elements were described on a plane perpendicular to the crankshaft axis. The engine block has three degree of freedom; two of them are translational motions on the direction of vertical and horizontal, and the other is angular vibration around the crank axis. Numerical solution was performed on the time domain by means of using initial conditions. The working gas pressure exerting on the piston was experimentally obtained from a four-stroke single cylinder diesel engine.It is observed that the vertical and rotational vibrations of the engine block were caused by piston inertia and variation of working gas pressure respectively. Ones a half of the piston connecting rod mass was included to the mass of crankshaft and other half was included to the piston mass in the analysis, for the minimization of vertical vibrations, a counterweight mass equal to the half of piston mass becomes appropriate. In this case, however, horizontal vibrations of the engine block may increase. Frictional forces found to have effects on rotational vibrations of the engine block. While the inertia moment of rotating components increases, the fluctuation of crankshaft speed decreases. However, it is observed that the cyclic variations of crankshaft speed does not linearly decrease with the flywheel mass-inertia-moment. Below a value of the crankshaft cyclic fluctuation, rather increase of the flywheel mass does not provide a significant improvement. The examinations conducted with different mount stiffness and damping constants indicated that the transmissibility forces occurring on the mounts become larger within the range of natural frequency.

Benzer Tezler

  1. Silindir basınç değişimlerinin motor titreşimlerine etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effects of cylinder pressure changes on engine vibrations

    ABDÜLKADİR YEŞİLYURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Teknik EğitimMarmara Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. METİN GÜMÜŞ

    DOÇ. MUSTAFA DEMETGÜL

  2. Bir içten yanmalı motorda krank mili titreşimlerinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    MUSTAFA UYSAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Makine MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OSMAN KOPMAZ

  3. Investigation of geartrain impact noise in diesel engines

    Dizel motorlarda dişli darbe gürültüsünün incelenmesi

    ALİ TATAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK

  4. Dizel motorlarında çift kütleli volan kullanımı ve ilk çalıştırma gürültüsüne etkilerinin incelenmesi

    Application of dual mass flywheel to diesel engines and its effects on start up noise

    YASİN USLUGİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ERTUĞRUL ARSLAN

  5. Roller bearing fault detection using rotary encoder

    Açısal enkoder kullanarak bilyalı rulmanlarda hata tespiti

    SAMET YALDIZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK