1.5L dizel motorlar için motor bağlantı ve askı braketi tasarımı ve analizi

Abstract

Otomobillerde motor, araç şasisi üzerinde üç farklı noktadan bağlanmaktadır. Bunlar; motordan direk şasi bağlantısı, diğer ikisi ise şanzıman üzerinden bağlantılardır. Bazı otomobil firmaları bu motor üzerindeki bağlantının birden fazla görevde kullanılmasını amaçlamışlardır. Bağlantının sağlanmasının yanında motorun taşınma görevi de bu bağlantı braketi ile sağlanmaktadır. Bu çalışmada binek otomobil üreticisine ait olan, 1.5L dizel Euro 6 emisyon standartlarına uyan motoru için, motordan şasi üzerine bağlantıyı sağlayan ve motorun taşınmasını sağlayacak yapıyı içeren braket tasarımı yapılması amaçlanmıştır. Bu tasarım motor parçası olarak ömürlük parça olarak kullanılmaktadır. Ayrıca parçanın kullanıldığı motor ailesi yüksek hacimli üretim kapasitesine sahip olması sebebi ile yüksek sayılarda üretimi gerçekleştirilecek olup otomobil üretici firma bünyesindeki ürün gamında geniş bir yelpazede kullanımı olacaktır. Yapılacak olan tasarımda dikkat edilmesi gereken önemli noktalar, motorun çalışma ve çalışmama durumunda başarılı şekilde bağlantının sağlanması, motorun şasi içine yerleştirilmesinde veya çıkarılmasında askı braketi olarak görevini başarı ile yerine getirebilmesi ve yapılan parçanın ağırlığının optimize edilmesi gerekmektedir. Parça ağırlığı maksimum ergonomi sınırı olan 3 kg ile sınırlandırılmıştır. Parça malzemesi olarak dökme demir malzeme kullanılımına karar verilmiş olup bunun sebebindeki en büyük etken yüksek gerilme değerlerine dayanımıdır. Önceki programda alüminyum kullanılması dayanım açısından büyük problem oluşturmuştur. Parçanın iki farklı çalışma koşulu için farklı yükler uygulanmıştır. Motorun şasi bağlantısı görevinde parça motor hareketinden kaynaklı zorlama yüklerine maruz kalmaktadır. Bu yükler önceki motorlardan alınan ölçüm dataları olup, yönlere göre X:17kN, Y:6kN ve Z:12kN olarak alınmıştır. Askı kısmında ise motor şanzıman ikilisinin salınım hareketinden gelen merkezcil kuvvet ve ağırlık bilgisi göz önüne alınarak hesaplama sonucunda 8400 N ’luk yüke maruz kalmaktadır. Bu yük altında da askı kısmının analizleri ve tasarımı tamamlanmıştır. Parça tasarımında başlangıçta sabit kabul edilen ve bir önceki nesil motordan direk olarak tasarımı sabit alınan motor takoz braketi bağlantısı tasarımı yapılan malzeme değişikliği ile bağlantıda dayanım problemleri nedeni ile değiştirilmiş olup yeni yapılan tasarımda hem bağlantı geometrisi hem de kullanılan bağlantı elemanlarında değişikliğe gidilmiştir. Bu sayede istenilen dayanım sağlanılmıştır. Yapılan bilgisayar destekli analiz çalışmaları ile parçanın tek seferde doğru tasarım ve dayanım özelliklerinde üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu tez kapsamında parçanın parametrik tasarımının yapılması, analizlerle bu tasarımın optimize ve şekillendirilmesi konusunda bilgi verilmiştir. Tasarım için CATIA programından yararlanılmış olup, yapılan analiz işlemlerinden Abaqus ve Altair HyperWorks programlarından yararlanılmıştır. Test ölçümlerinin, yapılan analiz dataları ile karşılaştırmak için LMS Virtual Lab programı kullanılmıştır.