İTÜ Makina Mühendisliği Bölümü üyesi öğrenciler tarafından, motor, kompresör ve taşıt tasarımı grupları altında, Prof. Dr. Ertuğrul Arslan ve Dç. Dr. Doğan Güneş danışmanlığında yürütülen, hava ile çalışan kara taşıtı projesinin internet sayfasına hoşgeldiniz.
26 Mart 2007 Pazartesi
Taşıt Tasarımı
Sitemiz açılmış!!
Site de kullanılan araç resmi için siz öneriler getirebilirsiniz diye düşündüm.
Motor verimi ve mekanik verimler ihmal edilmiştir. YUVARLANMA DİRENÇ KAYBI
Yuvarlanma direnci lastik içindeki enerji kaybı sonucu oluşmuştur bu kayıp lastik temas noktasının şekil değiştirme ve eski halini almasına bağlı olup lastik sönüm oranlarıyla ilşkilidir. Yani histerisis lastik malzemesi içinde meydana gelir.Bu da mekanik enerjinin ısı enerjisine dönüşmesine sebep olur ve lastikler ısınır. Yuvarlanma direncinin %60-70’i lastik malzemesine bağlı olarak temas noktasında meydana gelir. Düşük sönümleme yuvarlanma direncini bir taraftan arttırırken diğer taraftan ıslak zemin için yuvarlanma direncini düşürmüş olur. Diğer yandan havanın lastiğin fan etkisi sayesinde küçük te olsa yuvarlanma direncine katkısı vardır. Radyal lastik tipleri için toplam yuvarlanma direnç enerji kayıpları şu şekilde dağılır: %73, lastik iç yapıdaki histerisis, %12, lastik temas yüzeyi ile yol arasındaki sürtünme, %13, lastik yanduvarı, ve %2 hava kabarçıkları için. Yuvarlanma direnci yuvarlanma direnç kuvvetini FR oluşturur ve yuvarlanma direnç kuvvet katsayısı olarak gösterilir. FR = FZ,W (N) faktörü dikey FZ,W (N) kuvveti ve lastik basıncı pT ye bağlı olarak performans grafikleri açısından önem teşkil etmektedir. Grafik 1. lastik- eğrisini hızın fonksiyonu olarak göstermektedir. Lastikler maksimum hızlar arttıkça lastik sonum oranlarını maksimum hıza ulastıktan sonraki bölgede rezonansa girecek şekilde tasarlanırlar. Bu yüksek hız lastiklerinin yol tutuşu daha iyi olmakla beraber yuvarlanma dirençleri artmaktadır.
GRAFİK 1
GRAFİK 2 Ampirik formüller deneyler sonucu çıkartılabilir. Grafik 2 ye göre çıkan formül verilmiştir.
AERODİNAMİK DİRENÇ KUVVETİ
Aerodinamik direnç iki kaynaktan üretilir. Aracın dışındaki hava akışı (%90 ) ve havalandırma ve soğutma için radyatörden içeri giren hava .(%10) Dış akış normal kuvveti ve kesme gerilmesine neden olur. Basınç sürüklemesi %90 yüzey sürtünmesi ise %10 olarak dağılır. Aerodinamik direnç kuvveti; formülünden çıkarılır.
= 15,5 C ve 101,32 kPa için havanın özkütlesi = 1.23 kg/m = sürükleme katsaysı = ön alan = hıza bağlı araç hızı
TOPLAM DİRENÇ KUVVETİ
Toplam direnç kuvveti grafik 3 baz alınarak şehir trafiğine ve sabit hızlara göre hesaplanmıştır.
F = FR+R +ma
m= 750 kg, =0.3 , =2 m
Şehir trafiği için olan hesap havamobilin de kullanım alanı olması sebebiyle en çok dikkat edilmesi gereken hesap olmaktadır. (V=50 km/h)
F = 100+26,8+87,8=214,6 N
100 km gitmek için gerekli enerji=21460 Kj
90 km sabit hız için yapılan hesapta ise;
F = 100,25+230=330,25 N
100 km gitmek için gerekli enerji=33025 Kj
GRAFİK 3 Grafik 3 te Volkswagen Golf’ün maruz kaldığı dirençler oranı gösterilmiştir.
Referanslar
-Theory of Ground Vehicles, J.Y. Wong, John Wiley & Sons, page 9,10,17 -The Automotive Chassis:Engineering Principles SECOND EDITION, Prof. Dipl.-Ing. Jörnsen ReimpellDipl.-Ing. Helmut Stoll Prof. Dr.-Ing. Jürgen W. Betzler,page 121,122,123 -OZGEN AKALIN ,Vehicle Design Lecture Notes
1 yorum:
Motor verimi ve mekanik verimler ihmal edilmiştir.
YUVARLANMA DİRENÇ KAYBI
Yuvarlanma direnci lastik içindeki enerji kaybı sonucu oluşmuştur bu kayıp lastik temas noktasının şekil değiştirme ve eski halini almasına bağlı olup lastik sönüm oranlarıyla ilşkilidir. Yani histerisis lastik malzemesi içinde meydana gelir.Bu da mekanik enerjinin ısı enerjisine dönüşmesine sebep olur ve lastikler ısınır. Yuvarlanma direncinin %60-70’i lastik malzemesine bağlı olarak temas noktasında meydana gelir. Düşük sönümleme yuvarlanma direncini bir taraftan arttırırken diğer taraftan ıslak zemin için yuvarlanma direncini düşürmüş olur. Diğer yandan havanın lastiğin fan etkisi sayesinde küçük te olsa yuvarlanma direncine katkısı vardır. Radyal lastik tipleri için toplam yuvarlanma direnç enerji kayıpları şu şekilde dağılır: %73, lastik iç yapıdaki histerisis, %12, lastik temas yüzeyi ile yol arasındaki sürtünme, %13, lastik yanduvarı, ve %2 hava kabarçıkları için.
Yuvarlanma direnci yuvarlanma direnç kuvvetini FR oluşturur ve yuvarlanma direnç kuvvet katsayısı olarak gösterilir.
FR = FZ,W (N)
faktörü dikey FZ,W (N) kuvveti ve lastik basıncı pT ye bağlı olarak performans grafikleri açısından önem teşkil etmektedir. Grafik 1. lastik- eğrisini hızın fonksiyonu olarak göstermektedir. Lastikler maksimum hızlar arttıkça lastik sonum oranlarını maksimum hıza ulastıktan sonraki bölgede rezonansa girecek şekilde tasarlanırlar. Bu yüksek hız lastiklerinin yol tutuşu daha iyi olmakla beraber yuvarlanma dirençleri artmaktadır.
GRAFİK 1
GRAFİK 2
Ampirik formüller deneyler sonucu çıkartılabilir. Grafik 2 ye göre çıkan formül verilmiştir.
AERODİNAMİK DİRENÇ KUVVETİ
Aerodinamik direnç iki kaynaktan üretilir. Aracın dışındaki hava akışı (%90 ) ve havalandırma ve soğutma için radyatörden içeri giren hava .(%10) Dış akış normal kuvveti ve kesme gerilmesine neden olur. Basınç sürüklemesi %90 yüzey sürtünmesi ise %10 olarak dağılır.
Aerodinamik direnç kuvveti;
formülünden çıkarılır.
= 15,5 C ve 101,32 kPa için havanın özkütlesi = 1.23 kg/m
= sürükleme katsaysı
= ön alan
= hıza bağlı araç hızı
TOPLAM DİRENÇ KUVVETİ
Toplam direnç kuvveti grafik 3 baz alınarak şehir trafiğine ve sabit hızlara göre hesaplanmıştır.
F = FR+R +ma
m= 750 kg, =0.3 , =2 m
Şehir trafiği için olan hesap havamobilin de kullanım alanı olması sebebiyle en çok dikkat edilmesi gereken hesap olmaktadır. (V=50 km/h)
F = 100+26,8+87,8=214,6 N
100 km gitmek için gerekli enerji=21460 Kj
90 km sabit hız için yapılan hesapta ise;
F = 100,25+230=330,25 N
100 km gitmek için gerekli enerji=33025 Kj
GRAFİK 3
Grafik 3 te Volkswagen Golf’ün maruz kaldığı dirençler oranı gösterilmiştir.
Referanslar
-Theory of Ground Vehicles, J.Y. Wong, John Wiley & Sons, page 9,10,17
-The Automotive Chassis:Engineering Principles SECOND EDITION, Prof. Dipl.-Ing. Jörnsen ReimpellDipl.-Ing. Helmut Stoll Prof. Dr.-Ing. Jürgen W. Betzler,page 121,122,123
-OZGEN AKALIN ,Vehicle Design Lecture Notes
Yorum Gönder