Slayt 1 - yarbis - Yıldız Teknik Üniversitesi

Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
MOTOR KONSTRÜKSİYONU-3.HAFTA
Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
İçten Yanmalı Motor Hareketli Elemanları
•
•
•
•
•
•
•
1- Piston
2- Perno
3- Segman
4- Krank mili
5- Biyel
6- Kam mili
7- Supaplar
Piston
A-Görevi:
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
•
•
•
•
Yanma odası hareketli cidarını oluşturmak
Yanma sonucu gaz kuvvetleri ile doğrusal
hareket oluşturmak
Dolguyu sıkıştırmak
Yanmış gazları dışarı atmak
B-Malzemesi ve imali :
•
•
Piston alüminyum alaşımlarından veya dökme
demirden İmal edilir.
Çalışma esnasında oluşabilecek ısıl
genleşmleri dengelemek için konik imal edilir.
C-Piston malzemesinden beklenen özellikler:
•
•
•
•
•
Yüksek korozyon dayanımı
Yüksek aşınma dayanımı
Yüksek ısıl iletkenlik
Kolay işlenebilirlik
Düşük özgül ağırlık
Piston
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
Alüminyum alaşımlı pistonların
avantajları
Yüksek korozyon dayanımı
Yüksek ısıl iletkenlik
Kolay işlenebilirlik
Düşük özgül ağırlık(hafiflik)
Alüminyum alaşımlı pistonların
Dez-avantajları
Düşük aşınma dayanımı
Düşük yüksek sıcaklık dayanımı
Düşük maksimum basınç
dayanımı
Font (döküm)
pistonların avantajları
Yüksek aşınma dayanımı
Yüksek maksimum basınç dayanımı
Yüksek sıcaklık dayanımı
Font (döküm)
pistonların Dez-avantajları
Düşük korozyon dayanımı
Düşük ısıl iletkenlik
Yüksek özgül ağırlık
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
Perno
A-Görevi:
• Piston ile biyel arasındaki bağlantı elemanıdır
• Pistondan gelen gaz kuvvetlerini biyel koluna
iletmek
B-Malzemesi ve imali :
• Yüksek kalite çelikten imal edilir
• Yüzey serleştirme işlemi yapılır
C-Perno malzemesinden beklenen özellikler:
• Yüksek korozyon dayanımı
• Yüksek aşınma dayanımı
• Yüksek yüzey sertliği
• Yüksek kesme dayanımı
• Yüksek eğilme momenti
D-Perno bağlantı şekilleri:
• Biyel sıkı geçme-piston serbest = YARI
serbest bağlantı
• Biyel ve pistonda serbest = TAM serbest
bağlantı
Biyel
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
A-Görevi:
•
•
•
•
Pistonu krank miline bağlar
Piston kuvvetini krank miline taşır
Krank miline döndürme momenti uygular
Pistonun doğrusal hareketini krank milinin
dairesel hareketine dönüştürür.
Perno
Biyel
kolu
Biyel
civatası
B-Malzemesi ve imali :
•
•
Döküm yada dövme yolu ile çelikten imal
edilir
I profil olarak imal edilir
C-Biyel kolu malzemesinden beklenen özellikler:
•
•
•
•
Yüksek bükülme dayanımı
Flambaja karşı dayanım
Yüksek çekme dayanımı
Yüksek basma dayanımı .
Biyel
kucuk
başı
Biyel
yatakları
Biyel kepi
Segman
•
•
•
•
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
A-Görevi:
Pistonun aşınmasını engeller
Kompresyon kaybını önler
Yağlama görevi yapar
Pistonda silindire ısı geçişi sağlar
B-Malzemesi ve imali :
•
•
Yüksek kalite yay çeliğinden imal edilir
Yüzey serleştirme işlemi yapılır
C-Segman malzemesinden beklenen özellikler:
•
•
•
•
•
Yüksek korozyon dayanımı
Yüksek aşınma dayanımı
Yüksek yüzey sertliği
Yüksek ısıl iletkenlik
Yaylanabilme kabiliyet
D-Segman tipleri ve takılması:
•
•
Genelde içten yanmalı motorlarda 2 kompresyon bir yağ
segmanı kullanılır.
Kompresyon kaybını engellemek icin tüm segmanların
yarıkları eş aralıklı (120 derece) takılmalı
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
Krank mili
A-Görevi:
• Doğrusal hareketi dairesel harekete çevirmek
• Sıçratma yöntemiyle yağlama sağlamak
• Motor bloğundan biyel yataklarına yağ taşımak
• Biyel kolundaki döndürme kuvvetini döndürme
momentine dönüştürmek
B-Malzemesi ve imali :
• Döküm yada dövme yolu ile imal edilir
• Döküm miller grafitli dökme demirden imal edilir
• Dövme miller düşük alaşımlı islah çeliğinden imal
edilir
• Karşı ağırlıklar ile dengelenir.
C-Krank mili malzemesinden beklenen özellikler:
• Yüksek korozyon dayanımı
• Yüksek aşınma dayanımı
• Çalışan yüzeylerde yüksek yüzey sertliği
• Yüksek burulma dayanımı
• Yüksek bükülme dayanımı vb.
Önü ana
biyel nihayeti
muylu muylusu
Kam mili
A-Görevi:
B-Malzemesi ve imali :
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
• Supapları tahrik etmek
• Dökme demirden imal edilir
C-Kam mili malzemesinden
beklenen özellikler:
•
•
•
•
Yüksek yıpranma direnci
İyi form katılığı
Titreşim sönümleme özelliği
İyi işlenebilirlik
Supaplar
A-Görevi:
•
•
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
•
Emme gazlarının silindir içine
alımı
Egzoz gazlarının silindirden atımı
Yanma odasında sızdırmazlık
sağlamak
B-Malzemesi ve imali :
•
Yüksek alaşımlı krom yada
magnezyum çeliğnden imal edilir.
C-Supap malzemesinden
beklenen özellikler:
•
•
•
•
Yüksek yıpranma direnci
Yüksek sıcaklık dayanımı
Yüksek basınç dayanımı
İyi ısıl iletkenlik( Egzoz
supaplarında ek soğutma
önlemleri alınır)
D- Supaplarda aşırı ısınma
•
•
•
•
Soğutma yetersizliği
Aşırı büyük tabla çapı
Yüksek yanma sıcaklığı
Supap malzemesinin ısıl iletimin kötü olması
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
İçten Yanmalı Motor Hareketsiz Elemanları
1-Silindir Bloğu
2-Karter
3-Silindir Kafası
Silindir Bloğu
A-Görevi:
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
•
•
•
•
Silindir kapağı ile birlikte yanma odasını
oluşturmak
Yanma basıncını karşılamak
Pistona yataklık yapmak
Yanma ısısının dışarıya atılmasını sağlamak
B-Malzemesi ve imali :
•
•
•
Döküm yolu ile dökme demirden elde edilir
imal edilir.
Segman çalışma yüzeyleri sertleştirilir.
Alüminyum dökümlerde segman çalışma
yüzeyi kovanlı olarak çelikten imal edilir.
C-Silindir malzemesinden beklenen
özellikler:
•
•
•
•
Yüksek yıpranma direnci
Yüksek sıcaklık dayanımı
Yüksek basınç dayanımı
İyi ısıl iletkenlik
Karter
A- Alt Karter Görevi:
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
•
•
•
•
Yağlama yağına haznelik yapmak
Motor alt elemanlarını alttan
gelebilecek darbelere karşı korumak
Yağlama yağının soğutulmasını
sağlamak
Stasyoner motorların zemine
bağlamasında ayaklık görevi yapar
B- Malzemesi ve imali :
•
Çelikten yada döküm yolu ile demirden
yada alümiyumdan elde edilir
C- Karter malzemesinden
beklenen özellikler:
•
•
Darbe dayanımı
İyi ısıl iletkenlik
D- Font ve Alüminyum alaşımlı
karter
•
•
Alüminyum alaşımlı karter font karterlere
oranla daha yüksek ısıl iletim katsayısına,
yüksek korozyon dayanımına ve düşük özgül
ağırlığa (hafiflik) sahiptir
Font karterlerin en önemli özelliği
alüminyum alaşımlı katerlere oranla daha
yüksek darbe dayanımına sahiptir.
Motor Ana Elemanlarının Hesabı ve Dizaynı
BİR MOTOR PARÇASI ÜZERİNE ETKİ EDEN KUVVETLER
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
•Silindir içerisindeki gaz basıncının yarattığı basınç kuvveti
Basınç kuvveti sürekli değişkendir, ve piston strokunun çok küçük bir
bölümünde maksimum değere ulaşır
•Gidip-gelme hareketi yapan ve dönen parçaların atalet kuvveti
Periyodik olarak değişirler, yüksek devirli motorlarda gaz basınç
kuvvetinden daha büyük değerde olabilir.
•Titreşim (elastik sınırlar içersinde)
Tüm kuvvetler titreşim yaratır, rezonans sınırına gelmesi
•Isıl gerilmeler
Yanma sonucu çıkan ısınının motor parçalarına geçmesi ve bu
parçaların farklı mertebede ısınması, farklı oranda ısıl genleşmelere
neden olur.
Dizayn Şartları
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
•Motor parçalarına etki eden kuvvetlerin değişimi ( şiddeti
ve büyüklüğü) motorun çalışma koşullarına bağlıdır.
•Bir motorun
parçaları genellikle o motorun sert/ağır
şartlarına göre dizayn edilir.
NeN
Ne
Me
Pz
Memax
OTTO MOTORU İÇİN
DİZAYN ŞARTLARI
Boşta ulaşabileceği
maksimum devir
Pzmax
nmin nM
nN nmax
n d/d
Dizayn Şartları
Makina Müh. Bölümü
Yıldız Teknik Üniversitesi
OTTO Dizayn Şartları
nm= Maksimum momentin sağlandığı devir
nN= Maksimum güce ulaşılan devir
nm= (0,4-0,6) .nN
•Bu çalışma şartında gaz basınçları maksimum
olup atalet kuvvetleri düşüktür.
Nen= Nominal devirde elde edilen maksimum gücü
ifade eder.
nbçmax= (1,05-1,20) .nN
•Bu çalışma şartında gaz basınçları düşük
maksimum olup atalet kuvvetleri yüksektir.