SANTEZ 0878.STZ-2015 Taşıtlarda Kullanılan Debriyaj Sistemlerinin Termo-Mekanik Özelliklerinin İyileştirilmesi


Kılıç M. (Yürütücü), Sevilgen G. , Çakmak T.

  • Proje Türü: Sanayi Tezleri Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
  • Başlangıç Tarihi: Kasım 2015
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2018

Özet

Araçlarda kullanılan debriyaj elemanı, motorla vites kutusu arasındaki irtibatı keserek vites değiştirme olanağı sağlayan aktarma organıdır. Motordan aldığı torku iletmenin yanında, kalkış ve vites geçişi esnasında sürüş konforunu da sağlar. Günümüz araçları konvansiyonel debriyaj sistemleriyle donatılmışlardır. Bu debriyaj sistemi; disk komplesi, volan ve kendi içerisinde kapak, diyafram yayı ve baskı plakasından oluşan baskı komplesinden meydana gelmektedir. Araçlarda eğimli yollarda veya trafiğin yoğun olduğu bölgelerdeki sürekli duruş kalkış balata ile plaka arasında göreceli bir harekete neden olmakta ve bunun neticesinde de sürtünme dolayısıyla ısı açığa çıkmaktadır. Artan sıcaklıkla birlikte sürtünme katsayısı düşmekte, baskı plakasındaki deformasyon sonrası iç çapıyla tork iletme eğilimine girmekte, dolayısıyla iletilen tork seviyesinde azalma, daha yüksek sıcaklık seviyelerinde ise komponentlerin sıcaklık dayanımı dolayısıyla balatada erime, plakada ise çatlak ve kırılmalar görülmektedir. Bu problemler aracın yolda kalmasına, hatta ölümle sonuçlanabilecek ciddi yaralanmalı trafik kazalarına sebep olabilir. Bu kapsamda gerçekleştirilen projenin amacı deneysel ve sayısal analizler ile ürün üzerinde iyileştirmeler yapmak ve ortaya ticarileşmesi hedeflenen bir ürün çıkarmak olmuştur. Bu hedef doğrultusunda simülasyon programları ile sistemin termal davranışı, sonlu elemanlar analizleri ile ulaşılan sıcaklık seviyeleri analizleri yapıldı. Proje kapsamında, mekanik ve metalurjik özellikler bakımından farklı olan üç tip havalandırma kanalları içeren kavrama plakası geliştirildi. Her havalandırmalı prototipinin soğutma performansı, termal çatlama direnci ve mekanik patlama seviyesi deneysel olarak incelendi ve geleneksel havalandırma kanaları içermeyen versiyon ile karşılaştırıldı. Deney sonuçları, havalandırma kanallarının basınç plakası soğutma performansını önemli ölçüde geliştirdiğini ve araç rölanti hızında soğuma süresini yarı yarıya azalttığını gösterdi. Geleneksel tasarımla karşılaştırıldığında, daha iyi termal çatlama direnci gösteren ve mekanik patlama ölçütünü yerine getiren %28 daha hafif prototip elde edildi. Ayrıca, araçlarda baskı plakası tasarım ve doğrulama sürecinde harcanan zaman ve maliyet kayıplarının önüne geçilmesini sağlayacak debriyajda belirli şartlar altında açığa çıkan yüksek enerji problemini mümkün olduğu kadar azaltacak ve tasarım değişkenlerini en optimum seviyeye getirecek bir metodoloji geliştirilmiştir.