Diese Präsentation wurde erfolgreich gemeldet.
Wir verwenden Ihre LinkedIn Profilangaben und Informationen zu Ihren Aktivitäten, um Anzeigen zu personalisieren und Ihnen relevantere Inhalte anzuzeigen. Sie können Ihre Anzeigeneinstellungen jederzeit ändern.
DANIŞMANDOÇ.DR.NECMETTİN KAYA PROJE SORUMLULARI    OKAN DENİZ   ANIL BAYTEMUR
FORMULA SAE       ARACISÜSPANSĠYON MODELĠ         VE     SANAL YOL      TESTLERĠ
FORMULA SAE NEDĠR?• Formula SAE, Society of Automotive Engineers ( SAE )’in üniversiteler  arasında 1981 yılından beri her...
Formula SAE Kuralları-Genel KurallarYarışma statik ve dinamik etkinliklerden oluşmaktadır. Yarışma etkinlikleriaraçların m...
Formula SAE Dinamik Etkinlikler• Ġvmelenme Etkinliği : İvmelenme etkinliği arabanın düzgün bir yolda, düz   bir çizgide hı...
SÜSPANSĠYON SĠSTEMĠ
• Araç gövdesi ile tekerlekler arasına yerleştirilen süspansiyon sistemi, yolun  yapısından kaynaklanan titreşimleri sönüm...
SÜSPANSĠYON GÖREVLERĠ• Yolcuları veya taşınan yükü korumak ve sürüş konforunu iyileştirmekamacıyla yol yüzeyinin yapısında...
ARAÇTA MEYDANA GELEN SALINIMLAR• Sallantı•   Yan Yatma•   Zıplama•   Gezme                       Şekil 3.Araç Salınımlar
SÜSPANSĠYON ÇEġĠTLERĠ• Sabit ( Bağımlı ) Süspansiyon DonanımıSağ ve sol tekerlekler birbirlerine bir aks veya aks kovanı i...
FORMULA SAE ARACI SERBEST SÜSPANSĠYON SĠSTEMĠ                BĠLEġENLERĠ
Şekil 6.Ön Süspansiyon Görünümü
1) HUBHub mili fren elemanlarının yerleştirilmesi için ön ve arka süspansiyon içindizayn edilmiştir.                      ...
2) UPRIGHTDik duran destekleyici direk kontrol kollarına yataklık yapan elemandır.Süspansiyon sisteminde hub parçasına bağ...
3) KONTROL KOLU ( Control Arm )Kontrol ve süspansiyon kolları dairesel boru şeklindedir. Kontrol kolu farklıtürde malzemel...
4 )BEL KRANK ( Bell Crank )Süspansiyon sisteminin yapısal bir elemanı olup, mekanik hareketin yönünüdeğiştirerek sönümleme...
5)YAYLAR ve DAMPERLER ( Springs and Dampers )Yay ve damper sistemi içinde sıvı bulunan silindirik bir parça ve bu parçanın...
6) BAĞ ÇUBUĞU ( Tie Rod)Genellikle gerilimsiz bir eleman olup direksiyondan aldığı hareketi öntekerleklere iletir.        ...
7) SALLANMA ÇUBUĞU ( Sway Bar)Araç süspansiyonunun bir tarafından hareketi alan ve onu ileten bir gerilimelemanıdır.      ...
8) ĠTĠCĠ ÇUBUK ( Push Rod )Tekerlek hareketini bel krank ve sönümleme sistemine transfer eden yapısalelemandır.           ...
ÖN DÜZEN AÇILARI
1.KAMBER AÇISITaşıtın ön tekerleklerine önden bakıldığında düşey eksene göre, tekerleğin üstkısmının aracın merkezine ya d...
KAMBER AÇISI FAYDALARI• Lastiğin yol yüzeyine iyi bir temas yapmasını sağlar.• Pozitif kamber, yere temas noktasını yük ek...
2.KĠNG-PĠM AÇISIDingil piminin (başlık pimi ya da king-pim) üst kısmının taşıt merkezine doğrueğimidir. Günümüzde kullanıl...
KĠNG-PĠM AÇISI AMACI VE FAYDALARI  Fazla kambere olan ihtiyacı azaltır.  Tekerleğin temas noktasını pim ekseninin yol yüze...
3.KASTER AÇISITaşıt tekerleklerine yandan bakıldığında görülen, dingil piminin veya alt ve üstsalıncak rotillerini birleşt...
KASTER AÇISININ AMACI VE ETKĠLERĠ Kaster açısının asıl amacı hareket kararlılığı sağlamaktır. Pozitif veya negatif kaster ...
4.TOE AÇISI Aracın boyuna merkez ekseni ve tekerlek düzleminin eğiminin çizgisi ve yerdüzlemi ile arasındaki açıdır. Teker...
TOE AÇISININ AMACI VE ETKĠLERĠ• Taşıt düz yolda hareket ederken tahrik tekerleklerinin ve yükün etkisi ile ön  tekerlekler...
SÜRÜġ ESNASINDA ORTAYA ÇIKABĠLECEK DURUMLAR
1.OVERSTEER DURUMUAracın direksiyon aracılığıyla verilen dönme açısına fazla tepki vermesidurumudur. Yani, ideal koşullard...
2.UNDERSTEER DURUMUAracın direksiyon aracılığıyla verilen dönme açısına az tepki vermedurumudur. Yani, ideal durumda kendi...
FORMULA SAE ARACI ÖN SÜSPANSĠYON SĠSTEMĠ                Şekil 17. Ön Süspansiyon Sistemi
Ön süspansiyon sistemi ;• Kontrol Kolları ( control arms ) ,• Miller (spindles ) ,• Bel Krank (bel crank ) ,• Sallanma Çub...
FORMULA SAE ARKA SÜSPANSĠYON SĠSTEMĠ                     Şekil 18. Arka Süspansiyon SistemiArka süspansiyon sistemi ön süs...
ADAMS SANAL YOL TESTLERĠ VE ANALĠZLERĠ
• Formula SAE aracının süspansiyon analizleri yapılırken ADAMS 2012programı kullanılmıştır. ADAMS programında araç üzerind...
1. Süspansiyon sistemi olarak ADAMS programının içinde var olan FormulaSAE araç modülü kullanılmıştır.                    ...
2. Aracın ön süspansiyon sistemi çağrılarak sahip olduğu parametrelerden toeve kamber açısı değiştirilerek paralel tekerle...
Animasyon 1.Tekerlek Deplasmanına Göre Açı Değişimi ve Araç Animasyonu
3. Teker hareketi boyunca üç kuvvet değeri gözlenir. İtici çubuk sadece ‘’y’’ve ‘’z’’ ekseni boyunca yerleştirilmiştir ve ...
Animasyon 2.Tekerlek Deplasmanına Göre Kuvvet Değişimi ve Araç Animasyonu
4.Arka süspansiyon analizinde amaç kamber , kaster ve toe açılarını sıfırderece yakınlarında sabit tutmaktır. Tekerlek har...
5.Teker hareketine göre itici çubuk kuvvetleri sadece eksenel kuvvetleriiçermektedir. Sıkıştırma süresinde itici çubuk sad...
6.Yay rijitlik katsayısına göre yapılan analizde ilk olarak k = 50 N/mmolarak alınmıştır. Bu değerde, 20 mm tekerlek depla...
7.Yay rijitlik katsayısı k = 75 N/mm olduğu durumda tekerleğe gelenkuvvet 20 mm tekerlek deplasmanında grafikten okunan te...
ÖZETLE ;1.TOE AÇISI = +2.0˚ , KAMBER AÇISI = -1.0˚ için paralel tekerlek hareketianalizinde ön süspansiyon sisteminin sahi...
BÜTÜN ARAÇ ANALİZLERİ
Bütün araç olarak yol testleri yapıldığında aracın sahip olduğu parametreler  dahilinde aracın yol tutuş kabiliyeti ve dav...
Animasyon 3.Kuvvet Değişim Grafiği ve Araç Animasyonu
Tekerleğe gelen kuvvetin sabit olduğu ve aracın yoldan çıkmadığı görülmektedir.• Yarıçap = 8 m , dairesel pist, Toe Açısı ...
Animasyon 4.Kuvvet Değişim Grafiği ve Araç Animasyonu
Aracımızın toe açısına bağlı olarak yol tutuş kabiliyetini gözlemledik.Kamber  açısının bu duruma etkisi araştırıldığında ...
• Yarıçap = 8 m , dairesel pist, Toe Açısı = +1.0˚ , Kamber Açısı = -7.0˚ , İvme = 1.0  m/s2                      Şekil 10...
• Yarıçap = 8 m , dairesel pist, Toe Açısı = +1.2˚ , Kamber Açısı = -2.0˚ , İvme = 1.0  m/s2                        Şekil ...
Animasyon 5.Kuvvet Değişim Grafiği ve Araç Animasyonu
ÖZETLE ;1) TOE AÇISI > +1.2˚ olduğunda aracın yoldan çıktığı görülmektedir.2) KAMBER AÇISININ tek başına aracın yol tutuş ...
GENEL SONUÇLAR
Tablo 1.Sonuç tablosu
Animasyon 4.Kuvvet Değişim Grafiği ve Araç Animasyonu
ÇALIŞMAMIZDAYARDIMLARINI ESİRGEMEYEN            VE       EMEĞİ GEÇEN         HERKESE  TEŞEKKÜRÜ BORÇ BİLİRİZ!
Nächste SlideShare
Wird geladen in …5
×

Formula sae süspansi̇yon modeli̇ ve sanal yol testleri̇

3.038 Aufrufe

Veröffentlicht am

ADAMS 2012 programı ile sanal yol testleri gerçekleştirilmiştir ve en iyi sonuçlarda toe, kamber ve kaster açıları ile yay katsayısı elde edilmiştir.

Veröffentlicht in: Automobil
  • Als Erste(r) kommentieren

Formula sae süspansi̇yon modeli̇ ve sanal yol testleri̇

  1. 1. DANIŞMANDOÇ.DR.NECMETTİN KAYA PROJE SORUMLULARI OKAN DENİZ ANIL BAYTEMUR
  2. 2. FORMULA SAE ARACISÜSPANSĠYON MODELĠ VE SANAL YOL TESTLERĠ
  3. 3. FORMULA SAE NEDĠR?• Formula SAE, Society of Automotive Engineers ( SAE )’in üniversiteler arasında 1981 yılından beri her sene düzenlediği, dünyanın pek çok ülkesinden öğrencilerin formula tipi tek kişilik açık kokpit yarış araçları tasarlayıp üreterek katıldıkları bir mühendislik çalışmasıdır. Şekil 1.Formula SAE Aracı
  4. 4. Formula SAE Kuralları-Genel KurallarYarışma statik ve dinamik etkinliklerden oluşmaktadır. Yarışma etkinlikleriaraçların mühendislik tasarımını ve performansını test etmektedir. Araçlarıntasarımı belirli kurallar çevresinde gerçekleştirilmektedir. Bu kurallar ;1. Araç en az 1525 mm ’lik bir dingil mesafesine sahip olmalıdır.2. Aracın küçük olan aks aralığı (ön ya da arka) daha büyük olan aks aralığının %75’inden az olmamalıdır.3. Zemine yakınlık, çekiş etkinlikleri sırasında aracın parçalarını ( tekerlekler dışında ) yere değmesini önlemeye yetecek seviyede olmalıdır.4. Arabanın tekerlekleri 203.2 mm (8.0 inç) ya da daha geniş çapta olmalıdır.5. Sürücü oturmuş haldeyken en az 50.8 mm (2 inç) ’lik tekerlek hareketi ile tamamen operasyonel bir süspansiyon sistemiyle donanımlı olmalıdır.6. Araç her iki taraftan da 1.5 G ’ye tekabül eden 57 derecelik bir açıyla yana yatırıldığında devrilmemelidir.7. Aracın toplam motor hacmi maksimum 610 cm3 olmalıdır.
  5. 5. Formula SAE Dinamik Etkinlikler• Ġvmelenme Etkinliği : İvmelenme etkinliği arabanın düzgün bir yolda, düz bir çizgide hızlanmasını değerlendirir.• Skid-Pad Etkinliği :Skid-Pad etkinliği kavramı arabanın düz bir zeminde sürekli dönüş yaparken viraj alma gücünü ölçmek için kullanılır.• Autocross Etkinliği : Autocross etkinliği kavramı, yarışan araçların engeli olmadan, dar bir pistte aracın manevra kabiliyeti ve kullanım niteliklerini değerlendirmek için kullanılır. Autocross pisti gaz ve fren performans özelliklerini değerlendirmek için kullanılır.
  6. 6. SÜSPANSĠYON SĠSTEMĠ
  7. 7. • Araç gövdesi ile tekerlekler arasına yerleştirilen süspansiyon sistemi, yolun yapısından kaynaklanan titreşimleri sönümlemek üzere tasarlanmıştır. Süspansiyon sistemi sürüş konforu ve güvenliği açısından ihtiyaç duyulan bir sistemdir. Direksiyon sistemi, ön düzen geometrisi ve tekerleklerle bir bütünlük içerisinde çalışır. Aracın yol tutuş yetenekleri sürüş güvenliğinin sağlanmasındaki en önemli faktördür. Süspansiyon sistemi aracın ağırlığını taşıdığı gibi lastiklerin yola tutunmasını da sağlamalıdır. Aracın yol tutuşu hayati önem taşır; çünkü aracın aktif güvenliği, dengesi ve konforu bu sistemin sağlıklı çalışmasına bağlıdır. Şekil 2.Araç Üzerinde Süspansiyon Görünümü
  8. 8. SÜSPANSĠYON GÖREVLERĠ• Yolcuları veya taşınan yükü korumak ve sürüş konforunu iyileştirmekamacıyla yol yüzeyinin yapısından kaynaklanan titreşimleri, salınımları ve anişokları sönümleyerek yumuşatır. Yol yüzeyi ile tekerlekler arasındaki sürtünmeye bağlı olarak ortaya çıkansürüş ve fren kuvvetlerini gövdeye aktarır. Akslar üzerinde gövdeyi taşır ve gövde ile tekerlekler arasındaki uygungeometrik ilişkiyi sağlar. Yol ile tekerlekler arasında teması kaybetmeden güvenli dönüş yapmayı sağlar.
  9. 9. ARAÇTA MEYDANA GELEN SALINIMLAR• Sallantı• Yan Yatma• Zıplama• Gezme Şekil 3.Araç Salınımlar
  10. 10. SÜSPANSĠYON ÇEġĠTLERĠ• Sabit ( Bağımlı ) Süspansiyon DonanımıSağ ve sol tekerlekler birbirlerine bir aks veya aks kovanı ile bağlanır ve yoldarbelerini birlikte karşılayıp sönümleyen donanımlardır.• Serbest ( Bağımsız ) Süspansiyon DonanımıTekerlekler birbirlerinden bağımsız olarak yol darbelerini karşılayan vesönümleyen donanımlardır. Şekil 4.Sabit Süspansiyon Şekil 5.Serbest Süspansiyon
  11. 11. FORMULA SAE ARACI SERBEST SÜSPANSĠYON SĠSTEMĠ BĠLEġENLERĠ
  12. 12. Şekil 6.Ön Süspansiyon Görünümü
  13. 13. 1) HUBHub mili fren elemanlarının yerleştirilmesi için ön ve arka süspansiyon içindizayn edilmiştir. Şekil 3. Hub
  14. 14. 2) UPRIGHTDik duran destekleyici direk kontrol kollarına yataklık yapan elemandır.Süspansiyon sisteminde hub parçasına bağlıdır. Şekilde görüldüğü gibi parçaüst ve alttan olacak şekilde ağızlar boşaltılmıştır ve bunlar maksimum yük al-tında alt küresel rot çubuğunun eğilmesine neden olur. Şekil 4. Upright
  15. 15. 3) KONTROL KOLU ( Control Arm )Kontrol ve süspansiyon kolları dairesel boru şeklindedir. Kontrol kolu farklıtürde malzemeler kullanılarak ve farklı ölçülerde üretilebilir. Kollardaki buçeşitlilik sistemin tutarlılığı üzerinde kötü etki yapmakta olup aracın dönüşünüzorlaştırır. Şekil 5. Kontrol Kolu
  16. 16. 4 )BEL KRANK ( Bell Crank )Süspansiyon sisteminin yapısal bir elemanı olup, mekanik hareketin yönünüdeğiştirerek sönümleme sistemine iletir. Şekil 6. Bel Krank
  17. 17. 5)YAYLAR ve DAMPERLER ( Springs and Dampers )Yay ve damper sistemi içinde sıvı bulunan silindirik bir parça ve bu parçanınetrafına sarılı yaydan ibarettir ve sisteme gelen darbe ve titreşimleri absorbeedip sönümlemektedir. Şekil 7. Yay ve Damper
  18. 18. 6) BAĞ ÇUBUĞU ( Tie Rod)Genellikle gerilimsiz bir eleman olup direksiyondan aldığı hareketi öntekerleklere iletir. Şekil 8. Bağ Çubuğu
  19. 19. 7) SALLANMA ÇUBUĞU ( Sway Bar)Araç süspansiyonunun bir tarafından hareketi alan ve onu ileten bir gerilimelemanıdır. Şekil 9. Sallanma Çubuğu
  20. 20. 8) ĠTĠCĠ ÇUBUK ( Push Rod )Tekerlek hareketini bel krank ve sönümleme sistemine transfer eden yapısalelemandır. Şekil 10. İtici Çubuk
  21. 21. ÖN DÜZEN AÇILARI
  22. 22. 1.KAMBER AÇISITaşıtın ön tekerleklerine önden bakıldığında düşey eksene göre, tekerleğin üstkısmının aracın merkezine ya da dışarı doğru eğimine kamber açısı denir.Tekerleğin üst kısmı dışa doğru belirli bir açı ile eğim yapıyorsa pozitifkamber, içe doğru eğimli ise negatif kamber olarak tanımlanır. Şekil 11. Kamber Açısı
  23. 23. KAMBER AÇISI FAYDALARI• Lastiğin yol yüzeyine iyi bir temas yapmasını sağlar.• Pozitif kamber, yere temas noktasını yük ekseninin yere temas noktasına getirerek, meydana gelen momenti azaltır. Böylece direksiyon kolaylığı sağlar.• Aracın ağırlığını dingil başına momentsiz bindirerek, dingil pimi burcunda veya rotillerdeki sürtünmeyi azaltarak direksiyon kolaylığı sağlar.• Tekerleğe gelen normal tepki kuvvetinden dolayı dingil pimi veya rotillerde meydana gelen yük ve aşınmaları azaltır.• Gereğinden fazla pozitif kamber açısı tekerleğin dıştan aşınmasına, negatif kamber açısı ise içten aşınmasına neden olur.• Kamber açısının iki tarafta eşit olmaması taşıtın bir tarafa çekmesine neden olur, Taşıt, pozitif kamber açısının büyük olduğu tarafa çekme yapar. İki tekerlek arasındaki kamber açısı farkı 0.5˚ ‘den büyük olmamalıdır.
  24. 24. 2.KĠNG-PĠM AÇISIDingil piminin (başlık pimi ya da king-pim) üst kısmının taşıt merkezine doğrueğimidir. Günümüzde kullanılan serbest süspansiyon sistemlerinde alt ve üstsalıncak rotillerinin eksenlerini birleştiren doğru ile düşey eksen arasındameydana gelen açıdır. Şekil 12. King-Pim Açısı
  25. 25. KĠNG-PĠM AÇISI AMACI VE FAYDALARI Fazla kambere olan ihtiyacı azaltır. Tekerleğin temas noktasını pim ekseninin yol yüzeyini kestiği noktaya yaklaştırarak yol darbelerinin ön takım ve direksiyon sisteminin üzerindeki olumsuz etkileri azaltır. Dönüşlerde direnç momentini azaltarak direksiyon momenti sağlar. Dönüşlerden sonra tekerleğin tekrar düz konuma gelmesini sağlar. Direksiyon geri toplama momentinin oluşmasını sağlar.
  26. 26. 3.KASTER AÇISITaşıt tekerleklerine yandan bakıldığında görülen, dingil piminin veya alt ve üstsalıncak rotillerini birleştiren doğrunun taşıtın önüne veya arkasına doğruyaptığı eğime kaster denir. Tekerleğe yan tarafından bakıldığında pimin üstkısmının arkaya doğru eğimi "Pozitif Kaster", tersi ise "Negatif Kaster”olarak adlandırılır. Günümüz taşıtlarında her iki duruma da rastlamakmümkündür. Şekil 13. Kaster Açısı
  27. 27. KASTER AÇISININ AMACI VE ETKĠLERĠ Kaster açısının asıl amacı hareket kararlılığı sağlamaktır. Pozitif veya negatif kaster verilmiş aracın tekerleklerinde yolun durumundan dolayı sapma meydana geldiğinde ,tekerlekler tekrar eski konumuna gelir. Taşıta kolay manevra yapma imkanı sağlar. Gereğinden fazla büyük kaster açısı direksiyonu zorlaştırır, aşırı yol darbesi etkisi ve titreşimlere neden olur. Gereğinden küçük kasterde ise düşük hızlarda direksiyon kolaylığı sağlandığı halde yüksek hızlarda direksiyon kontrolü azalır ve taşıt sağa sola gezinti yapar. Pozitif kasterli bir taşıtta kaster açısının küçük olduğu tekerlek tarafına, negatif kasterli bir taşıtta ise açının büyük olduğu tarafa doğru çekme meydana gelir. Dönüşlerden sonra tekerlekler tekrar düzgün konuma getirilmeye çalışıldığında direksiyonun kolayca toplanmasına yardımcı olur.
  28. 28. 4.TOE AÇISI Aracın boyuna merkez ekseni ve tekerlek düzleminin eğiminin çizgisi ve yerdüzlemi ile arasındaki açıdır. Tekerlekler içe yatıksa ‘’ Toe-In’’, dışa yatıksa‘’Toe-Out’’ olarak adlandırılır. ‘’Toe-In’’ sabit yanal kuvvetleri hareketsüresince aracın merkez eksen çizgisine doğru yönlendirdiğinden daha stabilolur. Tekerleği maksimum darbeden korumak ve aracın savrulmasını önlemekiçin gereklidir. Şekil 14. Toe Açısı
  29. 29. TOE AÇISININ AMACI VE ETKĠLERĠ• Taşıt düz yolda hareket ederken tahrik tekerleklerinin ve yükün etkisi ile ön tekerlekler, arkadan itişli araçlarda genellikle dışa doğru açılmaya, önden çekişli araçlarda ise içe doğru kapanmaya zorlanır. Bu nedenle önden çekişli araçlarda ön tekerleklere toe-out, arkadan çekişli araçlarda toe-in verilir.• Fazla miktarda toe-in veya toe-out verilmişse bu durum tekerleklerde yuvarlanma direncinin artmasına neden olur. Ayrıca tekerleklerin, içten veya dıştan anormal derecede düzensiz aşınmalarına yol açar.• Kullanılan lastiklerin de verilen toe değerlerine etkisi vardır. Mesela, radyal dokulu lastik kullanılan taşıtlara, bias dokulu lastik kullanılanlara göre daha düşük toe değeri verilmektedir. Çünkü radyal gövdeli lastiklerin yanal kuvvetlere karşı direnci daha fazladır.
  30. 30. SÜRÜġ ESNASINDA ORTAYA ÇIKABĠLECEK DURUMLAR
  31. 31. 1.OVERSTEER DURUMUAracın direksiyon aracılığıyla verilen dönme açısına fazla tepki vermesidurumudur. Yani, ideal koşullarda kendi çevresinde 60 dönerek bir virajıalması gereken aracın arka ucunun dışarı doğru ötelenmesiyle kendiçevresinde 60 ’den fazla dönerek yoldan çıkmasıdır. Viraja girilip frenebasıldığında arka lastikler ön lastiklerden ince ise olur. Şekil 15. Oversteer Durumu
  32. 32. 2.UNDERSTEER DURUMUAracın direksiyon aracılığıyla verilen dönme açısına az tepki vermedurumudur. Yani, ideal durumda kendi çevresinde 60 dönerek bir virajı almasıgereken aracın ön ucunun (arkasına göre) dışarı doğru daha çok ötelenmesiylekendi çevresinde 60 ’den az dönerek burnunun virajın dışına doğruyönelmesidir. Viraja girdikten sonra hızlanıldığında ve arka tekerleklerin önlastiklerden kalın olması halinde olur. Şekil 16. Understeer Durumu
  33. 33. FORMULA SAE ARACI ÖN SÜSPANSĠYON SĠSTEMĠ Şekil 17. Ön Süspansiyon Sistemi
  34. 34. Ön süspansiyon sistemi ;• Kontrol Kolları ( control arms ) ,• Miller (spindles ) ,• Bel Krank (bel crank ) ,• Sallanma Çubuğu ( sway bar ) ,• İtme Çubuğu ( push rod )• Direksiyon Sisteminden ( steering system ) oluşmuştur.
  35. 35. FORMULA SAE ARKA SÜSPANSĠYON SĠSTEMĠ Şekil 18. Arka Süspansiyon SistemiArka süspansiyon sistemi ön süspansiyon sistemine çok benzemektedir.Aralarındaki temel farklılık arka süspansiyona tahrik aksları ( Drive Axles )eklenmiştir. Arka süspansiyon sisteminde direksiyon aksamı olmamasınarağmen , arka süspansiyon bağlantı çubuğu kullanılarak kontrol kollarınısadece dikey doğrultuda harekete sınırlandırmaktadır.
  36. 36. ADAMS SANAL YOL TESTLERĠ VE ANALĠZLERĠ
  37. 37. • Formula SAE aracının süspansiyon analizleri yapılırken ADAMS 2012programı kullanılmıştır. ADAMS programında araç üzerinde belirliparametreler değiştirilerek optimum sonuçlar ile aracın yüksek derecede yoltutuş kabiliyeti ve dengeli bir şekilde yol alması amacıyla analizler yapılmıştır.Süspansiyon parametrelerinde değişimin tekerlek deplasmanı boyuncaolabildiğince minimum seviyede olması amaçlanmıştır.• Süspansiyon parametreleri tekerlek düzeneğinin sahip olduğu toe, kamber,kaster, king-pim açıları ve tekerleğin düşey eksende yaptığı deplasmandeğeridir.• Analiz şartlarımızın başında öncelikle aracın sağlıklı bir şekilde yol almasıgöz önünde bulundurularak çıkarımlar yapılmıştır. Aracımız bir yarış arabasıolduğu için konfor şartı testlerimiz sırasında göz ardı edilmiştir.• Aracın testlerinde viraj alma durumunda yoldan çıkma, paralel tekerlekdeplasmanı durumunda parametrelerin minimum değerde değişmesi vesüspansiyon sisteminde kullanılan yayın rijitlik katsayısı değiştirilerek aracagelen kuvvet değişimi incelenmiştir.
  38. 38. 1. Süspansiyon sistemi olarak ADAMS programının içinde var olan FormulaSAE araç modülü kullanılmıştır. Şekil 19. Formula SAE Aracı Hazır Modeli
  39. 39. 2. Aracın ön süspansiyon sistemi çağrılarak sahip olduğu parametrelerden toeve kamber açısı değiştirilerek paralel tekerlek deplasmanı testinde minimumdeğişimi verecek optimum açı değerleri elde edilmeye çalışılmıştır. Bu analizsonucunda aşağıdaki grafikte görüldüğü gibi toe açımız +2.0 , menzilaralığımız +1.7857 ile +2.1 arasındadır. Bu değerler farklı deplasmanlar içinyapılan değerlendirmeler sonucunda minimum değişikliği veren sonuçlarolarak elde edilmiştir. Şekil 1. Açı Değişim Grafiği
  40. 40. Animasyon 1.Tekerlek Deplasmanına Göre Açı Değişimi ve Araç Animasyonu
  41. 41. 3. Teker hareketi boyunca üç kuvvet değeri gözlenir. İtici çubuk sadece ‘’y’’ve ‘’z’’ ekseni boyunca yerleştirilmiştir ve grafikten gözlemlendiği gibikuvvet sadece eksenel yönlerde meydana gelmektedir. Bu itici çubukmalzemesinin daha hafif ve çok fazla mukavemet değerine gerekduyulmayan malzemeden yapılmasını desteklemektedir. Bu malzemeyeörnek olarak Karbon-Fiber malzemesi verilebilir. Karbon-Fiber boru enfazla 5120.8 N ‘ a dayanabilmektedir. Şekil 2. İtici Çubuğa Düşen Kuvvet Grafiği
  42. 42. Animasyon 2.Tekerlek Deplasmanına Göre Kuvvet Değişimi ve Araç Animasyonu
  43. 43. 4.Arka süspansiyon analizinde amaç kamber , kaster ve toe açılarını sıfırderece yakınlarında sabit tutmaktır. Tekerlek hareketi boyunca kamber açısı-0.65˚ civarındadır. Kamber açısının düşük değeri tekerleğin yol yüzeyi ileher zaman maksimum temasta olduğunu göstermektedir. Tekerlek hareketiboyunca toe açımız 0.5˚ ve sabittir. Bu açı bize tekerlek hareket menziliboyunca tekerlek yüzeyinin çok iyi bir sürüşe neden olacağınıgöstermektedir. Şekil 3. Arka Süspansiyon Açı Değişim Grafiği
  44. 44. 5.Teker hareketine göre itici çubuk kuvvetleri sadece eksenel kuvvetleriiçermektedir. Sıkıştırma süresinde itici çubuk sadece eksenel kuvvetleremaruz kalmaktadır. Buna bağlı olarak ön süspansiyon sisteminde olduğugibi daha hafif ve daha az mukavemete sahip bir malzeme seçilebilir. Bunaörnek olarak Karbon-Fiber malzeme gösterilebilir. Şekil 4. Arka Süspansiyon İtici Çubuk Kuvveti Grafiği
  45. 45. 6.Yay rijitlik katsayısına göre yapılan analizde ilk olarak k = 50 N/mmolarak alınmıştır. Bu değerde, 20 mm tekerlek deplasmanında grafiktenokunan tekerlek kuvveti F = 1000 N ‘dur. F = -k x denkleminden yayınsıkışma miktarı x = 20 mm olmaktadır. Şekil 5. Kuvvet-Rijitlik Grafiği
  46. 46. 7.Yay rijitlik katsayısı k = 75 N/mm olduğu durumda tekerleğe gelenkuvvet 20 mm tekerlek deplasmanında grafikten okunan tekerlek kuvvetiF = 1243 N ‘dur. F = -k x denkleminden yayın sıkışma miktarıx = 16.57 mm olmaktadır. Şekil 6. Kuvvet-Rijitlik Grafiği
  47. 47. ÖZETLE ;1.TOE AÇISI = +2.0˚ , KAMBER AÇISI = -1.0˚ için paralel tekerlek hareketianalizinde ön süspansiyon sisteminin sahip olduğu değerlerde minimumdeğişim gözlenmiştir.2.Arka süspansiyon sistemi için minimum toe ve kamber açılarının en iyi yoltutuşuna imkan sağladığı gözlenmiştir.3.Sonuç olarak aynı tekerlek deplasman değerlerinde yay rijitlik katsayısınınartması ile tekerleğe ve dolayısı ile araca gelen kuvvet artmaktadır. Bununlaberaber yayın sıkışma miktarı azalmaktadır. Görüleceği üzere sert bir yay hafifyüklerde darbelerin bir kısmını araca verir ve kontrolsüz bir sürüşe neden olur.
  48. 48. BÜTÜN ARAÇ ANALİZLERİ
  49. 49. Bütün araç olarak yol testleri yapıldığında aracın sahip olduğu parametreler dahilinde aracın yol tutuş kabiliyeti ve davranışı gözlenebilmektedir. Araçtan istenilen en önemli şey iyi bir yol tutuş kabiliyeti ve olabildiğince araç değerlerinde minimum değişimdir. Yol tutuş kabiliyeti ve aracın dengeli bir şekilde seyir sürebilmesi için kaster, kamber ve toe açıları değiştirilerek en iyi sonuç elde edilebilir. Açıların yanında aracın ivmelenme faktörü de göz önünde bulundurulmalıdır. İlk olarak aşağıdaki değerlere göre analiz yapıldığında ;• Yarıçap = 8 m, dairesel pist, Toe Açısı = +1.0˚, Kamber Açısı = -1.0˚, İvme = 1.0 m/s2 Şekil 7. Lastiğe Gelen Kuvvet Grafiği
  50. 50. Animasyon 3.Kuvvet Değişim Grafiği ve Araç Animasyonu
  51. 51. Tekerleğe gelen kuvvetin sabit olduğu ve aracın yoldan çıkmadığı görülmektedir.• Yarıçap = 8 m , dairesel pist, Toe Açısı = +1.2˚ , Kamber Açısı = -1.0˚ , İvme = 1.0 m/s2 Şekil 8. Tekerleğe Gelen Kuvvet Değişimi Grafiği• Tekerleğe gelen kuvvetin sabit olmadığı ve bir noktadan itibaren azaldığı yani aracın yoldan çıktığı görülmektedir.Sonuç olarak aracımızın toe açı değeri > + 1.2˚ olduğunda araç yoldan çıkmaktadır.
  52. 52. Animasyon 4.Kuvvet Değişim Grafiği ve Araç Animasyonu
  53. 53. Aracımızın toe açısına bağlı olarak yol tutuş kabiliyetini gözlemledik.Kamber açısının bu duruma etkisi araştırıldığında ;• Yarıçap = 8 m , dairesel pist, Toe Açısı = +1.0˚ , Kamber Açısı = -2.0˚ , İvme = 1.0 m/s2 Şekil 9. Tekerleğe Gelen Kuvvet Değişimi Grafiği• Tekerleğe gelen kuvvetin sabit olduğu ve aracın yoldan çıkmadığı görülmektedir.
  54. 54. • Yarıçap = 8 m , dairesel pist, Toe Açısı = +1.0˚ , Kamber Açısı = -7.0˚ , İvme = 1.0 m/s2 Şekil 10. Tekerleğe Gelen Kuvvet Değişimi Grafiği• Sonuç olarak denilebilir ki aracın değişik kamber açılarında yoldan çıkmadığı görüldüğüne göre araç tasarım parametrelerinin izin verdiği sürece tek başına kamber açısının yol tutuş kabiliyetine bir etkisi yoktur.
  55. 55. • Yarıçap = 8 m , dairesel pist, Toe Açısı = +1.2˚ , Kamber Açısı = -2.0˚ , İvme = 1.0 m/s2 Şekil 11. Tekerleğe Gelen Kuvvet Değişimi Grafiği• Toe açı değeri ‘’ 1.2˚ ‘’ olmasına rağmen tekerleğe gelen kuvvetin sabit kaldığı ve dolayısıyla aracın yoldan savrulmadığı görülmektedir. Bunun nedeni kamber açı değerinin ‘’ -2.0˚ ‘’ olmasıdır. Kamber açısı değeri arttırılarak aracın yol tutuş kabiliyeti arttırılabilir.
  56. 56. Animasyon 5.Kuvvet Değişim Grafiği ve Araç Animasyonu
  57. 57. ÖZETLE ;1) TOE AÇISI > +1.2˚ olduğunda aracın yoldan çıktığı görülmektedir.2) KAMBER AÇISININ tek başına aracın yol tutuş kabiliyetine bir etkisi olmadığı gözlenmektedir.3) KAMBER AÇISININ arttırılması yoldan savrulan bir aracın yol tutuş kabiliyetini arttırmaktadır.
  58. 58. GENEL SONUÇLAR
  59. 59. Tablo 1.Sonuç tablosu
  60. 60. Animasyon 4.Kuvvet Değişim Grafiği ve Araç Animasyonu
  61. 61. ÇALIŞMAMIZDAYARDIMLARINI ESİRGEMEYEN VE EMEĞİ GEÇEN HERKESE TEŞEKKÜRÜ BORÇ BİLİRİZ!

×