Dört silindirli - dört zamanlı benzinli bir motorda titreşimlerin modellenmesi ve deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Çalışmanın ilk kısmında, motorun hareketli temel parçaları olan, krank milinin, biyel kolunun ve pistonun konumları, hızları ve ivmeleri belirlenmiş ve krank açısı cinsinden denklemlerle tanımlanmışlardır. Elde edilen bu verilerle, sistem üzerinde oluşan kuvvetler belirlenerek etkileri incelenmiştir. Oluşan bu kuvvetlerden yararlanılarak da motor bloğunun y eksenindeki hareket denklemleri çıkarılmıştır. Çalışmanın deneysel kısmında ise, gaz kelebeği açıklığı ve krank devir sayısı değiştirilerek titreşim ölçümleri yapılmıştır. 5 farklı gaz kelebek açıklığı değeriyle, 14 farklı devir sayısında motordan titreşim verileri alınmıştır. Diğer taraftan, motor test düzeneğinde yer alan yazılımla da motorun ürettiği güç ve tork değerleri belirlenmiş ve çizelgeler halinde raporlanmıştır. Deneylerden elde edilen tork ve güç verileriyle, titreşim değerlerinin karelerinin ortalamasının karekökü (RMS) değerleri kıyaslanmış ve grafiklerle gösterimler yapılmıştır. Titreşim ve motor verileri arasında, ikinci derece polinom fonksiyonlarıyla bir ilişki çıkarılmaya çalışılmıştır.

In the first part of the study, the basic moving parts of the engine, crankshaft's, piston rod's and piston's position, velocity and acceleration were determined and defined by the equation in terms of crank angle. By the obtained these data, the effects were examined by determining the forces occurring on the system. Taking advantage of these forces, the equations of motions in the y-axis is achieved. In the experimental section of the study, vibration measurements were done by varying throttle opening rate and rpm of the crankshaft. Measurement data were acquired with 5 different throttle rates and 14 different rpm value of crankshaft. On the other hand, Power and torque values generated by the engine were detected and reported with the tables by the software of the engine test setup. With torque and force data obtained from the experiments, the root mean squares of vibration values (RMS) were compared and graphical representations were made. Between the vibrations and engine data, a relationship was tried to get with the second-degree polynomial functions.