Çift Silindirli Su Soğutmalı Bir Motorun Biyel Kolu Yapısal Analizi

Öz

Biyel kolu, taşıtlarda pistonun doğrusal hareketini krank milinin dairesel hareketine iletmek için kullanılır. Bu hareket iletimi sırasında çeşitli gerilme türlerine maruz kalan biyel kolunun malzeme seçimi ve tasarımı, biyel kolunun mukavemet değerlerini etkileyen önemli faktörlerdendir. Bu çalışmada, çift silindirli dizel bir motor olan TR-ERB modelinin biyel kolu için yapısal analiz testleri yapılmış ve bu modele alternatif bir tasarım geliştirilmiştir. İlk aşamada TR-ERB modeli için beş faklı malzeme üzerinden analizler gerçekleştirilmiş ve daha sonra en uygun bulunan malzeme için alternatif model tasarımı üzerinden analizler tekrarlanmıştır. Yapısal analiz sonucunda en iyi sonucu veren malzeme 42CrMo4 olup gerilme değeri 425 MPa’dır. Malzemedeki deformasyon değerleri incelendiğinde ise en az deformasyon değeri 42CrMo4 malzemesinde olup miktarı 0,0609’dır. Maksimum deformasyon değeri dökme demir malzemesinde 0,107’dir. Eşdeğer elastikgerilim miktarında en iyi değer AISI1050 malzemesinde elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Biyel kolu
• Dizel motor
• Yapısal analiz
• Ansys

Structural Analysis of a Two-cylinder, Water-Cooled Engine

Abstract

The connecting rod is used in vehicles to transmit the linear motion of the piston rod to the circular motion of the crankshaft. The selection and design of the connecting rod, which is subjected to various types of tension in this movement transfer, is one of the important factors affecting the strength of the connecting rod. With this study, analysis tests of the connecting rod of the TR-ERB model, which is a twin cylinder diesel engine, have been made and then an alternative design has been made for thismodel. In the first stage, analyses were made on five different materials for the TR-ERB model, then the analyses were repeated over the alternative model design for the material with the highest strength. As a result of the structural analysis, the material that gives the best result is 42CrMo4 and its stress value is 425 MPa. In terms of deformation values in the material, the least deformation value is in 42CrMo4 material and its amount is 0.0609. Its value at maximum deformation is 0.107 in cast iron material. The best value was obtained for the AISI1050 material in the equivalent amount of elastictension.

Keywords

• Connecting rod
• Diesel engine
• Structural analysis
• Ansys

Kaynakça

1. [1] Celin, R., Arzen, B. ve Kmeti, D. A Metallographıc examınatıon Of A Fractured Connectıng Rod, 2008 ;42(2), 93–95
2. [2] Vinet, L. Ve Zhedanov, A. A “Missing” Family Of Classical Orthogonal Polynomials. Journal Of Physics A: Mathematical And Theoretical, 2011; 44(8), 1689–1699. Doi:10.1088/1751-8113/44/8/085201.
3. [3] Alkan, H. (2014). Sonlu Elemanlar Metodu Nedir, Nerelerde Kullanılır. Elektrik Port Web Sitesi. https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/sonlu-elemanlar-metodu-nedir-nerelerde-kullanilir/11661#ad-image-0
4. [4] Ali, M., M., Haneef, M. “Finite Element Analysis Of Connecting Rod,” World Academy Of Science, Engineering and Technology, International Journal of Mechanical and Mechatronics Engineering, 2016; Vol:10, No:7.
5. [5] Mohankumar, D., Rakesh, L., Bıher, B., “Design And Analysis Of A Connecting Rod,” International Journal of Pure and Applied Mathematics, 2017; Volume 116 No. 15, p. 105-109
6. [6] Al Hasan, N.H.J. “Simulation of Connecting Rod Using Finite Element Analysis,” International Journal of Innovative Research in Computer Science & Technology (IJIRCST), 2018; Volume-6 Issue-5.
7. [7] Shenoy, P. S. Dynamic Load Analysis and Optimization of Connecting Rod (tez çalışması) The University of Toledo, ABD. Mayıs 2004
8. [8] Dale, J.R. Connecting Rod Evaluation.Metal Powder Industries Federation. Ocak 2005

9. [9] Webster, W. D., Coffel, R. ve Alfaro, D. A Three Dimensional Finite Element Analysis of a High Speed Diesel Engine Connecting Rod. SAE Technical Paper Series, 1983; Sf. 831322.
10. [10] Fındık, F., Okumuş, C. S., Çolak, M. Malzeme Seçimi ve Uygulamaları.Ankara: Seçkin Yayıncılık; 2019