4 silindirli motor projesi

7/28/2019 4 Silindirli Motor Projesi

1/124

www.car-tr.comTrkiyenin 1 numarali otomobil sitesi.

Her ay yarismalar ile model arabalar sizin olabilir.

1

1-ANA BOYUTLARIN HESABI

VERLENLERNe = 70 Ps, N = 2000 d/dak

Sourer motoru, tat diesel motoru. Diesel, su soutmal, drt silindirli (z = 4),

drt zamanl.

SELENLER

1. = 1,05 1,2 Yksek devirli diesel mot.2. Pme = 5,5 6,5 kp/cm2 Tat diesel mot.

SLNDR API HESABI = (D)

3

...5,104

zPmen

NeD

= Formlnden hesaplanacak.

1-) Pme = 5,5 ve = 1,1 iin; mmcmD 2,11882,114.5,5.2000.1,1

70.5,104 3 ===

2-) Pme = 6 ve = 1,1 iin; mmcmD 8,11448,114.6.2000.1,1

70.5,104 3 ===

3-) Pme = 6,5 ve = 1,1 iin; mmcmD 8,11118,114.5,6.2000.1,1

70.5,104 3 ===

4-) Pme = 5,5 ve = 1,15 iin; mmcmD 4,11664,114.5,5.2000.15,1

70.5,104 3 ===

5-) Pme = 6 ve = 1,15 iin; mmcmD 1,11331,114.6.2000.15,1

70.5,104 3 ===

6-) Pme = 6,5 ve = 1,15 iin; mmcmD 1,11001,114.5,6.2000.15,1

70.5,104 3 ===

7-) Pme = 5,5 ve = 1,2 iin; mmcmD 8,11448,114.5,5.2000.2,1

70.5,104 3 ===

8-) Pme = 6 ve = 1,12 iin; mmcmD 5,11115,114.6.2000.2,1

70.5,104 3 ===

9-) Pme = 6,5 ve = 1,2 iin; mmcmD 5,10885,104.5,6.2000.2,1

70.5,104 3 ===


2/124



2

D

H= Pme = 5,5 Pme = 6 Pme = 6,5

1,1= D = 11,82 cm

H = 13,00 cm

D = 11,48 cm

H = 12,63 cm

D = 11,18 cm

H = 12,30 cm

15,1= D = 11,64 cm

H = 13,40 cm

D = 11,31 cm

H = 13,00 cm

D = 11,01 cm

H = 12,66 cm

2,1= D = 11,48 cm

H = 13,78 cm

D = 11,15 cm

H = 13,38 cm

D = 10,85 cm

H = 13,04 cm

H = .D den hesaplanacak;

1. H = 1,1 11,82 = 13,00 cm2. H = 1,1 11,48 = 12,63 cm3. H = 1,1 11,18 = 12,30 cm4. H = 1,15 11,64 = 13,40 cm5. H = 1,15 11,31 = 13,00 cm

6. H = 1,15 11,01 = 12,66 cm7. H = 1,2 11,48 = 13,78 cm8. H = 1,2 11,15 = 13,38 cm9. H = 1,2 10,85 = 13,04 cm

D = 11,82+11,48+11,18+11,64+11,31+11,01+11,48+11,15+10,85

D = 101,93 cm

H = 13,00+12,63+12,30+13,40+13,00+12,66+13,78+13,38+13,04H = 105,19 cm

Dort. =9

D= mmcm 1133,11

9

93,101== mmDort 110 seildi.

Hort. =9

H= mmcm 2,13002,13

9

19,105==

STROK BOYU HESABI (H)

Strok boyu hesab iin; 20,1= seildi.

H = mmD 132110.20,1. == mmH 130 seildi.


3/124



3

2-ENDKATR DYAGRAMININ ZM

TERMODNAMK HESAPLAR

SELENLER

P0=Patm=1 kp/cm2

t0=27C => T0=300K

P1=Patm=1 kp/cm2

T1=67C => T1=340K

T = T3 - T2 = 800K, T4 - T3 = 500K

2,2= (Kesme Oran) 13= (Sktrma Oran)ns = 1,38 ng = 1,23 >> Politropik sler

ltVHD

V HH 235,1)3,1(4

)1,1.(

4

22

===

0 Noktasartlar

1029,0113

235,1

10 =

=

==

HC

VVV V0 = 0,1029 lt, VC = 0,1029 lt

T0 = 27+273 = 300 K, P0 = Patm = P1; P0 = 1 atm = 1 kp/cm2

1 Noktasartlar

P1 = 1 kp/cm2; T1 = 67 + 273 = 340 K

V1 = VC + a.VH = 0,1029 + 1,235 => V1 = 1,251 lt

P1 = 1 kp/cm2; T1 = 340 K

2 Noktas

artlar

16,1216,12)113.(93,01)1.(1 ==+=+= dd a

238,112 /42,21)16,12.(1. cmkpPP

ns

d ===

KTT nsdo878)16,12.(340. 138,1112 ===

ltVV C 1029,02 ==

V2 = 0,1029 lt; P2 = 31,42 kp/cm2; T1 = 878 K


4/124



4

3 Noktasartlar

T = T3 - T2 = 800K,

42,31

42,31

878

800 3

2

23

2

23

22

=

=

=

P

P

PP

T

TT

P

P

T

T

23 /6042,31

878

42,31.800cmkmP =+=

V3 = VC = V2 = 0,1029 lt; T3-T2 = 800 K =>T3 = 800+878 = 1678 K

V3 = 0,1029 lt; P3 = 60 kp/cm2; T3 = 1678 K

4 Noktasartlar

ltVV 226,01029,0.2,2.VV

34

3

4 ====

P4 = P3 = 60 kp/cm2; T4-T3 = 500 K => T4 = 500+1678 = 2178 K

V4 = 0,226 lt; P4 = 60 kp/cm2; T4 = 2178 K

5 Noktasartlar

ngngVPVP 5544 .. =

V5 = VC + VH = 0,1029 + 1,235 = 1,338 lt.23,1

523,1 )338,1.()226.0.(60 P=

2

23,1

23,1

5 /7,6)338,1(

)226.0.(60cmkpP ==

123,1

123,1

1

145)2,2.(

13

1.2178.

1.

== ng

ngTT

=> T5 = 1447 K

V5 = 1,338 lt; P5 = 6,7 kp/cm2; T5 = 1447 K


5/124



5


6/124



6

ORTALAMA EFEKTF BASIN HESABI

3

3

3

3

)11.(4.2000.2,1

70.)5,104(

....)5,104( ==

Dzn

NePme

Pme = 6,252 kp/cm2

PSTON HIZININ HESABI

./66,830

2000.130,0

30

.snm

nHCm === Cm = 8,66 m/sn.

SLNDR HACMNN HESABI

ltVHDV HH 235,1)3,1(4

)1,1.(4

22

===

VH : Toplam silindir hacmi = 1.235.4 = 4,94 lt

NltNN HESABI

strokhacmilt

Ps

V

NeN

H

lt 17,1494,4

70===

ENDKATR DYAGRAMINDA HESAP=kp/cm, =cm, VH=cm

S = S1 S2 = 44 12 = 32 cm lld.

77,71235

100.3.32..=== mi

H

mi PV

SP

Pme = m.Pmi; =0,80 alnd.

Pme = 0,80.7,77 6,22 kp/cm = Pmediyagram

Pmediyagram = 6,22 kp/cmPmeseilen= 6,25 kp/cm idi.

Pmediyagram Pmeseilen


7/124



7

3.1 PSTON HESABI

Pistonun vazifesi, silindir kafas ve silindir eperleri ile havay veya gaz

kar

mlar

n

ka

rmayacakekilde bir odac

k tekil etmek ve gaz

n genilemesisrasnda gaz basncndan ald kuvveti biyel yardm ile krank miline geirmektir.

A PSTON UZUNLUU = (L)

Dieseller iin : D> Ders Notlar

C ST SEGMANIN YER = (C)

Dieseller iin . (Enterpolasyon yaplarak)

D = 110 mm iin; C = 20 mm alnd. >> Ders Notlar

D SEGMAN ADET

Dieseller iin . . . D> Ders Notlar

E SEGMANLAR ARASI MESAFE = (hl)

hl = 4 mm alnd . >> Ders Notlar

F PERNO GZ

Dieseller iin : dd = 0,4.D = 0,4.110 = 44 mm . . . . . . . . . . . . . (1)

di/dd = 0,80 0,82 = 0,81 => di = dd.0,81 = 44.0,8136 mm . (2)

di = Pernonun i ap, dd = Pernonun d ap

300 mm < dd < 50 mm olduundan; Perno tolerans = -0+0,007 mm(3)

G PERNO GZLER ARASINDAK MESAFE = (bb)

D > 70 mm ise bb = 25 + (D-70).25/50 mm


8/124



8

bb = 25 + (110-70). 25/50 = 45 mm. bb=45mm

H PSTON YZ ET KALINLII = (hc)

Piston yznn et kalnl her taraftan gerilmi bir plaka olarak yaplr. Yaplan

hesaplarda et kalnln bulabilmek iin ortadaki gerilme dikkate alnr. Ortada radyal

ve teetsel gerilmeler birbirine eittir.

r: Radyal Gerilme t : Teetsel Gerilme

2

2

.8

..

11.3

c

trh

rP

m

+==

Burada;

hc = Piston yz et kalnl.r = Piston yarap

P = Piston yzne tesir eden max. Kuvvet (= max. Yanma basnc)

m = Poisson katsays (metaller iin: m=10/3 alnacak)

Radyal ve teetsel gerilmelerin eitliinden;

2

2max ..488,0

c

trh

rP=== Bulunur. Bu denklemden

max

max.5,0.Prhc Elde edilir.

deeri seilirken bir emniyet faktr alnr.

: Emniyet katsays

2max /

30.....20mmkpem

==

Pmax (En byk yanma basnc) = 60 kp/cm2 dir. (P3=P4)

222max /1250/5,12/5,12225cmkpmmkpmmkp em ====

r = Piston yarap =D/2 =110/2 = 55 mm = 5,5 cm

1250

60.5,0.5,5

.5,0.

max

max ==

Prhc

mmcmhc 88,0 Alnd.


9/124



9

PSTON MUKAVEMET HESABI

A- DNAMK ZORLAMALARA KARI KONTROL

Ortada radyal ve teetsel gerilmeler birbirine eittir. Kenarlarda radyal ve

teetsel gerilmeler farkldr.

Radyal Gerilme:

2

2

2

2

2max /2126

8,0

)5,5.(60.75,0

..75,0 cmkp

h

rP

c

r ===

Teetsel Gerilme:

2

2

2

2

2max

/6388,0

)5,5.(60

.225,0

.

.225,0 cmkph

rP

mc

r

t====

B- TERMK ZORLAMALARA KARI KONTROL

Yanma neticesinde s yk pistonun takriben 2h lk ksmndan silindire geer.

Elde edilen gcn %20sinin segmanlarla soutma suyuna getiini kabul edelim:

][5,320,0.4

70.' PS

z

NN Z === N: retilen Is : 0,20

N: Soutma suyuna geen s edeerindeki g.Isnn tarayaca yzey: cr2..2 dir.

82,232760

4

)11,0(.

5,3.632

4.

5,3.632

.

'.632222

==== qDr

Nq

Kgl/m2h


10/124



10

Segman aralklar iin: 4 tane segman aral var.

hl = 4 mm idi. : 4 tane aralk iin 4.hl = 4.4 = 16 mm olur.

2.h = 20 + [(4+3,5+3)+(6+5,5)]+16 = 58 mm

2.h = 58 mm ise h=29 mm olur.

Kompresyon segmanlar iin : 4,4 mm

Ya segmanlar iin : 4,2 mm

PSTON MUKAVEMET HESABI

VC : n yanma odasnn hacmi = 0,1029 lt 103 cm3

Sourer tipi n yanma odasn 4 tane krenin birleimi olarak dnrsek;

Krenin hacmi : 3.3

4r (1 tane krenin hacmi)

r: n yanma odasn meydana getiren bir tek krenin yarap.4 Adet kre olduundan

).3

4.(4 3rVC = se

4

3.

4

1033 =r Den mmrr 12.3

4.4103 3

= alnd.


11/124



11

PSTON LLER

Diesel motorlar pistonlarnda i boyutlar piston apna bal olarak grafiklerde

verilmitir.

Piston apna gre verilmi olan bu grafiklerden Diesel motor pistonlarnn i

boyutlar pratik olarak tespit edilir.

Buna gre;

a = 65 mm a1 = 25 mm

b = 80 mm b1 = 50 mm

c = 88 mm c1 = 60 mm

d = 100 mm d1 = 126 mm


12/124



12


13/124



13

3.1 PERNO

PERNONUN HESABI

dd: Perno d ap Dieseller iin : dd = 0,4.D = 0,4.110 = 44 mm

di: Perno i ap di = 0,81.dd = 0,81.44 = 36 mm

bb : Perno gzleri arasndaki mesafe

D>70 mm ise : mmDmmDbb :),...(

50

25).70(25 +=

mmbmmb bb 45)..(4550

25).70110(25 ==+=

22 /250.

/9,2.

cmkpbd

Fmmkg

bd

F

dd

F : Pim yatana (perno yatana) gelen kuvvet =4

.2

max

DP

b: biyel ba eni

dd : Perno d apdr.


14/124



14

Genel olarak hz ok Diesel motorlarnda:

b = (0,3 0,6).D olarak alnr.

Perno yuvasnn dndaki et kalnlklarn tespit eden d ap ise;

b = (1,4 1,5).D olarak seilmelidir.

Buna Gre:

b = (0,3 0,6).D 0,36.D = 0,36.110 40 mm

Diesel motorlarnda : 75,2.....2,2=d

p

d

L

Lpdd.2,25 = 44.2,25 100 mm Lp100 mm

dd =(0,350,4).D = 0,4.110 =44 mm dd = 44 mm

=D

Lp= 0,90,95 => Lp = 0,9.110 = 100 mm Lp = 100 mm

L0 = bb + 2.2

t= bb + t

Lp = bb + 2.t

100 = 45 + 2.t

2.t = 55t = 27.5 mm

L0 = 45 + 27,5 = 72,5 mm

L0 = 72,5 mm

L0 = bb +2

b-L bp

t =2

b-L bp

L0 =2

bL bp +

PSTON PERNOSUNUN YATAKLIK KONTROL

Pyp : Piston yatana gelen kuvvet (yatak piston basnc )

Pyp =).(

4/.. 2max

bpd bLd

DP

=

)5,410.(4,4

4/)11.(.60 2

230 kp/cm2 Pyp 230 kp/cm

2


15/124



15

Pyp (emniyet) = 300 - 500 kp/cm2

Pyp < Pyp (emniyet) olduundan piston pernosu yataklk vazifesini emniyetle yapabilir.

Pyb : Biyele yataklk yapan ksma gelen kuvvet (=Yatak biyel basnc )

Pyb =bd bd

DP

.

4/.. 2max =4.5,4.4,4

)11.(.60 2 290 kp/cm2

Pyb 290 kp/cm2

Pyb (emniyet) = 500 - 700 kp/cm2

Pyb < Pyb (emniyet) olmaldr.

Pyb < Pyb (emniyet) olduundan uygundur

yb

yp

P

P=

3

2olmas gerekir.

yb

yp

P

P

3

2olduundan uygundur.

PSTON PERNOSUNUN ELMEYE GRE MUKAVEMET

max = kpD

P 57024

)110.(6,0

4

. 22

max ==

mmkpbL

PMbp

e .75,103348)4

45100.(5702.

2

1)

4.(

2

1max

+=

+=

3

4444

4615)44

3644.(

32).(

32mm

d

ddW

d

id

=

=

2

3/4,22

4615

.75,103348mmkp

mm

mmkp

W

Mee ==

EC.60 elii iin: 2/30 mmkpem =

eme < olduundan perno eilmeye kar mukavemetlidir.


16/124



16

PERNO MALZEMES

Perno malzemesi olarak seilecek malzemede olduka iyi vasflar aranr. Bu

vasflaru ekilde sralayabiliriz.

1) Malzemenin mukavemeti fazla olmaldr.2) Eilmesi az olmaldr.3) Kayma zellikleri msait olmaldr.4) Is altnda uzamas az olmaldr.

Bu vasflar yerine getirmek zere muhtelif tertipteki krom-nikelli elikler

kullanlr. Malzemenin umumiyetle i ksm olduka elastiki, d ksmnn ise fazla sertolmas istenir. Bunun iin de perno malzemesi olarak ekseriya sementasyon elikleri

kullanlr. Avrupa da en ok kullanlan perno malzemesi 1C60 eliidir.

Burada ad geen perno malzemesi olarak1C60 elii seilmitir.

1C60 eliinin terkibi:

C Cr Mn Si

%0,120,18 %0,60,9 %0,40,6 %0,35

Mukavemet deerleri;Kopma mukavemeti : 7090 kg/mm2

Akma mukavemeti : 70 kg/mm2

Uzama (10.d) : 914 %

Bzlme : 5060 %

entik darbe mukavemeti : 8 kg.m/cm2

Srekli eilme mukavemeti : 30 8 kg/mm2

PERNONUN MALAT EKL

Piston pernosu, pistonla biyeli birbirine mafsall olarak balar ve bylece piston

bana etki yapan gaz basncn biyel kolu yardm ile krank miline iletir. Piston pernosu

kk bir para olmasna ramen byk bir basn altnda alr. Bunun iin basnca ve

anmaya dayankl alaml eliklerden yaplr. Anmaya dayankll arttrmak iin

sl ilemle yzey sertletirildikten sonra talanp, leplenerek hassas bir ekilde biyel

aya ve pistondaki yuvalarna altrlr.


17/124



17

Pernonun yanma maksimum basnc altndaki eilmesi bizzat pistonda tepki

yapacak kadar byk olmamaldr. Pistonun l noktalardan titreim yapmadan atalet

kuvvetlerini yenerek atlayabilmesi iin pernonun ii boaltlr. Bylece basnca

dayankllk artar.

Zayf piston pernolar daima ok tehlikelidirler. Perno zayf olduu takdirde

eilmesi fazla olduundan ekseriya pernoda herkes tarafndan tannan mehur

atlamalar oluur. Yahut da piston bizzat eilir. Bu yzden de segmanlar skp kalrlar.

Pernonun piston tarafndaki yuvalarnn genilemesi ve bu suretle eilme ve

krlmalarnn olumas da pernonun zayf olarak boyutlandrlm olmasndandr.

Aynekilde pernonun pistondaki yuvalarnn konstrksiyonu da nemlidir. Gaz

basnlarnn piston yznden perno yuvalarna iletimi daha ziyade kaburgalar vastas

ile olur.

Bugnk yksek kompresyon, yksek g ve yksek devirli otomobil ve

kamyon motorlarnda, piston pernolarnn anp arza yapmadan uzun sre almas

iin hassas olarak altrlmas gerekir.

Perno yuvas mmkn olduu kadar rijit olmaldr. Pernoyu kuatan malzemenin

piston ekseni istikametinde kalnlaan et kalnl ile inas temin edilmelidir. Bunun

iin yuvann d emberi izilirken st ve altta 2 mm fazla yarap olmas kfidir.Yuvann d ksm 10 ila 15 meyille ve iyi bir yuvarlatma ile piston kenarnn i

eperine balanr.

Piston pernosunun altrlmasn pernoyu yuvaya sokmak iin pistonun 120 ye

kadar stlmas kfi ekilde yaplmaldr. Perno yerine sk gemelidir. Piston 120

kadarstld zaman elle yerine kolayca srlebilmelidir. Byle olursa normal alma

esnasnda perno hafife dner ve iyice yalanm olur. Daha sk bir altrma pernonun

uzamas

dolay

s

ile piston aft

n

n yuvarlakl

n

kaybetmesini dourur ki budamahsurlu neticeler verir.


18/124



18

PERNO


19/124



19

3.3 SEGMANLAR

Segmanlarn balca aadaki 3 esas grevi vardr.

1)

Piston ile silindir aras

ndaki s

zd

rmazl

temin ederek gazlar

n yanmaodasndan kartere kamasn nlemek.

2) Piston st l noktada iken silindire srayan ya aaya inerken syrarak buyan yanma odasna gemesini nlemek.

3) Pistonun soumasn temin etmek.

Segmanlarn bu vazifelerini yapabilmesi iin genel olarak kompresyon ve ya

segmanlar olmak zere iki tip segman kullanlr.

Kompresyon segmanlarnn gaz szdrmazln temin edebilmeleri iin bu

segmanlarn bir taraftan silindire tam olarak oturmas dolaysyla silindirle aralarnda

lineer bir temas bulundurmalar yani silindirlerin kayma yzeyleri ile aralarnda izgisel

bir temas bulundurmalar ve dier taraftan ise yuvalar iinde tam olarak oturmalar

lazmdr.

Kompresyon segmanlar pistonun st ksmlarna, ya segmanlar ise daha alt

taraflarna taklmaldr. Bunlarn grevleri ise ya syrarak bu yan yanma odasna

girmesini nlemektir. Bu segmanlarn ortalarnda ayaklar mevcuttur. Ya syrlrken

burada toplanr ve buradan ieri doru akar. Akan bu yalar piston yuvasndaki delikler

vastas ile pistonun i tarafna ve buradan kartere geerler.

Diesel motorlarnda yan iinde bulunabilecek kok paracklar sebebi ile bu

yarklar tkanabileceklerinde Diesel motorlarnda bunlar daha byk amak

mecburiyeti vardr.

Kendi kendini geren segmann iyi birekilde tesir edebilmesi iin segmanlarnda

belli bir minimum gerilimin mevcut olmas lazmdr. Yani segmann gaz kaaklarn

nlemesi iin yaylanmas esnasnda silindire belli bir basn ile basmas gerekir.

Segmanlarn silindir eperine olan yzey basncnn seilmesi motorun dnme

says ve silindir apyla ilgilidir.

Hz bilhassa ok tat motorlarnda yksek gerilimli segmanlar kullanlr. Bu tip

motorlarda kk silindir aplarnda yzey basnc 2 kg/cm2 den byk seilebilir.

Hz ok Diesel motorlarnda ve normal benzin tat motorlarnda normal

gerilimli segmanlar kullanlr.


20/124



20

Hz az motorlarda ve byk silindir aplarnda yksek yzey basnlar

glkler dourur.

Baz hallerde kendi kendini geren segmanlar da segman titreimi denilen

aksaklklar oluur ki bu esnada yanma odasndan krank mili hacmine doru segman

sistemiyle husule gelen gaz kaa normal zamandakinin pek ok misline kabilir. Bu

arzalar esnasnda bilhassa karakteristik olan nokta, motorun ya sarfiyatnn pek fazla

artmasdr.

SEGMAN ADET

Dieseller iin : D


21/124



21

YA SEGMANI SEM

ki adet Normal Teetsel Gerilimli ya segman kullanlacak.

(DIN 73104e gre)

Silindir ap D=110 mm

Kalnlk a=4,2 mm, fark =0,12

Ykseklik (h)

1. Sra . . . h = 6 mm

2. Sra . . . h = 5,5 mm

Teetsel Gerilme (z)

1. Sra . . . z = 2,15 kg %10

2. Sra . . . z = 2 kg %10

Yark (S)

S = (0,4 0,6) mm

b = 1 mm ( 0,05)

t = 1,2 mm ( 0,05)

Say n = 10

C 0,05

1. Sra C = 1,8 mm2. Sra C = 1,65 mm

Arlk (m)

1. Sra m = 35,2 gr

2. Sra m = 32,8 gr


22/124



22

SEGMAN HESABI

Silindir ap ve segman basnc belli olduktan sonra segmanlarn hesab

yaplabilir. Segmanlarn basnc P, ykseklii h ve eni a ile gsterildiine gre gerekli

hesaplamalar buna gre yaplr.

Segmann yark ksm ekseriya eik olarak kesilir. Gerilmemi segmanlarda

kesilmi olan ksmnn uzunluuna S dersek;

Ej

rhPS

.

...

2

3

2

4

= elde edilir. Burada;

j: Atalet momenti = 3..12

1ah

mmDr 552

1102

===

E = elastiklik modldr. 61.54.10E = 2/ cmKp

Kompresyon segmanlar iin:

a = 4,4 mm

P = 1,2 222 /10.2.1/ mmKgcmKg =

Ea

rPS

Eah

rhPS

....3.12

)...12

1(

...2

32 3

4

3

4 ==

mmS 46,910.54.1.4.4

55.10.2,1..3643

42

==

Ya segmanlar iin:

a = 4,2 mm

P = 1,2. 22 /10 mmKg

mmS 8,1010.54.1.2.4

55.10.2,1..3643

42

==


23/124



23

SEGMAN MALZEME TEKNOLOJS VE MALAT EKL

Segmanlar genel olarak perlitik sorbitik bir i yapy haiz dkme demirden

yaplrlar. Kullanlabilir bir segman malzemesi grafit yapraklar ile inktaa uratlan

perlitik sorbitik bir i yapy haizdir.

Segmann anmaya kar olan direnci iyapsna baldr. Malzeme seilirken

bir sertlik aramak yerine daha ziyade silindir malzemesi ile segman malzemesinin

sertliklerinin birbirlerine uymas dnlr.

Malzemenin iyapsnn homojen olmasn temin iin son zamanlarda segmanlar

teker teker dklr. ok saydaki segman kalplar tek bir dkm giri yolluu ile

birletirilir. Bu suretle her bir segman aynartlar altnda dklm olur.

Segmanlardan istenilen zelliklerden dolay zel ekillerde ve zel

malzemelerden yaplmaya mecburdurlar. Piston yapm malzemesinde aranlan zellikler

arasnda en nemlisi salamlk ve elastikiyettir. Bunlarla birlikte ayrca silindir

yzeyine uygunluk ve daima anabilir oluu gibi durumlarda gz nnde

bulundurulmaldr. Yaplan tecrbeler gstermitir ki mr ok uzun olan segman

makbul deildir. nk segmanlarn muayyen bir alma sresinde muayyen bir

miktarda anmas gerekmektedir. Bylelikle segmanlarn silindir i cidarlarnatamamen intibak salanm olur. Ancak uzun sre altktan sonra hi anma

gstermeyen segmanlar yukarda belirtilen sebeplerden dolay iyi bir segman

saylmazlar. Bunun aksine ok ksa zamanda anan segmanlar da tercih edilmez. nk

bunlarn mrleri gayet ksa olur. Bilhassa elik hibir zaman iyi bir yapm malzemesi

deildir. Kuvvetli ve elastiki olmasna ramen anmaya kar azami bir direnci vardr.

Fakat buna ramen muhtelif alma slarnda gerek mukavemetini gerekse

elastikiyetini asla muhafaza edemez.Bu yzden kompresyon segmanlar dkme demirden yaplrlar.

Gri dkme demirin anmaya kar olan meyili kadar krlmaya da temayl

vardr. Fakat anma zellii birinci planda nazari dikkate alndndan bu malzemenin

segman yapmnda kullanlmasnda fikir birliine varlmtr. Dkme demire ilave

edilen baz alamlar dkme demirin metanet ve elastikiyetini geni lde oaltmtr.

Baz alamlarda s ve tekerrr eden yklere kar mukavemetini arttrm ve keza

anma derecesini de normal hadlere karmtr.


24/124



24

Bugn segmanlar genel olarak font dkmden yaplrlar. Bunlarn kumda

dkmlerine uyan bileimleri;

Toplam C 3,5 (max.) %

Bileik C 0,55 0,80 %

Si 1,80 (max.) %

S 0,12 (max.) %

P 1,00 (max.) %

Mn 0,4 1.20 %

Segmanlar bakr, molibden, krom, nikel ihtiva eden alaml dkme fonttan da

yaplmaktadr. Dkmde mesanatn ince olmas arzu edilen bir durum olduu iin

segmanlar bugn santrifj ve tek para dkm eklinde dklrler.

Segmanlar genellikle gri dkme demirden yapld gibi elik alamlarndan da

yaplanlar vardr. Bu malzemeler iyi bir srtnme yzeyi tekil ettii gibi, motorda

meydana gelen yksek scaklk ve basnca kar koruyarak uzun zaman esneklikleri

kaybetmeden grevlerini baar ile yapmaktadrlar.

Kompresyon segmanlarnn alma zamanlarn ksaltmak, ayn segmanlarn iyi

yalanmasn salamak iin segman yzeyleri Cd, Sn, Cr, demir oksit, Mo, Ni, fosfat

veya siyah magnetik oksitle kaplanmtr. Ayrca zellikle ate segman denilen birincikompresyon segman Cr ve Mo ile kaplanarak hem yksek scakla daha fazla

dayanabilirler ve hem de silindirleri az andrrlar.

Burada segman malzemesi olarak ulanlan alamn bileimi aadaki gibidir.

Malzemenin ad : Piston segman

Cidar kalnl : 1,3 3 mm

Katk elemanlar : %

C Si Mn P S%3,6 %3,2 %0,4 %0,45 %0,06

Segmanlarn kayma yzeyleri hassas olarak tornada karlrlar. Bu ekilde

segmanlar ksa bir zaman sonra alm olurlar.

Tala derinlii 0,2 0,3 olduunda kalem hz 0,2 0,3 mm alnabilir.

Segmanlarn yan yzeylerinin ilenmesi de ok nemlidir. Bu yzeyler talanr ve hafif

alam pistonlar iin basn altnda parlatlr. Bu suretle segmanlarn tolerans 0,01 mm

ve daha aasna kadar inebilir. Segmanlar ilendikten sonra muayene edilirler.


25/124



25

nce silindir apnda bir parann evrede meydana getirdii ap fark kadar

byk torna edilir. Para kesilip karldktan sonra azlar kapatlarak segman d ap

silindir apna, i ap da pistona gre torna edilir. Segman silindire sokulduu zaman

silindirin cidarlarna her yerinden intibak eder. Yani kapatld zaman silindirik,

akken silindirik deildir.

kinci bir imalat ekli de nce tam bir silindir apna gre segmann ii ve d

tamamlanr. Sonra kesilerek kartlan para kadar segman azlar atrlr. Yine

segman silindire sokulduu zaman tam intibak eder.

Kompresyon segmanlar ya konsantrik yada eksantrik tipte olurlar. Konsantrik

segmanlarn btn evreler boyunca kalnlklar ayndr. Eksantrik segmanlarn ise

segman azlarnn karsna den ksm daha kalndr.


26/124



26

KOMPRESYON SEGMANI


27/124



27

YA SEGMANI


28/124



28

3.4 - SPAPLAR

Diesel motorlarnda sktrma orannn yksek olmas neticesinde sktrma

hacimleri olduka ufakt

r ve bu itibarla da sbaplar

n yukar

al

nmas

msait bir haltarz oluturur. Gerek bu sebep ile ve gerek yanma odasna yanmaya daha uygun bir

ekil verilebilmesi sebebi ile Diesel motorlarnda hemen daima yukardan sbapl

konstrksiyonlar mevcuttur.

Ayrca diesel motorlarnda sindir kovan kullanmak mevcudiyeti mecbur

olduundan szdrmazln temini iin esasen sbaplarn yukarda olmas faydaldr.

Yukarda belirtilen sebepler altnda btn Diesel motorlarnda ve bu arada gemi,

santral ve gaz motorlarnda yukardan sbaplar kullanlr.


29/124



29

Sbabn kendi kendisini merkezlemesi iin genellikle ; 045= alnr.

Kesik koninin yzeyi: F

..212

h

dd

F

+

=

..2

.2 122 hddd

F+

=

..2

)(2 12 hdd

F

=

.).( 12 hddF =

.)..( 2 hSinhdF =

hv

hCos =

Coshvh .=

h

dSin 1

=

Sinhd .1 =

Sinhdd ..221 =

Coshvh .= deeri .)..( 2 hSinhdF = de yerine yazlrsa;

CoshvSinhdF ..)..( 2 = bulunur.

Gazlarn en kk gei kesiti klasik olarak bu forml ile hesaplanr.

Pratikte umumiyetle;

22 4

1

6

1ddhv = olarak alnr.

Hz ok motorlarda Spap ivmesinin pek fazla olmasn nlemek iin;

210

1dhv = olarak alnabilir.

045= alnrsa:

747,0450 === CosCosSin ve 24

1dhv = deerleri F formlnde yerine yazlrsa:

CoshvSinCoshvdF ..)...( 2=

idi.


30/124



30

2224

1.707,0.).707,0.707,0.

4

1( dddF =

kFdF =2

2.486,0

Alt apnn hesab

Vp : Pistonun ortalama hz

Fp : Piston yznn alan

Vg : Gazlarn supap kanalndaki hz.

Fk : Supap kanal kesiti ise;

kgPP FVFV .. = olmaldr. Buradan;

g

PPk

V

VFF .= olur.

Vp = 8,66 m/sn alnmt.

2322

10.503,94

)11,0.(

4

.m

DFP

===

Vg = 80 : 90 m/sn

Vg = 90 m/sn seildi.

Fk = F = 0,486.d22 olarak bulunmutu.

Supap kanalndan geen gazlar emme periyodunda pistonun geri doru giderken

arkasnda brakt hacmi doldurabilmektedirler.

Yani supap kanalndan birim zamanda geen gaz hacmi pistonun ayn zamanda

arkasnda brakt hacme eit olmaldr.

kgPP FVFV .. = dan

8,16 m/sn . 9,5 . 10-3 m2 = 90 m/sn . 0,486. d22

d2 0,043 m d2 43 mm olarak bulunur.

d2 = (1,06 : 1,16).dt (max.) =>

43 mm = 1.16.dt den dt 37 mm bulunur.

Spaplarn dier boyutlarn buna gre bulabiliriz.

d1 = (0,95 : 1,00).dt

d1 = 0,95.dt (mm)

d1 = 0,95.37 35 mm


31/124



31

Oturma yzeyi genilii : b

b = (0,1 : 0,12).dt

b = 0,12*37 = 4,44 mm

Oturma Ykseklikleri :

h1 = (0,025 : 0,045)*dt

h1 = 0,040*37 = 1,48 mm

h2 = (0,10 : 0,13)*dt

h2 = 0,115*37 = 4,25 mm

Yuva Ykseklii : hs

hs = (0,18 : 0,25)*dt

hs = 0,215*37 = 7,95 mm

Yuva d ap : dse

dse = (1,2 : 1,16)*dt

dse = 1,23*37 = 45,5 mm

Supap sap aplar :

emme ds = (0,18 :0,23)*dt

ds = 0,205*37 = 7,58 mm

eksoz ds = (0,22 :0,28)*dt

ds = 0,25*37 = 9,25 mm

Oturma yzeyi as :

Emme ev eksoz iin : = 45 alnd.

SPAP KLAVUZLARI

Spap klavuzlar supaplara yataklk yapar. Klavuzlar kr dkmden veya

yksek gl motorlarda s geiini kolaylatrmak iin bronzdan yaplr ve kafaya sk

geirilir. Klavuzlarn eksenel hareketi faturalarla nlenir.

Baz motorlarda klavuzlar dorudan doruya silindir blouna almtr ve

andklarnda deitirilmeleri mmkn deildir. Ancak raybalayarak dzgn birekildegeniletilir ve standarttan daha byk Spap kullanlr.

Geme Spap klavuzlar bunlara gayt ismi de verilir ve gri fonttan yaplrlar.

Motorun zamanla almas sonunda klavuzlar anrlar. Ant deerleri llerek

kontrol edilir. Genellikle supap sap ile klavuz arasndaki ya boluu 0,05 mm

kadardr.

llendirme sonunda bu boluk 0,05 mmyi gemi ise motor ya yakar. Spap

k

rar ve grltl al

r. Bu ar

zalar

nlemek iin klavuzlar

n deitirilmesi gerekir.Deitirme annda klavuz yuvasnn temizliine ve klavuzun eksende taklmasna itina

edilir.

stten spapl tat dizel motorlarnda klavuz boluu normal lde olsa bile

motorun ya yakt grlr. Bu nedenle lastik conta ve apkalar taklarak klavuza

giden ya szntlar nlenmi olur.

Klavuzlar silindir kapandaki emme ve eksoz deliklerine alan ksmlara

geirilir ve spap tablas (spap ba) silindir kapann alt yzne gelecek ve silindir


32/124



32

iine alacak ekilde yerletirilir. Klavuzlarn iine alan delik, spapn iyice

oturmasn temin iin spap yuvas ile dikey bir duruma getirilerek hizalandrlmaldr.

Spap klavuzlarnn uzunluu: (8 : 10)*ds kadar alnr.

Emme spap iin : 9*ds = 9*7,58 68 mm

Eksoz spap iin : 9*ds = 9*9,25 83 mm

Klavuz d ap ise : (1,4 : 1,6)*ds kadar alnr.

Emme spap iin : 1,6*ds = 1,6*7,58 12 mm

Eksoz spap iin : 1,5*ds = 1,5*9,25 14 mm

Spapn sap ile klavuzun ii arasdaki boluk ise

Emme spaplarnda : = 0,02 : 0,05 mm

Eksoz spaplarnda : = 0,05 : 0,07 mm alnr.

Ayrca eksoz spap klavuzlarnn alt ularnda spap mrnn uzamas iin 10

mm uzunluundaki bir ksmda ap 0,5 mm kadar byk tutulur.

SPAP YAYLARI

Spap yaylar kaliteli yay eliinden yaplmlardr. Isya ve ani darbelere

dayankldrlar, esnektir ve yaylanma kuvveti fazladr.

Spap yaylarnn ana grevi spabn almas srasnda, spap hareketi hareketmekanizmasnn ataletini karlamak iin yeter kuvveti temin etmek ve onun

sramasna engel olmak zere spap milini eksantrik milinin seddiyle temas halinde

tutmaktr.

Spap yaylarnn sarm saylar ve boyutlar motor konstrksiyonuna baldr.

statistiki deerlere gre yaylarn d ap (da) ve i ap (di), spap boaz apna (yani

dtye) bal olarakyledir.

da = (0,75 : 1,0) * dt = 0,80*37

30 mmdi = (0,50 : 0,75) * dt = 0,65*37 24 mm

Atalet kuvvetleri yksek olduu zaman iki veya yayl bir spap kullanlr.

Yay tel ap; 4 : 5 mm kadardr.


33/124


34/124



34

EGSOZ SBABI


35/124



35

EMME SBABI


36/124



36

4 BYEL KOLU

GENEL BLGLER

Motorlarda piston ile krank mili aras

nda balant

y

salayan biyel kolu, eitlive deiken kuvvetlerin tesiri altnda olup dinamik ykleri krank miline ileten paradr.

Ksaca biyel piston pernosundan gelen piston kuvvetini krank muylusuna iletir. Gerek

bu kuvvetlerin durumu dolaysyla ve gerekse eklinin icab olarak biyelin basit ve keti

bir surette mukavemet hesabn yapmak imkanszdr. Bu itibarla btn biyel hesaplar

yaklak hesaplardr ve bu hesaplarn yaklak olmas dolaysyla yeni bir biyel

konstrksiyonu yaplrken daima evvelce benzer motorlar iin yaplm ve muvaffak

olmu biyelleri nazari itibara almal, yani konstrksiyonu bu mevcutlarla mukayese

ederekekillendirmelidir.

Biyel konstrksiyon olarak piston pernosuna geen biyel kk ba krank

miline geen byk ba ve bunlar birletiren gvde ksmndan ibarettir. Biyel gaz

kuvvetleri, atalet kuvvetleri ve srtnme kuvvetlerinin tesiri altnda alr.

Biyel konstrksiyonunda ki glkler bilhassa hz ok motorlarda kendini

gsterir. Hz ok motorlarda hareket elemanlarnn ve bu arada da biyelin azami bir

ekilde hafif yaplmas iin gayret etmek icap eder.

Bilhassa biyelde zorlanmalar deiken ynlerde vaki olduundan malzeme

olarak ancak muhtelif elikler kullanlabilir. Bu malzemenin ise ar olmasndan dolay

biyelin hafifletilmesi ancak fuzuli malzeme ynlarnn ortadan kaldrlmas ve msait

bir ekil verilmesi ile temin edilebilir. Bu itibarla bugn bilhassa hz ok motorlarda

kullanlan biyel konstrksiyonunda u noktalara dikkat etmek lazmdr.

a-) Biyel mmkn olduu kadar hafif olmaldr.

b-) Biyeldeki gerilme birikme noktalar giderilmelidir.

c-) En msait malzeme seilmi olmaldr.

d-) Malzeme gerilmelere en iyi tahamml edecek bir surette ileme tabi

tutulmaldr.

e-) Biyel imalinde fabrikasyon hatalarnn nlenmesi iin azami gayret

sarfedilmelidir.


37/124



37

Biyel konstrksiyonuna gemeden evvel biyelin tipinin tespiti gerekir. Motorun

ina tipine gre biyelin de ekli deiir. Mesela: Sra, V, W ve yldz motorlarda eitli

biyeller kullanlr. Baz hallerde motorun tipine gre biyel tipini semek imkan

dahilindedir. Daz hallerde ise belli bir motor konstrksiyonun iin belli tip bir biyel

kullanmak mecburiyeti vardr.

Umumiyetle biyel kk ba tek para halinde, yani gz eklide yaplr. Byk

ba ise paral olarak ina edilir.

BYELN HESABI:

1-BYELN UZUNLUU:

Biyelin uzunluu motorun ina tipine gre, Strok oranna (H/D) ve alma

motoruna baldr. (Drt zamanl, iki zamanl, otto yahut diesel motoru)

Biyelin uzunluu biyeli iki ba arasndaki mesafedir. Tat diesel motorlarnda

krank milinin skl tarz biyel uzunluunun tespiti iin ok nemlidir.

Hz ok yksek diesel motorlarnda krank muylusu ap oldu iin birok

hallerde hareket elemanlarn yanlamasna kesilmi biyel konstrksiyonunda

skldkten sonra silindir iinde karmak imkanszdr. Bu sebeple pistonun ve biyelinbu durumda krank mili takl kald halde aadan karlmas istenir.bunun iin

silindir alt kenar ile krank kolu arasndaki mesafe pistonun kmasna yetecek

byklkte yaplr. Bunun iin nn takriben 1 : 4,5 olmas gerekir.

Elemanlar sklrken belki krank milini el ile dndrmek icap eder. Kar

arlklara ekil verilirken pistonun karlabilmesi problemi nazari itibara alnmaldr.

6,41==

lr ise 6,4=

rl buradan rl .6,4= olur.

mmH

r 652

130

2=== mml 30065.6,4 = mml 300


38/124



38

BYELN EKLLENDRLMES

Biyel konstrksiyon olarak piston pernosuna geen biyel kk ba, krank mili

muylusuna geen biyel byk ba

ve bunlar

birletiren gvde (aft) k

sm

ndanibarettir.

1-BYELN UZUNLUU

Biyelin kk bann konstrksiyonu piston pernosunun boyutlarna ve bunun

tespit ekline baldr. st biyel yatann ( biyel kk bann ) yanma basncn ve

pistonun ktleler kuvvetini biyel aft vastas ile iletmektedir. Biyel kk ba piston

pernosu ekseninde sarka bir hareket yapar.

Biyelin kk bana bronz veya iki metalli burlar zarflar yerletirilir. Tat

motorlarnda genel olarak serbest pernolar kullanlr. Bunlar motorun almas

esnasnda kendi eksenleri etrafnda dner tiplerdir. Alminyum (Al) alaml pistonlarda

ise bu dnme piston 120 0 ye eritikten sonra olur.kk ban st ksm dz yaplmaz ,

genellikle 15 0 lik bir a verilir yalama deliklerini st ksmnda ve gerilmelerin dk

bulunduu yerlerde almas gerekir.

Bur kalnl :(=t)

Burcun et kal

nl

takriben perno ap

n

n 1/12 si kadard

r. Serbest pernoluhalde biyelin kk bana bronz veya iki metalli burlar yerletirilir. Bur (zarf)

kalnl genel olarak perno d kalnlna bal olarak aadaki gibi hesap edilir.

ddt ).085,0080,0( = : dd : Perno d ap = 44mm idi.

mmdt d 5,344,.08,0.080,0 == mmt 5,3


39/124



39

Biyel kk ba perno etrafnda gerili ekmeye zorlanan bir tel gibi hesap edilir.

+= ]...[).........1.(.. 2 KgWrg

GP I

I

Pistonu ..N.da basmaya alan kuvvet

Burada;

W : Asal hz = snradn

/21030

2000.

30

.=

2/bkbkI GGG +=

segmanpernopistonk GGGG ++=

Piston arl=( pistonG )

pistonG = 1,6 Kg = 1600 gr

Segman arlklar=( segmanG )

Segmanlar bahsinde bir pistonda, kompresyon ve iki tane de ya segman

kullanlaca aklanm ve her bir segmann arl tablo halinde verilmitir. Buna

gre segman arlklar bulunabilir.

grGG segmansegman 3,179)]8,322,35()8,311,374,42[( =++++=

Perno arlklar=( pernoG )

grdd

LGid

pperno 392]4

)6,3.(

4

)4,4.(.[10.8,7]

4

.

4

..[.

2222

===

: Perno malzemesinin zgl arl [gr/ cm 3 ]

Perno malzemesi olarak EC60 elii seilmitir.

EC60 elii iin = 7,8 gr/ cm 3

p

L : Perno uzunluu = 110 mm = 11 cm olarak bulunmutu.

dd : Perno d ap = 44 mm = 4,4cm olarak bulunmutu

id : Perno i ap = 36 mm = 3,6cm olarak bulunmutu

pernoG = 392gr

gr

dd

bG

bibd

kbk 9.560]4

)4,4.(

4

)5,6.(

.[4.8,7]4

.

4

.

.[.

2222

===


40/124



40

b : Biyel ba eni = 40 mm = 4 cm olarak bulmutuk.

bdd : Biyel kk bann d ap = 65 mm = 6,5 olarak alnd.

bid : Biyel kk bann i ap = Perno d apdr = 40 mm = 4 cm idi.

kbkG =560,9 gr

segmanpernopistonk GGGG ++=

= 1600 +392+ 179,3 = 2171,3 gr kG =2171,3

grG

GG bkbkI 75,24662

9,5603,2171

2=+=+= kgGI 5,2

kgWr

g

GP II 6,876)21.01.(210.065,0.

81,9

5,2)1.(.. 22 =+=+=

mmmmH

r 065,0652

130

2====

W : Asal hz = snradn

/21030

2000.

30

.=

bulunmutu

g : Yerekimi ivmesi = 9,81 2/snm

21,06,4

1== dir.

=IP 876,6 kg

I-I Kesitinin yzey alan = 2.s.b dir.

I-I kesitindeki ekme gerilmesi: 2/..2

cmkgbs

PI= dir.

Hz ok diesel motorlar iin bu ekme gerilmesi olarak aadaki em deerleri

ok kullanlr:

em =200 2/ cmkg

Bu yuvann yatanda yanma basnc altnda yzeysel basnc:

240 : 380 kg/cm2 almak uygundur.

b=bb-5 = 45 5 = 40 mm

bb: Perno gzleri arasndaki mesafe = 45 mm bulunmutu.

b: Biyel kk bann eni b= 40 mm olarak daha nce perno bahsinde de hesap

edilmiti.

mmcmb

PSI

I 5,555,02.4.200 6,8762.. ==== S = 5,5 mm


41/124



41

Bur ile perno arasndaki boluk = ()

= (0,0004 : 0,0015). dd

= 0,00095. dd = 0,00095.44 = 0,0418 mm = 0,0418 mm

Biyel kk ba yatann yalanmas biyelin uzunlama ekseninde alan bir

delik vastasyla olur.

2-BYEL AFTI

Biyel aft (biyel gvdesi) biyelin boylamasna eksenine gre simetrik

konstrksiyon olmas gerekir. aft genel olarak I profili eklinde yaplr. Gvdenin

iindeki boluktan ya ve soutucu akkan geirilebilir.

aft kesiti (gvde kesiti) atalet kuvveti altnda ekmeye, gaz kuvvetleri altnda

basmaya alr.

Byk diesel motorlarnda burkulma (flambaj) kontrolnn de yaplmas

gerekir.

Biyel aft kesiti I profili eklindedir. Biyel aft aadaki zorlanmalarn tesiri

altndadr:

A) Yanma basnc altnda basma ve flambaj zorlanmas.

B) aftn merkezka kuvvetlerle eilmeye zorlanmas

C) aftn ktleler kuvvetiyle ekmeye zorlanmas.

Biyel aft yukarda saylan eitli zorlanmalarn tesiri altnda altndan,

aftn bu zorlamalar altnda tahrip olmadan grevini yapabilmesi iin aft

konstrksiyonunun ok iyi ett edilmesi gerekir. Biyel aftnn bu zorlamalara gre ayr

ayr kontrolnn yaplmas ile iletme esnasnda doabilecek sakncalar asgariye

indirmek imkan dahiline girer.


42/124



42

AFT KESTNN TAYN :

Biyel aft kesiti I profili eklindedir.

mmrH 365,25.2.2 01 ===

mmtd

r d 5,252

5,3.244

2

.20 =

+=

+=

12 ).5,1:3,1( HH =

mmHH 4636.3,1.3,1 12 ==

mmHH

H 412

4636

221 =

+=

+=

5,11=

HB

275,1

41

5,1==

HB

B Tm kesit boyunca sabittir.


43/124



43

F=B.H-2.k.h=27.36-2.9.18=648 mm2 = 6,48 cm2 F = 6,48 cm2

43333

765412

18.9

12

9.27.2

12

.

12

..2 mm

hbbBJ =+=+= J= 47654mm

J=0, 47654cm


44/124



44

BYEL AFTININ MUKAVEMET KONTROL:

Biyelin ortasnda I-I kesiti:

A- Yanma basnc altnda basma ve flambaj zorlanmas:

Piston yzeyi : 222

954

)11.(

4

.cm

dFb ===

Max. Yanma basnc : 2max /60 cmkgP =

Max. Yanma kuvveti : kgd

PPz 570095.604

..

2

max ===

2min 93,6 cmFFF I ===

2

min /82393,6

5700cmkgF

Pzbasma

==

2/17001200 cmkgem = (Hz ok diesel motorlar iin.)

basma < em olduundan biyel aft I-I kesitinde basmaya kar

mukavimdir.

Flambaja gre kontrol:

iI : aftn ortasnda atalet yarap.

JI : aft

n ortas

ndaki kesitte atalet momenti.FI : aftn ortasndaki kesit alan.

cm423,06,93

1,2405

F

Ji

I

II ===

x : Narinlik derecesi. 8,76423,0

0,30===

Ii

lx

l : Biyel kolu uzunluu = 30 cm

x = 76,8 > 60 olduundan biyelin flambaja (burkulmaya) gre de kontrolnn

yaplmas gerekir. Burada :

x < 105 olduundan flambaj kontrol iin TETMAYER denklemi caridir.

Akma snrn s ile gsterirsek, flambaj gerilmesi : k ise ,

).007,042,1.( xsk = olarak bulunur.


45/124



45

Yanma basnc altnda basma dolays ile flambaj zorlanmas:

l:Biyelin uzunluu = 300 mm = 30 cm, 21,0=

Kesit alan : FI=6,93 cm2

Atalet Momenti : JI = 1,2405 cm4

Atalet Yarap : iI = 0,423 cm

Narinlik Derecesi : x = 76,8

x < 105 olduundan flambaj kontrol iin TETMAYER denklemi caridir.

k = Flambaj Gerilmesi : (Flambaj Mukavemeti)

s = aft malzemesinin (Biyel Malzemesinin) akma snr.

).007,042,1.().007,042,1.(I

sski

lx ==

ssk == 88,0)423,0

30,3.007,042,1.(

Biyel Malzemesi : Islah edilmi CM dir. Bu malzeme iin s akma snr :

s = 70 kg / mm2 = 7000 kg / cm2 dir.

k = 0,88 s = 0,88.7000 = 6160 kg/cm2

Yanma basnc (max.) : Pmax = 60 kp/cm2 = 60 atm idi.

Yanma kuvveti (max.) : Pz = 5700 kg bulunmutur.

2/82393,6

5700cmkg

F

P

I

ZI ==

Buna gre flambaj emniyeti :

48,7823

6160===

I

kS

I < k olduundan biyel aft I-I kesitinde flambaja kar da mukavimdir.


46/124



46

B- aftn merkezka kuvvetlerle eilmeye zorlanmas:

Biyel aft ktleler kuvveti dolays ile eilmeye zorlanr.

Motor max. Dnme says ile alrken tesir eden

merkezka kuvvetlerinin max. Deeri krank kolu ile

biyel aftnn birbirlerine ne zaman 90 durduklar

zamandr.

Burada w iin motor rlanti halinde

alrkenki en byk asal hz yani takriben

normal asal hzn 1,1 misli alnr.

Mbmax : aft kesitindeki en byk eilme momenti.

16.

2

max

lqMb = (kg/cm) cmmm

Hr 5,665

2

130

2====

q : ktlelerin merkez kuvveti

2...

wrg

Fq

= w = 210.1,1 = 231 rad/sn

g : Yerekimi ivmesi = 9,81 m/sn2

: Malzemenin zgl a

rl

Biyel malzemesi slah edilmi CM iin : )/(0078,0 3cmkg=

9,81 m/sn2 = 981 m/sn2 dir.

cmkpwrg

Fq /1,19231.5,6.

981

0078,0.93,6..

. 22 ===

cmkpl

qMb .126016

30.1,19

16.

22

max ===

Bu momentin piston pernosu ortas

ndan : 0,577. l = 0,577.325 = 187,5 mmmesafede husule gelir. Kesitin I-I kesitlerinin boyutunda btn uzunlukta ayn kald

kabul edilir. Atalet dolays ile diren momenti

3379,13/7,2

2405,1

3/cm

B

JW I ===

2max /914378,1

1260cmkg

W

Mbb ===


47/124



47

Biyel malzemesi : Islah edilmi CM iin;

2/17001200 cmkgem = (Hz ok diesel motorlar iin)

2/914 cmkgb

= olarak hesapland.

b < em olduundan biyel aft I-I kesitinde eilmeye kar da mukavimdir yani

emniyetlidir.

C- aftn ktleler kuvvetiyle ekmeye zorlanmas :

Eksoz strokunun sonunda serbest ktleler kuvveti dolays ile biyel aft

ekmeye zorlanr.

teleme hareketi yapan ksmlar : GI=Gk+Ga

Gk= Gpiston + Gsegman + Gperno = 1600 + 392 + 179,3 = 2171,3 gr = 2,17 kgGa = Biyelin teleme hareketi yapan ksmnn arl.

..N da eksoz strokunun sonuna doru ktleler kuvveti

dolays ile biyel aft ekmeye zorlanr.

Ga arl biyel arlnn %25i olarak alnabilir.

Ga = Gbiyel x %25

Gbiyel = 3,84 kg (Hz ok diesel motorlar iin)

Gk= 2,17 kg hesapland.

Ga = Gbiyel x %25 = 3,84 x 0,25 = 0,69 kg Ga = 0,96 kg

GI = teleme hareketi yapan ksmlarn arl

GI = Gk+ Ga = 2,17 + 0,96 = 3,13 kg

I

akz

Fwr

g

GG 1).1.(.. 2 +

+= ortadaki kesitin

zorlanmas.

= 0,2 (diesel mot. iin), 9,81 m/sn2 = 981 m/sn2 , FI = 6,93 cm2 idi.

Bura w normal dnme saysnn 1,1 misline tekabl eder.

w = wnormal x 1,1 = 210 x 1,1 = 213 rad/sn.

22 /19293,6

1).21,01.(231.5,6.

981

13,3cmkgz +=

Hz ok diesel motorlarnda biyeller iin emniyetli ekme gerilmesi

2/380240 cmkgzem = dir.

zemz < olduundan biyel aft ortada ekmeye kar da mukavimdir.


48/124



48

D- Toplam Zorlanma :

Buna gre biyel aftnn toplam zorlanmas - I ile + z arasnda deimektedir.

Eilme zorlanmasnn maksimum deeri ekme ve basma zorlanmalarnn maksimum

deerine nazaran zaman bakmndan kaym durumdadr.

I gerilmesi +192 kp/cm2 ile +823 kg/cm2 arasnda deimektedir. Eilme

zorlanmas zaman itibari ile kaym olarak tesir eder. Yani basma ve ekme

gerilmelerine ilave edilemez.

II-II Kesiti:

A- Yanma basnc dolays ile basma gerilmesi:

FII : Kesit alan = 6,48 cm2 hesapland.

Pz : Max yanma kuvveti = 5700 kg

II : II-II kesitinde meydana gelen basma gerilmesi.

2/88048,6

5700cmkg

F

P

II

zII ===

Biyeller iin basma snr deeri veya emniyetli basma gerilmesi : em

em = 1200 : 1700 kg/ cm

2

(H

z

ok diesel motorlar

iin)emII < olduundan aft II-II kesitinde basmaya kar emniyetlidir.

B- Serbest ktleler kuvveti dolaysyla ekme zorlanmas:

(Piston ve biyel bandan ileri gelen ktleler kuvveti dolays ile ekme gerilmesi olur.)

IIG : teleme hareketi yapan ksmlar =4biyel

segmanlarpernopis

GGGG +++

IIG = 1600 + 392 +179 +4

3840= 3131 gr = 3,13 kg

)1.(..P 2II += Wrg

GII = kg1323)21,01.()231.(065,0.81,9

13,3 2 =+

2II /204

48,6

1323cmkg

F

P

II

II +=+==

Hz ok diesel motorlarda biyeller iin emniyetli ekme gerilmesi : zem

2/380240 cmkgzem =

II < zem olduundan biyel aft II-II kesitinde ekmeye kar da mukavimdir.


49/124



49

C- Toplam zorlanma:

II gerilmesi +204 kg/cm2 ile -880 kg/cm2 arasnda deimektedir.

III-III Kesiti:Bu kesit biyelin en kuvvetli kesiti olduundan dier kesitler iin hesaplanan

zorlanmalara kar mukavim yani emniyetli olaca aikrdr. Dolays ila bu kesit iin

mukavemet hesab yapmaya gerek yoktur.

2-BYEL AFTI

Biyel byk ba konstrksiyonunda aadaki zellikler aranr.

a-) nce yataklarn kullanlabilmesi iin yksek rijitlik. Biyel ba ekseriya ince

olan biyel burcunu kfi miktarda destekleyebilmelidir.

b-) Boyutlarnn mmkn olduu kadar kk olmas, bylece blok ve karter

boyutlarnn kk, krank muylusuna tesir eden kuvvetlerin kk ve anmalarnn az

olmas salanr.

c-) Gei noktalarnda gerilme birikmelerinin bulunmamas iin gei eklinin

dzgn olmas. Biyel ba aftn basma ve ekme kuvvetlerini almal ve burca doru

bunlar iletmelidir. aft kesiti tedrici olarak, kesit deiikliklerini fazla tutmadan, byk

gei aplar ile biyel bana balanmaldr.

d-) Demontaj esnasnda silindir ierisinden kolaylkla karlabilmelidir.

Biyel baahmerdanda iktisadi olarak yaplabilmelidir. Bu arada bilhassa kesit

geilerine dikkat etmek lazmdr. Geiler ani olursa dvmede elyaf zarar grr ve

ayrca slah olaynda glkler doar.

Belli bir meyil yapmak zaruriyeti vardr. Blnmemi krank miline biyeli

takabilmek iin byk ban iki paral yapmak gerekir. Yatak kapan biyelin aft

ksmna balanmas biyel civatalar veya saplamalar ile olur. Bu civatalarn boyutlarbiyel byk bann boyutlarnn tespiti iin ok nemlidir.

Biyel byk bann boyutlar krank mili muylusunun ap ve uzunluuna

baldr. Biyel byk ba yataklar iki para halindedir. st para geici bir zaman gaz

kuvvetlerine, alt para ise daha uzun sre tesir eden atalet kuvvetlerine maruzdur.

Motorun yataklarnda ince zarfl yataklar (burlar) kullanlr. Yataklarn alt ve

st paralar birbirinin ayndr.


50/124



50

Yatak zarflarnn kalnl: t

t = (0,03 : 0,05).dk= 0,04.dk

dk: krank mili kol muylusu apdr.

dk= 70 mm (krank bahsinde hesaplanmtr.)

t = 0,04.70 =2,8 mm t =2,8 mm

Yatak malzemesi : (0,2 : 0,5) mm kalnlndadr.

Byk ba yataklarndaki apsal boluk : . dk

.dk = (0,0005 : 0,001).dk olup en kk boluk yan girebilmesi iin 0,0005mm ile

snrlandrlmtr.

.dk= 0,00075.dk = 0,00075.70 = 0.525 mm .dk= 0,525 mm

Biyel byk bann krank muylusu ekseni boyunca hareketi yani,

eksenel boluk (0,10:0,15) mmyi gemez.

Daha byk boluklar yanlardan merkezka. Tesirler etkisi ile ya kaaklarna

ve basncn dmesine sebep olurlar. Yatak zarflarnn radyal dnmesi merkezleme

girintileri ile nlenir.

BYEL CVATALARININ HESABI:

Biyel byk ba civatalar atalet ve merkezka kuvvetlerin deiken deerlerinemaruzdur. Civatalarda atalet kuvvetlerinden dolay ekme gerilmesi meydana gelir.

Byk ban rijitlii iyi deilse civatalar eilebilir. Bu sebeple civata kafas ve

somundaki byk oturma yzeylerinden kanmak ve baz hallerde kresel oturma

yzeyleri dnmek gerekir.

Biyel civatalar biyelin byk ba kapa hari biyelin ve pistonun ktleler

kuvvetini karlar.

Civatalar az veya ok s

k

ld

klar

zaman koparlar. yle ki: az s

k

ld

zamanaralklar alr yani boluk meydana gelir ve darbe tesirinden dolay cvata kopar. ok

skld zaman ise cvata akma snrna eriebilir. Biyel civatalar ve bilhassa kk

apta olanlar montajda akma snrna kadar sklrlar. Malzeme akma snr ile

mukavemeti birbirinden kfi miktarda uzak olacakekilde seilmelidir.

Biyel civatalarnn etrafndaki kesit boru eklindedir ve akma snrna kadar

sktrlan civatalardan husule gelen en byk kuvveti basma gerilmesi snr iinde

karlayabilmelidir. Bunun iin ember halkas kesitini civatalarn getii delik ksmnn

kesiti kadar olmak kfidir.


51/124



51

Civatalara gelen toplam kuvvet (ekme kuvveti) : ataletP

])1).(.[(. 2

dbkaat GGGGg

WrP +++=

Burada:

kggrGG biyela 96,096025,0.384025,0. ====

kgGGGG segmanpernopisk 17,2. =++=

kggrGGG abiyelb 88,228809603840 ====

2..

4

)(

2

... 22 kidd

LddarlapkaG

==

ki dd = : Krank kol muylusu ap = Biyel byk bann i ap.

:dd Biyel byk bann ap = ).(2.2.2 stdstd kk ++=++

: Malzemenin zgl arl 7,8

kL : Kol muylusu uzunluu

mmDDdd di 70110.64,0.64,0).72,056,0( =====

kggrGd 686,06862

7.8,7.

4

)79( 22==

=

kpPat 1738]686,088,2)21,01).(17,296,0.[(981

)210.(5,6 2+++=

A

Pat

.2= dan

.2atPA =

2/700500 cmkgem = (Tat diesel motorlar iin snr gerilmeler. )

2/700 cmkgem = seildi.

A : Cvata di dibi kesiti (mm

2

)224,1

700.2

1738

.2cm

PA at ===

Civatalarnn seimi:

Di dibi kesiti A=124 mm2 ye en yakn olan ngergili civatalar seilecektir.

Bu deerlere en yakn norm cvata olarak:

10K kalitesinde, Metrik normal vida dili

M16*2, ngergili cvata (TS.61.8) seildi.


52/124



52

Seilen civatann boyutlaryledir: (ngergili)

Vida ap : d = 16 mm

Vida adm : h = 2 mm

Btn dairesi ap : d2 = 14,701 mm

Di dibi ap : d1 = 13,402 mm

Di ykseklii : t1 = 1,299 mm

Yuvarlklar : r = 0,22 mm

Di dibi kesiti : A =141 mm2

Cvata malzemesi : 41Cr4

Kalite : 10K

Min. Kopma direnci : 100 : 120 kg/mm2

Brinell sertlii :HB = 293 : 350 kg/mm2

Akma snrnda minimum gerilme : 2/90 mmkgs =

Akma snrnda minimum uzama : 8%=s

Msaade edilebilen gerilmeler:

ekme : 2/54 mmkgz =

Eilme : 2/54 mmkgb=

Burulma : 2/32 mmkgd =

Kesme : 2/43 mmkgb =

22 /616/16,6141.2

1738

.2cmkgmmkg

A

Pat ====

22 /700/616 cmkgcmkg em =


53/124


54/124



54

Biyel iin ikinci bir malzeme olarak : VCMo125 elii de kullanlabilir.

VCMo125 Krom-Molibden eliinin bilekesi:

C : % 0,22 : 0,29

Cr : % 0,9 : 1,2

Mo : % 0,15 : 0,25

Mn : % 0,5 : 0,8

Si : % 0,35

Mukavemet Deerleri :

ekme Mukavemeti : 70 : 80 kg/mm2

Akma Snr : 50 kg/mm2

Uzama (Sd) : 18 %

Bzlme : 50 :60 %

entik Direnci :12 kg.m/cm2

Srekli eilme mukavemeti : 38 kg/mm2

Brinell sertlii : 207 : 235 kg/mm2 kadardr.

Alamsz elikler entik tesirine kar hassasiyetleri az olduundan kalpta

dklerek imal edilen biyellerde srekli mukavemet bakmndan alaml eliklerle ayn

deerdedir.malat ekli:

Biyellerde pistonla krank milini mafsall olarak birbirine balar ve pistondan

alm olduu gaz basncn krank miline iletirler. Biyellerde genellikle karbonlu elikler

kullanlr. Genel olarak kullanlan biyel malzemesi.

C % Mn % Si % Cr % Mo %

0,35-0,36 0,5-0,8 0,35 0,9-1,2 0,15-0,25

A

r

zorlanma alt

nda bulunan biyelleri ekillendirdikten sonra ayr

ca mekanikolarak ilemek lazmdr. Piston kolunu tekil eden malzemenin mukavemet gcnden

baz noktalarda istifade edildii iin (bilhassa entik ve delik olan yerlerde atlama

tehlikesi mevcuttur.) mukavemet deeri ok yksek olmayan ve buna karlk genleme

deeri iyi olan malzemenin kullanlmas gerekir. Piston kollarnda karbon miktar

yledir. %0,32 : 0,40 olan karbonlu elikler yeterlidir. Dekillerin ilenmesine pek

gerek yoktur. Bu eliklere 60 : 70 kp/mm2 ye kadar tavlama yaplr. nemli olan

dvmeden meydana gelen apaklarn enine deil boyuna talanmasdr.


55/124



55

Tat dizel motorlarnda krank milinin skl tarz biyel uzunluunun tespiti

iin nemlidir. Hz ok diesel motorlarnda krank muylusu ap byk olduu iin

birok hallerde hareket elemanlarn yanlamasna kesilmi biyel konstrksiyonunda

skldkten sonra silindir ierisinden kartmak imkanszdr. Bu sebeple pistonun ve

biyelin bu durumda krank mili takl kald halde aadan karlmas istenir.

Elemanlar sklrken belki krank milini el ile dndrmek icap eder. Kar arlklara

ekil verilirken pistonun karlabilmesi nazari itibara alnmaldr.

Biyelin genel ekillendirilmesinde motorun heyeti umumiyesini gz nne

almak lazmdr. Bir biyelden iletme esnasnda arza gstermemesi, emin bir ekilde

almas istenirken yerine gre ucuz olmas da istenir. Fakat biyel ileri geri hareket

eden bir eleman olduundan her eyden evvel hafif olmaldr. Bu itibarla fuzuli

malzeme ynlar muhakkak bit surette nlenmelidir. Biyele ekil verilirken tabiat ile

piston ve krank mili gibi komu elemanlarn biyele yapaca tesirleri de nazari itibara

almak lazmdr.

Biyelin kol ksmnn kesiti seilirken imal tekniini ve hafiflik meselelerini de

birlikte dnmek gerekir. gerekli mukavemet, bu arada ekme basma, eilme ve

flambaja kar olan mukavemet her trl kesit ile elde edilebilir. Fakat dier faktrler

nazari itibara alnnca muhtelif kesit ekilleri arasnda nemli farklar derhal gzkr.Bunun iin en uygun kesit I profili eklinde olan kesittir.


56/124



56

BYELN DENGELENMES

Biyelin Arlk Merkezi: Cross Metodu ile bulundu.

Kark dzlemsel hareket yapan biyelin ktlesi birka noktada toplanm farz

olunan ve dinamik tesiri edeer olan ktlelerle deitirilmektedir. Bu ileme Biyelktlesinin indirgenmesi denir.

Bylece problemin zmnde bantlar basitletirilmi olur. Biyel iin en

uygun noktalar krank muylusu merkezi ile piston pernosu merkezidir. Zira bu iki nokta

sadece dnme ve sadece dorusal hareket yapmaktadr. Aada ktle metoduna

gre bantlar yazlacaktr. Grlecei gibi bu metotta nokta saysn ikiye indirmek

mmkndr.

Yukar

daki ekilde grld gibi ktle metodunda biyelin ktlesi, krankmuylusu merkezinde, piston muylusu merkezinde ve arlk merkezinde yerletirilmi

olan ktleli bir sistem ile deitirilir. Bu yeni sistemin dinamik bakmndan biyel

ktlesine edeer olmas iin aadaki artlar gereklemelidir.

a ) Yeni m1, m2, m3 ktlelerinin toplam biyelin mb ktlesine eit olmaldr.

b ) Yeni sistemin arlk merkezi , biyelin G arlk merkezi ile intibak etmelidir.


57/124



57

c ) Yeni sistemin arlk merkezinden geen ve motorun krank mili eksenine

paralel eksene gre atalet momenti biyelin ayn eksene gre b atalet momentine eit

olmaldr.

Bu artlara gre aadaki denklem yazlabilir;

1- Toplam ktlenin ayn kalmas : m1 + m2 + m3 = mb

2- Arlk merkezi konumunun deimemesi : m1.a- m2.b = 0

3- Atalet momentinin ayn kalmas : m1.a2- m2.b

2 = b = m.i2

Burada i biyelin G arlk merkezinden geen eksene gre atalet yarapdr. m1

ktlesi krank ktlelerini temsil eden mkrank ktlesi ve m2 ktlesi de gidip gelme hareketi

yapan piston sisteminin ktlesine eklendii zaman bu iki notada toplanm olan ktleler

m3 e nazaran ok daha byktr. Bu durumu gz nne alarak 1. denklemdeki m3

ktlesini ihmal edebiliriz. (m3=0)

Buna gre ilk 2 denklemi yazarsak;

m1 + m2 = mb (1)

m1.a- m2.b = 0 (2)

(2)den;

b

a

mm .12=

deerini (1)de yerine yazarsak;

bb mb

amm

b

amm =+=+ )1(. 111

ba

mbm b

+=

.1

Ve (1)den;

m2 = mb - m1 bulubur.

grkgG b 384084,3==

olarak daha nce bulunmutu.a = 80 mm = 8 cm

b = 220 mm = 22 cm olarak tespit edildi.

213

2b..10.9,3

/981

)(84,3m sncmkg

sncm

kg

g

Gb ==

213b ..10.9,3m sncmkg

2133

1 ..10.86,222810.9,3.22. sncmkg

ba

mbm b

=+

=+

=


58/124



58

2131 ..10.86,2 sncmkgm=

m2 = mb - m1 =21333 ..10.04,110.86,210.9,3 sncmkg =

213

2 ..10.04,1 sncmkgm

=

b : Biyelin atalet momenti

b = m1.a2- m2.b

2

22323 ..6864,022.10.04,18.10.86,2 sncmkgb =+=

2..6864,0 sncmkgb =

Piston-Biyel Sisteminin Edeer Atalet Momenti : ( e )

e =2.

21 rmm ggdn

+

2131 ..10.86,2 sncmkgmmdn

==

2132 ..10.04,1 sncmkgmmgg

==

e =233 )5,6.(10.04,1

2

110.86,2

+

e =2..1428,0 sncmkg

NOT =4

2deeri ok kk olduundan yukardaki e formlnde, 4

12

+

deeri ihmal edilmitir. ayet bu deer ihmal edilmezse, e momentinin deeri

gerekte yle bulunur.

e =2

2

.)4

1.(2

1rmm ggdn

++

e = 22

33 )5,6.()4

)21,0(1.(10.04,12110.86,2

++

e =2..1430,0 sncmkg

Bu durumda yeni formle nazaran yaplan hata oran:

14%14,01398,0100)1430,0

1428,01430,0( =

x olur.


59/124



59


60/124



60


61/124



61


62/124



62

4 KRANK ML

GENEL BLGLER

Krank milleri biyelden gelen gaz ve atalet kuvvetlerini motorun i milinedndrme momenti olarak tayan elemanlardr. Yaplar icab eitli d tesirlerin

altnda bulunurlar.

Krank milinin ktle kuvvetleri mil yataklar tarafndan karlanr. Motorun ilk

tasarlanmasnda krank milinin boyutlar daha imal edilmi konstrksiyon oranlarndan

rnek alnr.

Krank milinin boyutlar : ana ve biyel yataklarnn says, motor blounun yaps,

silindir kafalarnn tertibi ve yaps, V tipi motorlarda biyelin terkibine, krank mili

malzemesi ve imal ekline baldr.

Krank mili krank kutusundaki yataklar ierisinde yataklanmtr. Biyelden gelen

ve krank muylusu ile iletilen gaz ve ktle kuvvetleri mil yataklarnda reaksiyon

kuvvetleri ve mil zerinde i yapan bir moment husule getirirler.krank milinden geen

kuvvet akm mekanik zorlanmalar dourur. Krank milinin ve ona bal olan piston,

biyel ve volan gibi hareket elemanlarnn ktleleri milin elastiklii ile titreime msait

bir sistem husule getirirler ki, dolays ile bu sistemde periyodik olarak tesir eden

kuvvetler tesiri altnda ekseriya yksek mekanik zorlanmalar husule getiren titreimler

doabilir. Yataklarda ayrca kayma yzeyleri zorlanmalar mevcuttur.

Bu gnk teknik icaplarna gre tat diesel motorlarnn krank millerinde her

muyludan sonra bir ana yatak bulunmaldr. Son zamanlarda tat diesel motorlarnda

genel olarak slak silindir kovan kullanlmaktadr. Bunun sebebi kolay deitirilebilir

olmas ve daha iyi dkm malzemesinin kullanlabilmesi imkandr.

Krank milleri motorun st karterinde bulunan ana yataklara muylular yardm ile

balanr. Krank milinin ana muylularndan birinin iki yan yz teniz ilenmitir. Klavuz

muylu denilen bu muyluya yatak kusinetleri taklr. Krank milinin eksenel hareketi bu

yatak yardm ile snrlandrlr.


63/124



63

KRANK SEM:

Drt silindirli, su soutmal, sra tip tat dizel motoru krank milinde drt tane

muylu yata, be tanede ana yatak bulunmaktadr. Biyel muylular ikier ikier ayn

eksende ve ortak bir dzlem iinde bulur. Buna gre d utaki birinci ve drdnc biyel

muylular ayn eksende, ortadaki ikinci ve nc biyel muylular ise 180 farkl

eksende ve her iki eksen de ayn dzlem zerinde bulunur. Yani: 1 ve 4 ayn, 3 ile 2

ayn eksendedir. Krank be defa yataklanmtr.

Motorun ateleme sras: 1-3-4-2 dir.

Ateleme sras: 1-3-4-2 olduundan, silindirlerdeki durum yle olacaktr:

Egsoz Sktrma Emme

Egsoz Emme Sktrma

Emme Sktrma Egsoz

Sktrma Emme Egsoz

Ateleme Sras

1. Silindir egsoz Emme Sktrma

2. Silindir Sktrma Egsoz Emme

3. Silindir Emme Sktrma Egsoz

4. Silindir Egsoz Emme Sktrma

Bu ateleme srasna gre : Motorun kam milindeki kamlar, birinci silindir g

(i) zamannda iken nc silindir sktrma zamannda, drdnc silindir emme

zamannda ve ikinci silindir egsoz zamannda bulunacakekilde dzenlenmitir.

1 2 3 4


64/124



64

KRANK ML BOYUTLARI

Krank mili konstrksiyonunda seilecek en mhim deerlerden birisi kankn ve

muylularn uzunluunu tespit edecek olan silindirler arasndaki mesafedir. Bu mesafe

eitli motorlarda eitli mlahazalar altnda seilir. Diesel motorlarnda silindir

mesafeleri umumiyetle daha byktr. Tatlarda kullanlan sra tip diesel motorlarnda

krank milinin boyutlar genellikle aadaki gibidir.

a-Silindirler aras mesafe (Ls):

Ls = (1,36 : 1,38).D ise mmDLs 150110.37,1.37,1 = mmLs 1500

b-Kol muylusu ap (dk):

dk : (0,56 : 0,72).D ise mmdk 70110.64,0 mmdk 70

c-Kol muylusu uzunluu (Lk):

Lk : 0,45.D ise mmLk 50110.45,0 == mmLk 50=

d-Ana muylusunun ap (da):

da = (0,69 : 0,76).D ise mmda 80110.725,0 == mmda 80=

e-Ana yatak muylusunun uzunluu (La):

mmdL aa 4880.6,0.6,0 === mmLa 48=

f-Krank Kolar

Genilik = (1,0 : 1,2).D mmD 120110.1,1.1,1

Kalnlk mmD 26110.24,0.24,0

Gei mmD 8110.08,0.08,0


65/124


66/124



66

Pmax = 60 kp/cm2

olduundan

570060.4

)11.(.

4

. 2

max

2

max ==

PD

F kp bulunur.

Bu kuvvet iki bileene ayrlr. Uygulamalar gstermitir ki piston ..N.dan

takriben 350 sonrada bu vaziyette;

Ft =0,4.Fmax deerindeki tepeetsel kuvvet , max. burulma momentini husule

getirmektedir.

Ft =0,4.Fmax = 0,4.5700

2280 kp1-Fr krankta (piston st l noktada) :

Bu durumda Ft = 0

a-) eki gerilmesi :hb

Frz

.=

b-) Eilme gerilmesi :6/.

.2hb

eFrb =

bztop +=


67/124



67

Bilinenler:

Krank kolu lleri: b = 1,1.D = 1,1.110 120 mm (Genilik)

h = 0,24.D = 0,24.110 =26 mm (Kalnlk)

mmL

e k 252

50

2===

a)- 1836,2.12

5700

.==

hb

Frz

2/ cmkp

b)- 1054

6

)6,2.(12

5,2.5700

6

.

.22==

hb

eFrb

2/ cmkp

12371054183 =+=+= bztop 2/ cmkp

2-Ft kuvveti krankta :

a-) Ft.y = My momenti ile :

6

.

.2bh

yFtb =

b-) Tarafsz tabakada kayma :hb

Ft

..3

2=

c-) Ft.e momenti ile burkulma : kol kesiti kare olduu iin, bu momentin iki

maksimumu vardr.

21,0

..9

2

.

bh

eFtt = (0 ve 1 noktalarnda)

27,6

..9

2

.

hb

eFtt = (6 ve 7 noktalarnda)

Bunlardan deeri yksek olann hesaba katmak gerekir.

Fakat biz burada emniyet bakmndan : 7,61,0 ttt += olarak alacaz.


68/124



68

a-) 365

6

)12.(6,2

10.22802=b

2/ cmkp

b-) 1106,2.12.

3

22280

= 2/ cmkp

c-)2

1,0

12.6,2.9

25,2.2280

=t 682/ cmkp

2

7,6

6,2.12.92

5,2.2280=t 316

2/ cmkp

7,61,0 ttt += = 68 + 316 =3842/ cmkp

B- ELMEYE ZORLANMA:

Krank milleri ile ilgili belirli kritik noktalarda hesabn yaplmas kafidir.

Umumiyetle iki kritik deerde hesap yapr.

Piston ..N. da iken basn maksimumdur. Yani Pmax

dr. Bu durumda piston

eilmeye zorlanr. Piston ..N. dan takriben 350 aa indii vaziyette Pt (teetsel

kuvvet) Pt =0,4.Pmax ile max. burulma momenti husule getirir. Ayrca Pr radyal kuvveti

de eilmeye zorlar.

Krank milinde : 5 tane ana yatak, 4 tanede muylu yata vardr.

la: Ana yatak muylusunun uzunluu .

lk: Kol muylusunun uzunluu(yuvarlanmalar dahil).da: Ana yatak muylusunun ap.


69/124



69

dk: Kol muylusunun ap.

L1 = hll ka ++22

= mm75262

50

2

48=++ alnd.

Ls : Silindirler aras mesafe = 150 mm

A, B, C, D, E :Yatak tepki kuvvetleri.

P1, P2, P3, P4 :Biyelden muylulara gelen kuvvetler.

Piston ..N.da iken teetsel kuvvet yok kabul edilip maksimum

kuvvet : Pr = Pmax dr. Pmax ise maksimum yanma basnc olan Pmaxdan dolay

oluan kuvvettir. Bu durumda:

rPPPPPP == max4321 (Deiik periyotlarda)

4321 PPPPEDCBA +++=++++ dr. (Drt Silindirli)

Krank milini bu durumda tekil ykl bir kiri gibi dnerek hesaplar yaparsak:

Burada 5 momentli devaml bir kiri mevcuttur. Bu durumda devaml kirilere

uygulanan moment teoremini uygularsak:

Mesnetlere etkiyen momentleri soldan saa doru : MA, MB, MC, MD, ME ile

gstereceiz.

Kiri ular serbest mesnetli olduundan heman belli ki MA,=ME=0 dr.

moment teoremini evvela sol ve orta ala uygulayacaz. Bunun MBve MC,

bilinmeyenlerini ieren bir denklem verecei bellidir. Bu aklklardan biri bir kuvvet

dieri eit yayl ykle altndan probleme moment teoreminin zel ekli

uygulanabilir. Bylece;

=+++A

BA

A

BCBABAAL

LPLL

L

LPLMLLMLM

322

121.1 .].[.).(2.

Buna moment teoremi veya Clapeyron Denklemi denir.

LB LC LDLA

P1 P2 P3 P4

A B C D E


70/124



70

Bu denklemi basitletirirsek:

0== EA MM idi. Bu durumda

2.A

BA

A

BCBABL

LPLL

L

LPLMLLM

3.2

1221.1 ).().( =++

mmL

LL SA 1502

15075

21 =+=+= mmLA 150=

mmL

LL SB 1502

15075

21 =+=+= mmLB 150=

1. Durum :

1 ve 4 nolu pistonlar ..N. da iken :

PPD

PFP .954

)11.(.

4

...

22

===

(kp) P95=

A-) 1. piston i balangcnda : P = P4 = Pmax = 60 kp/cm2

P1 = Pmax =95.60 = 5700 kp P1 = 5700 kp

B-) 2. piston eksoz balangcnda :P = P5 = 6,7 kp/cm2

P2 =95.6,7 = 636,5 kp P2 = 636.5 kp

C-) 3. piston sktrma balangcnda: P = P1 = 1 kp/cm2

P3 =95.1 = 95 kp P3 = 95 kp

D-) 4. piston emme balangcnda: P = P0 = 1 kp/cm2

P4 =95.1 = 95 kp P4 = 95 kp

Birinci duruma gre yatak kuvvetlerini bulalm. Genel formlde

kuvvetleri yerine yazarsak:

2. 150150.5,636)75150.(15075.5700150)150150.(

3

22 =++ CB MM

1432125048093750150..600 =+ CB MM

62415000)..4(150 =+ CB MM dan ( )..4 CB MM + = - 416100 kp.mm

CB MM +..4 = - 416100 kp.mm

imdi moment teoremini AM y almadan saa doru tekrar

uygulayacaz. Bu durumda artk:


71/124



71

0BM ve mmLLmmL CB 75,150,150 1 === dir.

])2

(.[)2()(2. 22.33

.2.

SC

C

S

A

B

CDCBCBB

LL

L

L

P

L

LPLMLLMLM =+++

])2

150(150.[

150

)2

150.(95

150

)150.(5,636150.)150150(2150. 22

3

=+++ DCB MMM

80156214321250)..4(150 =++ DCB MMM

)..4(150 DCB MMM ++ = - 15122812

100819..4 =++DCB

MMM kp.mm

imdi de moment teoremini (veya diyagramn) orta ve sa aklklara

uygulayacaz. Bu defa da MB dikkate alnmayacaktr.

Bu durumda ME = 0 dr ve LD =150 mm.

C

DC

C

DEDCDCCL

LPLL

L

LPLMLLMLM

3.4

1221.3 ].[).(2. =+++

150

150.95]75150.[

150

75.950)150150.(2150.

322 =+++ DC MM

29390622137500801562).4(150 ==+ DC MM

2939062).4(150 =+ DC MM kp.mm

19594.4 =+ DC MM kp.mm

Elimizde 3 tane denklem (a,b,c) ve 3 tane de bilinmeyen deer ( BM , CM , DM )

olduundan bu 3 denklemi artk zerek BM , CM ve DM momentlerini bulabiliriz.

416100.4 =+ CB MM kp.mm

100819..4 =++ DCB MMM kp.mm

19594.4 =+ DC MM kp.mm

(a) dan; CB MM = 416100.4

4

416100 CB

MM

=


72/124



72

Bunu (b) de yerine yazalm:

100819..44

416100=++

DC

C

MM

M

kp.mm

4

416100100819..4

4+=++

DC

C MMM

3206..44

=++

DCC MM

Mkp.mm

32064

..16=+

+D

CC MMM

32064

..15=+ D

C MM

12824.4.15 =+ DC MM kp.mm

(c) ve (d) yi beraber zersek:

12824.4.15 =+ DC MM

19594.4 = DC MM

32418.14 =CM

231614

32418=CM kp.mm 2316CM kp.mm

Bu deer C noktasndaki momenttir. O halde C noktasna gre sa ve sol

taraftaki kuvvetlerin momentlerini alrsak:

1-) Sol taraftan gidilerek:

RA.(LA+LB)-P1.(LS+L1)+RB.LB-P2.L1=MC

RA.( 150+150)-5700.(150+75)+RB.150 -636,5.75 = 2316

RA.( 150+150) -1282500+RB.150 -47737,5 = 2316150.(2.RA+RB) 1330237 = 2316

150.(2.RA+RB) = -1332553

2.RA+RB 8884 kp

2-) Sa taraftan gidilerek:

RE.(LD+LC)-P4.(LS+L1)+RD.LC-P3.L1=MC

RE.(150+150)-95.(150+75)+RD.150-95.75 = 2136

150.(2.RE+RD) 28500 = 23162.RE+RD 205 kp


73/124



73

Ayrca:

MC 2316 kp.mm deerini (a) da yerine yazarsak:

416100.4 =+ CB MM kp.mm idi.

4161002316.4 =+BM

418416.4 =BM 104604=BM kp.mm

MB = - 104604 kp.mm B noktasndaki momenttir. O halde B noktasna gre

sa ve sol taraftaki kuvvetlerin momentleri alnrsa:


RA.LA - P1.(LA-L1) = MB

RA.150 - 5700.(150-75) = - 104604 kp.mm

RA 4578 kp

2.RA+RB 8884 kp bulunmutu

2.2153 + RB =8884

RB = 4578 kp


RE.(LD + LC + LB) P4.(LS + L1 +LB) + RD.(LC+LB) P3.(L1+LB) + RC.LB -

P2.(LB-L1) = MB

RE.(150+150+150)95.(150+75+150)+RD.(150+150) 95.(75+150) + RC.150

636,5.(150-75) = -104604 kp.mm

150.(3.RE + 2RD + RC) - 35625 21375 47737 = -104604

3.RE + 2RD + RC 0,9 kp.mm

(b) den:

MB + 4.MC+MD = -100819 kp.mm

MC = 2316 kp.mm ve MB = - 104604 kp.mm

-104604 + 4. 2316 + MD = -104604

4.2316 + MD = 3785 buradan da: MD = - 5479 kp.mm olur.

Bu deerde de D noktasndaki momenttir. O halde D noktasna gre sa ve sol

taraftaki kuvvetlerin momentlerini alrsak:


RA.(LA+LB+LC) P1.(LS+L1+LC) + RB.(LB+LC) - P2.(L1+LC) + RC.LC - P3.(LC-L1)

= MD


74/124



74

RA.(150+150+150) 5700.(150+75+150) + RB.(150+150) 636,5.(75+150) +

RC.150- 95.(150-75) = -5479 kp.mm

150.(3.RA + 2RB + RC)-2287838 = -5479 kp.mm

3.RA + 2RB + RC = 15216 kp.mm

RA = 2153 kp 3.2153 + 2.4578 + RC =15216

RB = 4578 kp RC = -398 kp


RE.LD P4.(LD-L1) = MD

RE.150 - 95.(150-75) = MB

RE 11 kp

2.RE + RD 205 kp bulunmutu.

2.11 + RD 205 den

RD 183 kp

Moment diyagram iin:

MX = RA.X ; X = 0 iin MX = 0 = MA = 0

X = L1 iin MP1 = RA.L1 = 2153.75 =161475 kp.mm

MX1 = RA.X1 P1.(X1-L1)

X1 = L1 MX1 = MP1X1 = LA MX1 = MB = RA.LA P1.(LA-L1)

MB = 2153.150 5700.(150-75) = -104550 kp.mm

MX1 = 0 ise X1 =?

RA.X1 - P1.(X1- L1) = 0 dan 2153.X1 5700.(X1-75)=0

2153. X1-5700. X1+5700.75 = 0 X1 120,5 mm

X1 120,5 mm ise MX1= 0 dr.

MX2 = RA.X2 P1.(X2-L1) + RB.(X2-LA)X2 = LB iin MX2 = MB=-104550kp.mm idi (salama)

X2 = L1+LS iin MX2 = MP2 = RA.(L1+LS) P1.LS + RB.(L1+LS-LA)

MP2 = 2153.(75+150) 5700.150 + 4578.(75+150-150)

MP2 = - 27225 kp.mm


75/124



75

MX2 = 0 ise X2 =?

RA.X2 - P1.(X2- L1)+ R1.(X2- LA) = 0

2153.X2 5700.(X2-75) + 4578.(X2- 150) =0

2153. X2 - 5700. X2 +5700.75+ 4578.X2 = 0 X2 251,4 mm

X2 251,4 mm ise MX2= 0 dr.

MX3 = RA.X3 P1.(X3-L1) + RB.(X3-LA)- P2.[X3-(L1+LS)]

X3 = L1+LS iin MX3 = MP2= -27225kp.mm

X3 = LA+LB iin MX3 = MC olur.

MC = RA.(LA+LB) P1.[(LA+LB)- L1] + RB.LB P2.L1

MC = 2153.(150+150) 5700.[(150+150)- 75]+4578.150

636,5.75)

MC = 645000 -1710000+427500+686700-47737,5

MC 2362 kp.mm

MX3 = 0 ise X3 =?

RA.X3 - P1.(X3- L1)+ RB.(X3- LA)- P2.[X3-(L1+LS)] = 0

2153.X3 5700.(X3-75) + 4578.(X3-150) - 636,5[X3- (75+150)] = 0

2153.X3 5700.X3-5700.75 + 4578. X3-4578.150 - 636,5.X3 -636,5.225 = 0394,5. X3 115987,5 = 0

394,5. X3 = 115987,5 den X3 = 294 mm

X3 = 294 mm MX3 = 0 dan geer.

MX = RE.X : X= 0 iin M X

= ME = 0 olur.

X= L1 iin M X = MP4 = RE.L1 = 11.75 = 825 kp.mm

M X1

= RE. X1

- P4.( X1

-L1)X1

= L1 iin M X1 = MP4 = 825 kp.mm

X1 = LD iin M X1

= MD = RE.LD P4.(LD L1)

MD = 11.150 95.(150 - 75) = -5475 kp.mm

M X1 = 0 ise X1

=?

RE. X1 P4.( X1

-L1) = 0 11. X1- 95. X1

+95.75 = 0

11. X1- 95. (X1

-75) = 0

X1 = 84,8 mm 85 mm

X1 85 mm M X1

= 0


76/124



76

X1 85 mm M X1

= 0

M X2= RE. X2

- P4.( X2-L1) + RD.( X2

-LD)

X2 = LD iin M X2

= MD = -5475 kp.mm

X2 = L1+LS iin M X2= MP3

MP3 = RE.(L1+LS) P4.LS+RD.2SL

MP3 = 11.(75+150) 95.150 + 183.2

150den MP3 =1950 kp.mm

M X2 = 0 ise X2

=?

RE. X2 P4.( X2

-L1) + RD.( X2-LD)= 0

11. X2

- 95. X2

+95.75 + 183.( X2

-150)= 099. X2

+7125-27450 = 0 dan X2 =205.3 mm

X2 =205.3 mm M X2

= 0 dan geer.

M X3 = RE. X3

- P4( X3- L1)+ RD.( X3

- LD)- P2.[ X3- (L1+LS)]

X3 = L1+LS iin M X3

= M P3 = 1950 kp.mm

X3= LA+LB iin M X3

= M C = 2362 kp.mm

MC

= RE.(L

D+L

C) P

4.[(L

1+L

S) + R

D.L

CP

3.L

1

MC = 11.(150+150) 95.[(75+150) + 183.150 95.75

MC = 2362 kp.mm (Maksimum eilme momenti.)

P kuvvetleri ve M eilme momentleri muayyen periyotlarla deiir. Her

periyotta kuvvetler yn deitirir. Bu nedenle her seferinde yani tam dret eit eilme

moment diyagram ortaya kar.


77/124



77

2. Durum :

(2. ve 3. pistonlar ..N. da iken )

A-) 1. piston eksoz balangcnda: P = P5 = 6,7 kp/cm2

kpPD

5,6367,6.957,6.4

)11.(.

4

. 22

1 ====

5,6361 = kp

B-) 2. piston emme balangcnda: P = P0 =1 kp/cm2

kp951.952 == 952 = kp

C-) 3. piston i balangcnda: P = P4 =60 kp/cm2

kp570060.953 == 57003 = kp

D-) 4. piston sk

4 silindirli motor projesi

Documents