MELİH OKUR, Selim ÇETİNKAYA, FATİH ŞAHİN, Tolga TOPGÜL

Buji ile ateşlemeli bir motorun silindirinin sonlu elemanlar yöntemi ile tasarımı

Her alanda olduğu gibi otomotiv sektöründe de sistemler ve elemanlar imal edilmeden önce bir çok tasarım aşamasından geçmektedir. Çeşitli yüklere maruz kalan parçalarda oluşan gerilmeler ve bu yüklerden kaynaklanan deformasyonlar parçaların çalışmasını etkilemektedir. Parçaların bu yükler altında güvenli olarak görev yapıp yapamayacağı, tasarımcıların cevap aradıkları sorular arasında yer almaktadır. Bu çalışmada tek silindirli, dört zamanlı, buji ile ateşlemeli bir motorda, silindire gelen yükler sonlu elemanlar yöntemi ile ANSYS programı kullanılarak incelenmiştir. Analiz sonucunda silindirde oluşan gerilme dağılımlarının istenilen sınır değerleri içerisinde kalmasını sağlayacak boyutlar belirlenmiştir. Tasarımı yapılan silindir imal edilerek, prototip motorda kullanılmıştır.

Design of a cylinder of a spark ignition engine using finite elements method

In the automotive area, as well as in other areas, systems and components has been analyzed and improved during design processes before production. Stresses and deformations on the parts, functions of the parts under loads, and acceptable deformation levels have to be determined by designers. In this study, cylinder loads were analyzed using the finite element method (FEM) with ANSYS software in a single cylinder, four stroke, spark ignition engine. It is provided that tension distribution in the cylinder was within the limits and the cylinder dimensions were concluded. By using these data, the cylinder was manufactured and used in the prototype engine.

PDF

___

1. Çetinkaya, S., 1998, “Motor Tasarımına Giriş”, Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi , Ankara, 57-61
2. Günay E., Karel A., 2000, “Composite Design of the Diesel Engine Cylinder with Fnite Element Analysis”, Computers and Structures, Cilt 75, 117-134
3. Decenciere E., Jeulin D., 2001, “Morphological Decomposition of the Surface Topography of an Internal Combustion Engine Cylinder to Characterize Wear”, Wear, Cilt 249, 482–488
4. Jensen M. F., Bøttiger J., Reitz H. H.,. Benzon M. E., 2002, “Simulation of Wear Characteristics of Engine Cylinders”, Wear, Cilt 253, 1044–1056
5. Windecker R., 2000, “High resolution optical sensor for the inspection of engine cylinder walls”, International Journal for Light and Electron Optics, 112: 407-412
6. Kinoshita M., Saito A., Mogi K., Nakata K., 2000, “Study on Ion Current and Pressure Behavior with Knocking in Engine Cylinder”, JSAE Review, Cilt 21, 483-488
7. Xie, J.Q., Agapiou, J.S., Stephenson, D.A., Hilber, P., 2003, “Machining quality analysis of an engine cylinder head using finite element methods”, Journal of Manufacturing Processes, vol. 5, no 2, 170-184
8. Uozato, S., Nakata, K., Ushio, M., 2005, “Evaluation of ferrous powder thermal spray coatings on diesel engine cylinder bores”, Surface & Coatings Technology, 200 (7): 2580-2586
9. Chapra, S.C., Canale, R.P., 2003, “Yazılım ve programlama uygulamalarıyla mühendisler için sayısal yöntemler”, Çeviri editörleri Heperkan, H., Kesgin, U., Literatür Yayıncılık, İstanbul, 919-923
10. Moaveni, S., 1999, “Finite element analysis theory and application with ANSYS”, Prentice Hall Inc., USA, 6, 256-261, 453,520
11. Ansys Release 8.1. Documentation Preview, 2004, “Chapter 2. elements” SAS IP. Inc., USA, Copyright ©
12. Apeks Makine San. 2003, “Empregnasyon işlem kataloğu”, Apeks Makine İnş. San. İç ve Dış Tic. Ltd. Şti., Ostim Ankara, 1-3