Turbo hakkında teknik bir soru | DonanımHaber Forum

Turbo hakkında teknik bir soru - Sayfa 3

Polemik · 2007-10-23T00:13:38.0000000+03:00

Sorum basit: Turbolu motorlar neden atmosferik motorlar kadar yüksek devir çevirmiyor ya da çeviremiyor? Örneğin Porsche 911 GT3 max 8400 devir çevirebilirken 911 Turbo 6500 civarında kalıyor. Örnekleri çoğaltmak da mümkün. Nedenini bilen var mı?

vezir

Otomobil Uzmanı

11759 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Polemik

Yarbay

6866 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

tralles

Binbaşı

1280 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Vezir hocam selam,

Bu tartışma benim açımdan hayli verimli oldu, üniversite yıllarına dönüp trigonometrik hesapları hatırlamak zorunda kaldım. Elbette burada kalmadı, eksponansiyel hesaplarına da bir göz attım. Eski kitapları tozlu raflardan indirdim, internete girip konuyla ilgili sağlam kaynaklara ulaştım, hatta Amerikalı bir motor uzmanıyla yazışıp kendisinden konuyla ilgili hazırlamış olduğu Excel dosyasını istedim. Sağolsun gönderdi. Doğrulamak amacıyla (cross-check) bir başka uzmanın çalışmalarıyla karşılaştırdım. Sonuçlar birbirini tutuyor. Dolayısıyla 2 ayrı uzman birden aynı hatayı yapıyor olamaz. Ayrıca, gerek bulduğum kaynaklar ve gerekse elimde olanların ışığında hesapları gözden geçirdim. Bu arada doğru bildiğim 2 yanlışım olduğunu da gördüm.
Birincisi, “piston maksimum hızına moment-arm mantığı gereği 90 derecede ulaşır” diye düşünürken, konfigürasyona bağlı olarak genellikle 65-75 derece arasında ulaştığını gördüm.
İkincisi, maksimum akselerasyon enteresan bir şekilde TDC’de hız 0 iken geliyor. Yani hız 0 iken ivme maksimumda. Ne acaip paradoks!..

Bu arada, senin biyel kolu ağırlığının da kuvvet hesabına katılması ile ilgili varsayımının da doğru olmadığını gördüm. Toplam akselerasyon kuvvetini hesaplarken hareket eksenleri farklı nesneler değil, hareket eksenleri ve hareket yönü aynı olan nesnelerin kütleleri hesaba dahil edilebilir. Bundan dolayı, ivme sonucu ortaya çıkan yükü hesaplarken biyel kolunun ağırlığı hesaba katılmıyor çünkü biyel kolu düşey eksende hareket etmiyor ama biyel kolunun başı yani pim yuvası düşey eksende hareket ediyor. Dolayısıyla piston ağırlığı+piston pimi ağırlığı+ rod başı (pim yuvası ve yatağı) hesaba dahil edilirken, biyel kolunun gövdesi ve krank tarafı hesaba dahil edilmiyor. Biyel kolunun hareketi düşey değil, açısal. Daha doğrusu “resiprokatif” Türkçesiyle, aynı anda hem doğrusal hem de açısal. Ama piston, pim ve rod başı düşey eksende doğrusal. Biyel kolunun üst yarısı görece doğrusal (yarı doğrusal-yarı eksenel) hareket ederken alt yarısı görece dairesel bir hareket çiziyor. Yani biyel kolunun akselerasyonu ile piston akselerasyonu 2 ayrı şey. Biyel kolunun kütlesi bu yüzden ivmelenen piston kütlesine dahil edilemez çünkü ivmeleri farklı! Böylece benim internette bulduğum 3 ton rakamı doğrulanıyor çünkü o rakamlar doğru kütleyi baz alıyor:
F1 için, piston 200 gr + pim+yatak+rod başı 110 gr = yaklaşık 310 gr. Buradan F = MA = 0,31*10,000 = 3100 kg yapıyor ki, internet sayfalarında verilen rakamlar doğru. Bu rakamları doğrulayan bir başka kaynağa daha ulaştım. 1996 F1 Ford Zetec motorunun piston+pim+yatak+rod başı ağırlığı 414 gr ve bu piston TDC’de 8000 G’ye kadar çıkıyor. 0,414*8000 = 3312 kg. 2007 rakamları ile 1996 rakamları birbirini tutuyor. Günümüz metalurji endüstrisinin ulaştığı düzey piston malzeme ve tasarımının 3 tonluk yüklere kolaylıkla direnebileceği kadar yüksek. Buradan cihetle, bu (ivme kuvvetleri) açıdan tartışma bitmiştir kanaatindeyim.

Tartışmayı asıl eksenine kaydıralım: Günümüz F1 motorları ve bazı motosiklet motorlarının pistonları 10.000 G’ye kadar çıkabiliyorlar mı, çıkamıyorlar mı?

Ben, çıktığını söyleyen internet kaynaklarından 10 tanesini aşağıda yazdım. Bu sitelerde 3 farklı motordan söz ediliyor, dolayısıyla 10.000 G rakamını birbirlerinden yanlış kopyaladıklarını iddia edemeyiz. Bu kaynakların güvenirliğini forum üyelerine bırakıyorum. Güvenilir olmadığını iddia eden, iddiasını gerekçelendirir herhalde!..

Şimdi aşağıda 10 sitede birden 8000-10000 G rakamları kuşkuya yer bırakmayacak netlikte teleffuz edilirken, bizim bundan kuşku duymamız için yeterli sebebimizin olmadığını düşünüyorum. “1 veya 2 sitede yanlış hesap yapılmış ya da yanlış yazılmış olabilir” diye düşünebilirdik ama burada 10 site birden (ki internette çok daha fazlası var, ben sadece en popüler ve güvenilir olanlarını aldım buraya), üstelik 3 ayrı motor için aynı rakamı teleffuz ediyorsa, bizim biraz durup düşünmemiz gerekir, “onlar mı hatalı, yoksa biz mi hatalı mantık ve hesap yürütüyoruz”...
Buraya kadar işin mantık kısmını yürüttük. Şimdi de işin matematik kısmına dönsek fena olmayacak:

Şimdi, piston krank mili döndükçe aşağı-yukarı nasıl hareket ediyor, pistonun aşağı-yukarı yani düşey düzlemdeki hareketi biyel kolu aracılığıyla nasıl rotasyon hareketine çevriliyor, daha yakından görelim...
Piston silindir içinde sadece tek düzlemde hareket edebilir. Biyel kolu hem düşey hem de lateral hareket edebilmektedir. Krank mili ise sadece kendi ekseni etrafında hareket edebilmektedir yani hareketi rotasyonaldır. Krank milinin eksen merkezi ile biyel kolunun bağlandığı krank jurnali birbirine “offset”tir, bir başka deyişle, semi-eksentrik bir yapı oluştururlar. İşte bu offset mesafesinin tam 2 katı bize pistonun silindir içindeki hareketinin alt ve üst sınırları arasındaki mesafeyi verir. Bir pistonun silindir içinde ulaşabildiği en üst noktaya İngilizce TDC, Türkçe ÜÖN derken, en alt noktaya ise yine sırasıyla BDC veya AÖN diyoruz. Bunları niye anlatıyorum?.. Bilmeyen arkadaşlar varsa okurken terminolojiye aşina olsun diye çünkü konumuz bunlarla çok yakından ilintili. Piston silindir içinde hızla bir aşağı iner, bir yukarı çıkar. Pistonun TDC’de iken hızı 0’dır. TDC’den itibaren pozitif (+) hız kazanan piston, yaklaşık 65-75 derece civarında maksimum hızına ulaşır ve ordan itibaren hız kaybetmeye – daha doğrusu negatif (-) hız kazanmaya - başlar. Hız kaybı BDC’ye kadar sürer. krank mili TDC’den 90 dereceye ulaştığı anda hızı tekrar 0 olur. Esasında pistonun hızının sıfı olmasının nedeni önce hızlanıp sonra yavaşlaması esnasında ivmenin pozitiften negatife ve negatiften pozitife 360 derece içinde 2 kez yön değiştirmesidir. Sabit bir ivmesi olsaydı pistonun hızı asla 0 olamayacaktı. Piston bir kez TDC’de ve bir kez de BDC’de olmak üzere anlık olarak hızı sıfırlanır, daha doğrusu negatif hızdan pozitif hıza veya pozitif hızdan negatif hıza geçer. Bu geçişlerin temas noktasında hız 0 olmak zorundadır. İvme de keza 2 kez ozitiften negatife ve negatiften pozitife geçer. Piston en yüksek ve en düşük hızına ulaştığında ivme 0’dır. Bunun dışında ivme, piston-biyel kolu-krank üçlüsünün kinemetaiği gereği, krankın her açısında değişmekte, ya artmakta ya da azalmaktadır. İvmenin en yüksek olduğu nokta TDC ve civarıdır yani tasarıma göre çoğunlukla ivme TDC’de maksimumdur. Nadiren TDC’yin izleyen +/- 2 derece civarında da maksimum değerine ulaşabilmektedir.

Öyleyse bize piston hızını ve dolayısıyla ivmeyi hesaplayabilmek için ne gerek? Krankın açısını bilmek gerek. Bunu biliyorsak, biyel kolu uzunluğunu ve stroku zaten bildiğimize göre trigonometriden yararlanarak bazı hesaplar yapabiliriz demektir. Pistonun düşey düzleminden krank eksenine kadar inen hayali bir dikme, eğimi sürekli değişen ve hipotanüsü oluşturan biyel kolu ile krank ekseni ve jurnali arasındaki diğer hayali çizgi (kısa kenar) bize uzun kenarı ve açıları sürekli değişen hayali bir üçgen verir. Biz bu üçgenin 2 kenarının uzunluğunu ve kosinüs açısını biliyoruz. Kosinüs yasası ne der:
A^2+B^2-2AB cos(C) = C
Ve buradan A = B cos(C) + (C – B^2 sin (C)^2) 1/2
Piston hız ve ivmesini bulabilmek için şimdi C (yani krank) açısını açısal hız (w) ve zamana (t) dönüştürmeliyiz:
C = wt
W = 2A(RPM) (radian/dakika)
RPM = U diyelim
w = 2AU (radian/dakika)
Bu da bize konumu bulmak için şu eşitliği verir:
A(t) = B cos(2AUt) + (C – B^2 sin (2AUt )^2) 1/2
X krank açısındaki piston konumunu bulmak için (A) 60/((U)(360/C)) dersek;
Buradan yola çıkarak hız ve ivmeyi bulacak eşitliklere aşağıdaki gibi ulaşabiliriz.
V= d/(dt)(Konum)
G= d/(dt)(Hız)

V(t) = -B sin(2Au)Au - 2 B^2 sin(2AU)cos(2AU)AU
(C – B^2 sin (2AUt )^2) 1/2

G(t) = -4 sin(2Au)A^2u^2 - 4 B^4sin(2AU)2cos(2AU)2A^2U^2 -4 B^2cos(2AU)A^2U^2 + 4 B2sin(2AU)A^2U^2
(C-B^2sin(2AUt)^2) 3/2

(C-B^2sin(2AUt)^2)1/2 (C-B^2sin(2AUt)^2) 1/2

Formülleri yazarken ufak tefek hatalar (özelikle üstelleri gösterirken) yapmış olabilirim. Nihayetinde bu eşitlikleri ben üretmedim, bu işin kitabından alıp Türkçeye çevirdim. Sonuçta bu trigonometrik formüller bize krankın 0’dan 360’a her bir açısında, pistonun hızını ve ivmesini veriyor. Bu hız ve ivme grafiği resimlerde plot edilmiş durumda. İsteyen yukarıdaki formulleri kullanarak gerçek hız ve ivme değerlerine ulaşabilir. 10.000 G’ye bir F1 motorunun pistonu 40 mm strok ve 100,8 mm biyel kolu uzunluğu ile nasıl ulaşıyor görebilirsiniz. Yani 10.000 G hesabında bir yanlışlık yok. Ancak krankın her bir derecesinde ivme farklı TDC’de 9800 G civarında olan ivme BDC – 43’de mesala -5000 G civarına düşüyor. An be an değişen bir ivme söz konusu. Sabit bir ivme yok. Lineer (doğrusal) bir artış ya da azalış yok. Dolayısıyla lineerite içeren her türlü hesap bizi yanlış sonuçlara götürebilir.

Motor uzmanları yukarıdaki hesaplar yerine daha kestirme bir formül bulmuşlar, onu uyguluyorlar:
Gmax = (rpm^2 x L /2189) x (1 + 1/2A)
L= biyel kolu uzunluğu
A = Biyel Kolu / strok oranı

Ya da isterseniz maksimum ivmeyi hesaplama için şu formül de kullanılabilir:
GMAX = ((RPM*ATAN(1)/7,5)^2)*(STROKE/2/1000)* ((1-COS(4*((ATAN(1)/7,5)*CRANK ANGLE/6)))/(8* ((((ROD LENGTH/STROKE/2)^2)-SIN(((ATAN(1)/7,5)*CRANK ANGLE/6))*SIN(((ATAN(1)/7,5)*CRANK ANGLE/6)) ))^ 3)+COS(2*((ATAN(1)/7,5)*CRANK ANGLE/6))/( (((ROD LENGTH/STROKE/2)^2)-SIN(((ATAN(1)/7,5)*CRANK ANGLE/6))*SIN(((ATAN(1)/7,5)*CRANK ANGLE/6)) ))+COS(((ATAN(1)/7,5)*CRANK ANGLE/6)))

METRE/SANİYE/SANİYE

Yukarıdaki formülasyonların tümü bize piston ivmesini veriyor ve hepsi 1000-10.000 G mertebesinde ivmeleri sonuç olarak döndürüyor.

Şunu demek istiyorum: Bir F1 motoru ya da spor motosiklet motorunda piston 10.000 G’lere nasıl çıkıyor hayret ediyoruz ama esasen sıradan bir motorda bile azami ivme 2500 G’den aşağı değil.

Peki bu denli yüksek ivmelerin kaynağı nedir?

İlki yüksek piston hızı. Sınırlı bir mesafede böyle yüksek hızlara çıkmak ister istemez yüksek ivmeyi de beraberinde getiriyor.

İkincisi ise çok ilginç bir fenomen. Buna piston-biyel kolu- krank mili üçlüsünün kendine has kinematiği (hareketin konum, hız ve ivme ilişkisi ve bu ilişkiyi inceleyen bilim dalı) yol açıyor. Daha önce de söylediğim gibi bu üçü bir arada hareket ederken aralarında sanal bir üçgen oluşuyor. Bu üçgenin uzun kenarı stroka karşılık geliyor ve 2 boyutlu düzlemde değişmemekle birlikte, ön kesitten bakıldığında hipotanüs de piston aşağıya indikçe kısalıyor. İşte bu ilginç durum harekette bir asimetriye yol açıyor. Asimetriyi kısaca şöyle açıklayabiliriz. Krank mili TDC’den BDC’ye 180 derece yol kat ediyor. Bu esnada piston da TDC’den BDC’ye tam boy yol alıyor. TDC 0, BDC 180 dereceye karşılık geldiğine göre krank 180 derece dönerken piston tüm stroku kat ediyor. Yani hareketler simetrik ve paralel ama 180 derece içinde!. Yolun yarısı olan 90 derecede durum değişik. 90 derece krank mili için yolun tam yarısı ama piston için değil. Krank mili 90 dereceye geldiğinde piston mantıken strokun tam ortasında olması gerekirken kabaca strokun %60’nı tamamlamış oluyor. Yani ilk 90 derecede piston yolun %60’ını, ikinci 90 derecede ise kalan %40’ını tamamlıyor. İlginç bir asimetri! Bunun nedeni, uzun kenarla birlikte hipotanüsün de kısalması. Ama hipotanüs biyel kolu uzunluğuna denk gelmiyor muydu? Biyel kolu piston aşağı inerken nasıl kısalabilir? Zaten meseleyi fenomen yapan da bu. Fiziki olarak biyel kolunun bu ölçüde kısalması söz konusu değil. Evet biyel kolu, üzerine binen yükün büyüklüğü nedeniyle belli bir miktar sıkışma ve sünme çevrimi izliyor ama bu ancak hassas ölçüm cihazlarıyla tespit edilebilecek kadar küçük bir değer. Ama 2 boyutlu olarak biyel koluna yandan değil, önden bakarsak bariz bir şekilde kısaldığını görüyoruz. İşte bu kısalma ilk 90 derecede daha fazlayken, ikinci 90 derecede daha az. Bu kısalmalar arasındaki oran biyel kolunun uzunluğu ve krank offseti ile ilişkili. İşte bu oran da bize pistonun ilk yarıda strokun ne kadarını kat edeceğini gösteriyor. Pistonun hareketi silindir içinde asimetrik olunca ne ivme ne de hız sabit olabiliyor. İvme ve hız bu yüzden sürekli değişiyor. Derece derece ivme ve hız değişimi ekteki resimlerde grafikle gösterilmiş durumda. Lütfen grafikleri dikkatle inceleyin.

Ben araştırmamı yaptım, gerekli kaynaklara ulaştım, doğru formül ve eşitlikleri bularak eldeki verilerle doğruluklarını sınadım ve doğru olduklarını gördüm. İsteyene bu çalışmaların Excel ortamına taşınmış dosyalarını gönderebilirim. Bunlar benim çalışmalarım değil, internette bulduğum çalışmalardır ve işin uzmanları tarafından yapılmışlardır. Dediğim gibi, dileyene gönderebilirim...

Evet Vezir dostum, bu konu üzerinde ben tüm söyleyeceklerimi söyledim. İnan sayende yeni şeyler öğrendim. Forumda senin gibi bilgili ve meraklı arkadaşlar olmasa ben de bir konuyu bu kadar araştırmam. Teşekkürler dostum. Umarım verdiğim bilgiler ve linkler herkese faydalı olmuştur.

BUNLAR DA KONUYA İLİŞKİN LİNKLER.

1.http://en.wikipedia.org/wiki/Formula_One_engines

“A Formula One engine’s high RPM output has been made possible mainly due to advances in metallurgy and design allowing lighter pistons and connecting rods to withstand the accelerations necessary to attain such high speeds. At each revolution, the piston goes from a null speed to almost two times the mean speed (approx. 40 m/s) then back to zero, and then another similar cycle to terminate the circle. Maximum piston acceleration occur at TDC and is in the area of 95,000 m/s², about 10,000 times standard gravity.”

2.http://newsonf1.net/2006/news/03/mar01bm.htm
“
• Maximum piston acceleration: 10,000 g
• Maximum piston speed: 40 metres per second
• Average piston speed: 26 metres per second
• A piston accelerates from 0 to 100 km/h in 0.3 thousandths of a second
• 3 tonnes of force is exerted on the connecting rod”

3.http://www.f1network.net/main/s491/st112411.htm

“- Maximum piston acceleration in the BMW P86/7 is 10,000 times the speed of the earth's rotation. Peak piston speed is 40 metres per second, or from zero to 100 km/h in 0.3 milliseconds. This exerts a force of almost three tonnes on the conrod. Average piston speed is approx. 26 metres per second.”

4.http://www.f1complete.com/content/view/230/381/

“- The maximum piston acceleration in the P83 is 10,000 g. Peak piston speed was 40 metres per second.
- When the speed of the BMW engine is 19,000 rpm, 316.7 revolutions and 1583.3 ignitions take place within the space of a single second. Engine speed is recorded 9,500 times, the pistons cover a distance of 25 metres and 550 litres of air are drawn in.”

5.http://stason.org/TULARC/sports/formula-one-motor-racing/5-6-Interesting-engine-facts-Based-on-a-1996-Ford-Zetec-R.html
*In an F1 engine revving at 14,500 rpm, one revolution
takes 4 thousandths of a second.
*Maximum piston acceleration is approximately 8,000g which
puts a load of over 3 tons on each connecting rod.
*Maximum piston speed is 47.2 meters per second - the
piston in a Ford Zetec-R accelerates from rest to that
speed in 1 thousandth of a second.”
6.http://www.unofficialbmw.com/faq/FAQ_8.html

G = (V2-V1) / (T2-T1) / 9,80
Gmax = (N^2 x L /2189) x (1 + 1/2A)
Gmax = 19000^2 x 3.94/2189 x (1 + (1/2,51x2,51))= 309,342 ft/sec^2 = 94,312 m/s^2 = 9617 G (19000 rpm, 3,94 kol uzunluğu ve 1,56 strok ile bir F1 pistonunun maks. İvmesi)

7.http://www.pureluckdesign.com/ferrari/cdcolumn/index.htm

“This is where the Ferrari Fl engine's short stroke and longish connecting rod come in. At 18,000 rpm, this combination of its 45.6mm stroke and 110mm connecting rod accelerates the piston at a peak rate of nearly 10,000 g. With the 14.9 ounce combined weight of the piston, rings, and small end of the connecting rod, such acceleration requires more than 9000 pounds of force, which is trying to rip the con rod in two or tear out the piston pin.”
14,9 Ons = 422,415 gr. (piston+ring+pm+kol üst yuvası)
+9000 pounds = +4091 kg”
F = MA 0,422*10,000*9,80 = 41350 N = 41350/9,8 = 4200 kg.

8.http://www.totalmotorsport.com/Features/Technical/Display.asp?ID=8

“Maximum piston acceleration: 10,000 g
Maximum piston speed: 40 metres per second
Average piston speed: 26 metres per second
A piston accelerates from 0 to 100 km/h in 0.3 thousandths of a second
3 tonnes of force is exerted on the connecting rod”

9.http://faqs.org/faqs/sports/formula-one-faq/part2/
“*In an F1 engine revving at 14,500 rpm, one revolution
takes 4 thousandths of a second.
*Maximum piston acceleration is approximately 8,000g which
puts a load of over 3 tons on each connecting rod.
*Maximum piston speed is 47.2 meters per second - the
piston in a Ford Zetec-R accelerates from rest to that
speed in 1 thousandth of a second.
*If a connecting rod let go of its piston at maximum engine
speed, the released piston would have enough energy to
travel vertically over 100 meters.”

10. http://bmwkraftur.is/spjall/viewtopic.php?p=31418&sid=209d4e2bbab3e0b72c671b341e02bb10
“• Maximum piston acceleration is 10,000g.
• Piston speed peaks at 40 metres per second and averages 25 metres
per second.”

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

taamtralles ben de zaten kaçıyorum haftaya ancak perşembe günü bir daha girebilirim.Görüşmek üzere.

Siz bakmayın formüllerin komplex görüntüğüne normal bir integral işlemi ve yorumudur.

Not: burada birilerinin hata yapıp yapmadığını vurgulamak için cevap verdiğim sanılmasın.Sadece küçük bir sayının farklılaşmasının neleri değiştirebileceğini göstermek istedir.Unutmayalım ki bu piyasadaki mühendislerin hepsi aynı formükl veya mantığı kullanarak hesp yapmaktadırlar ve hesabın ilk temel bileşeni kesin ölçülebilen devirdir.Buradan yola çıkılmaktadır.Yoksa piston ivme ölçümü için bir alet falan olduğunusanmıyorum.İvme testini yapan aletler sadece bazı güvenlik testleinde belirtilen kıstasları sağlaması için kullanılmaktadır.Ürettiğiniz bir alet 1000 g kuvvetlere dayanıyor derseniz alete bağlanır ve ivmenin etksi gözlenir.Ancak çalışan sistemlerin ivme ölçümlerinde newtonun en basit denklemleri kullanılmaktadır.

quote:

Orjinalden alıntı: tralles

Vezir hocam, bu meseleyi ben de araştıracağım, şu an şirkette çok işim olduğu için bakamıyorum ama hafta sonu araştırıp bakacağım. Bir yanda senin iddiaların var, öte yanda somut verilere dayanan ivme hesapları var. Bir şekilde bu meselenin doğrusunu araştırıp bulmam gerek ama cevabını yetişirse akşam değilse hafta sonu veririm. Pistonun ivme hesabında hangi forumülün kullanıldığını, senin verdiğin formüllerin kullanılıp kullanılamayacağını araştırıp görmeden bir şey demem. Önce test edip görmem gerek ancak şu an zamanım yok. Olduğunda dönerim ama keyifli bir tartışma oluyor, ben de evdeki kitaplarımı biraz karıştırayım bakalım neler bulabileceğim...

/>

ceyhunberber

Yarbay

8732 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Fletch

Yarbay

4156 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Tacarsoy

Binbaşı

1110 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

dikmenibo

Yarbay

4358 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

vezir

Otomobil Uzmanı

11759 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

sayın tralles ,

hesaplamalarınız ve vermiş olduğunuz bilgiler için tekrar teşekkür ederim.Kinematik biz mekanizma düyoruz ,makina mühendisliğin en önemli konularından biridir ve bunu tam anlamayanı veya ivme veya kesme kuvvetini hesap etmeyeni kolay kolay mezun etmezler.

öncelikle belirtmek istediğim konu kesme kuvveti hesabunun bir mekanizma için neden bu kadar önemli olduğudur.Çünkü bütün çalışan dinamik sistemlerde bütün sistemin en önemli tasarım parametrelerinden biridir.Bir sistemi tasarladığınızda tüm sistemin alat elemanlarına binen yükleri tek tek de hesaplamak buna göre kalınlık ,malzeme , statik direnç tasarımı dinamik hareketlerin oluşturacağı ektra yükler hesaba katılması gereklidir.Bu yüzden her şey sizin bahsetmeye çalıştığınız temel formüllerden başlayarak sisteme binen kuvvetler bunların dikey ve düşey olarak dağılımı şeklinde başlayıp, daha sonra kuvvetlerin tek bir parça üstüne düşen yükleri olarak aktarılması ile bulunmaktadır.Burada dinamik dersini alanlar iyi bilirler 2 tane çok önmli parametre vardır.Birisi bir taraftan verilen hareketin tüm sistem alt elemanlarına iletilen F kuvveti ve ikencisi bunun parçaya uygulayacağı kesme kuvvetidir.
şimdi F1 yatay eksen F2 düşey eksen oalrak alırsanız beni ilgilendiren F2 kuvvetinin sistem üzerinde yaratacağı etkidir.Newton biraz anlamış olan herke her etkinin bir tepki yaratacağını bilir.
İşte bu yüzden biyel kolunun sistemin bir parçasdı olarak döndüğünü biliyorsak bunun ağırlığının da bir F2 kuvveti yaratacağını bilmiş olmamız gerekir idi.yani özettle biyel kolu ağırlığı nın sistem üzerinde ağırlığının hesaba katılmış olması gereklidir.Bunun ivmenin etkisini irdelemekle direk alakası olamakla birlikte indirek olarak kesme kuvvetini etkileyen bir föktüör olarak anılması gereklidir.

Yine konumuzu okuyup da bizi anlamakta zorlanan arkadaşlar için daha basit anlamda olayı örneklem yoluyla anlatmak isterim.

siz bir kamyon tasarımı yapıyorsanız ve buna uygun bir motor koyacaksanız kamyona eklenecek römork ağırlığını da hesaba katmanız gerekecektir.Çünkü ilk hızlandırma anında motor gaza yüklendiğinde pistonlar tarafından üretilen güç önce kamyon volanını sonra kamyon kasasını sonra buna bağlı 2 romork varsa önce birincisini sopnra ikincisini ivmeleendirmek için hamle yapacaktır.işte kesme kuvveti diye anlattıım şey kritik yükü dikey eksende tasıyan örenğimizde ise römork ile kamyonu birbirine bağlayan parçadır.Bu da bir pimdir.
Şimdi sisz römork içine 10 ton fazladan yük koyduğunuzda tüm sistemi aynı ivme ile hızlandırmayı hayal etmesiniz değil mi ?bu yükün ilk hareket esnasında ivme doğru orantılı bağlantı ve harekt yönüne bağlı olarak açısal bir x yönü ve y yönü bileşenleri olduğunu bilirsiniz.Ve yine örneğimdeki römarklardan birini atıyorum 30 derece sola doğru çevirip koyduğumda bu basit motor bileşenin benzer tasarımını büyük ölçekte kafanızda canlandırmış olursunuz.İlkhareket anında ivme masimuma doğru çıkarken kuvvet de şekilde artacaktır ve pim kalınlığı yeterinde büyük kalın veya malzemesi birim cm2 yüzeyde belirli bir değer altında malzemeden yapılmış ise çatt diye kopacaktır.Çünkü en büyük kuvvet statik durumdan dinamik durma geçmek isteyen mekanizmalara olmaktadır.satatik durumdaki sistemin inertia sı bu duruma yol açmaktadır.
Bütün sistem hesaplarında ilk önce ana yükün kaynağı olan basınç alınarak hesaba başlanır.Burada piston içi basınç ve bunun alt sistemlere F olarak iletimidir.En fazla Piston başı bu etkiye dikey olarak maruz almasına rağmen kesit alanı bütük olacağı için ikinci olarak sizin çiziminizde L1 olarak göstermiş olduğunuz parçaya bağlı olan pimlerdir.Bunlara binen dikey yükler o kada rtrigonometrik hesaba rağmen aynıdır.Yani L1 parçasının piston başına bağlı olan pime gelen F kevveti ile alt kısınmda L1 şle L2 parçasını birbirine bağlayan pime gelen dikey kuvvetler birbirinin aynıdır.Bu newton etki tepki prensibinden çıkmaktadır ve statik dersi olan tüm mühendisler bu durumu bilirler.İşte bu noktada anlatmak istediği konu bulunmaktadır.Bu L1 parçasının pimi sistemin tüm yükünmü omuzlamaktadır.Bu yük statik yükten kaynaklana değil devir ile sisteme iletilen ivmeden kaynaklanan yüktür.Biyel kolu ağırlığı da hesaba katılmalıdır çinki eğer bu kol sıfır ağırlıkta bir malzme olsa idi sistem daha hızlı ivme ye sahip olacaktı.Ağırlığı sıfır olamayan ve ihmal edilemeyecekolan tüm alt parçaların ağırlıkları hesaba katılır.Çünkü bu parçanın hızlanmasında tork veya F kuvveti olarak bir karşılığı vardır, bunu trigonometrinin yardımı ile dikey ve yatay olarak dağılımı bularak dikey olanını toplam yük hesabına katarız.

vezir

Otomobil Uzmanı

11759 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

tralles

Binbaşı

1280 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

tralles

Binbaşı

1280 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Vezir hoşgeldin,

Aramızdaki tartışmayı özetlersek;

1. Kesme kuvveti hesabına biyel kolu kütlesi de dahil edilmeli midir, edilmemeli midir?

2. Piston akselerasyonu 10.000 G olabilir mi olamaz mı?

İlk soruda senin öne sürdüğün çekincelere esasen ben de katılıyorum ancak gerek okuduğum ve kısmen buraya aktardığım açıklamalar ve gerekse verdiğim linklerde biyel kolu kütlesinin bu hesaba dahil edilmediği açıkça görülüyor. Biyel kolu üzerine binen kuvvetler ayrıca hesaplanıyor ve bu da biyel kolu tasarımında kullanılıyor. Zaten 3-4 tondan daha fazla bir yüke piston ve piminin dayanamayacağı ortada ama var olan motorlar çalışmaya devam ettiğine göre demek ki pratik uzmanların yaptığı teorik hesaplarla örtüşüyor. Dolayısıyla burda biz yanılıyoruz diye düşünüyorum.

İkinci soruda ise hesabı doğru yapıyorsun ama yanlış veri kullanıyorsun. Şöyle ki, resmini verdiğim Excel tablosuna bakarsan, orda zaten hangi krank açısında ne kadar piston hızı ve ivmesi oluştuğu açıkça görülüyor. Maksimum piston ivmesi, maksimum piston hızında gelmiyor aksine piston hızı 0 ve civarındayken geliyor. Maksimum piston hızına ise 39,91 m/s ile krank teta açısı 70 derecedeyken ulaşılıyor. Oysa 70 derecedeki akselerasyon -924 G. Peki maksimum akselerasyon hangi krank açısında geliyor? Yine tabloya bakalım: Maksimum akselerasyon 9617 G ile 360 derece ile 0 derece arasındayken geliyor. Peki o andaki piston hızı ne? 0 m/s. !

Orda verilen değer ne? 0 kms'den 100 kms hıza 0,0003 sn.'de ulaştığı. 100 kms kaç m/s'ye denk geliyor= 27,77 m/s. Bu da zaten averaj piston hızı. maksimum piston hızı 40 m/s olarak verilmiş. Bu da 144 kms hıza denk gelir ama piston bu hıza sıfırdan çıkmıyor, Mesela öreneğimizde krankın 1 derecesinde 136,3 kms'den 143,68 kms hıza çıkıyor Aradaki hız değişimi sadece 7,38 kms. Oysa maksimum akselerasyonun geldiği açıda hız 0 kms'den 29,66 kms'ye çıkıyor yani maksimum hızdaki hız farkının 4,019 katı. Peki krankşaft bir turunu ne kadar zamanda tamamlıyor? 19000 rpm olduğuna göre 19000/60 = 317 rps o da 1/317 sn. yani 0,003 saniye yani saniyenin 1000'de üçünde krankşaft bir turu tamamlıyor. Peki 10.000'de 3 saniye kaç krankşaft turuna denk geliyor: 0,1 tur yani 36 derece. Verdikleri açıya tabloda bakarsak 30 derecede piston hızı:23,28 m/s. 40 derecede ise 29,43 m/s sn. Öyleyse 36 derece için kabaca 27,77 m/s yani 100 kms diyebiliriz. Yani piston gerçekten de 0 kms'den 100 kms hıza krankın 36 derecesinde 0,0003 sn.yede çıkıyor. Ama atladığımız bir şey var. Buradaki 0 hızı gerçekten pistonun durduğu hız mıdır? Yani piston 1 dakikada 38.000 kere durup tekrar hızlanmakta mıdır? Hayır, piston orada negatif hızdan pozitif hıza geçiyor ve anlık olarak 0 değerini görüyor, yani ihmal edilebilir bir hız başlangıcıdır. Bizim hesaplarımızda bizi yanıltan da bu olsa gerek. Oradaki 0 gerçek hız değeri olmayıp bir tür referans (mantıksal) hız değeridir. Ama gerçekten ilginç bir durum. Ordaki 0 değeri hızın kendisi olmayıp hızın negatiften pozitife geçiş anıdır. Ama katılıyorum. Bu ilginç bir konu. Yukarıdaki açıklamalar da bu meseleye benim getirdiğim yorumlardır. Fakat, dediğin gibi, yaptığın hesap ve kullandığın ivme formulü doğru ama eldeki veriler bizi yanıltıyor. Gerçekte hız 0'dan 100 kms hıza çıkmıyor. Ordaki 0 sadece bir hesaplama referansı. Benim eldeki kısıtlı veriler ışığında soruna getirebildiğim açıklama bu. Daha iyi açıklaması olan bir arkadaş varsa ve burada anlatırsa gerçekten memnun olurum çünkü bu konu giderek esrarengiz bir hal almaya başladı. Yukarıda da açıklandığım üzere piston gerçekten de 0,0003 sn.'ye 0'dan 100 kms hıza çıkıyor. Bu tabloda da gayet net bir şekilde görülüyor. Yani adamlar doğru söylüyor ama bizim şu 0'ı daha net anlamamız veya açmamız gerekecek.

Keyifli bir fikir ve bilgi mütaalası oluyor. Buna tartışma da diyemeyiz çünkü tartışma kavramı nedense negatif bir yan içeriyor.

Evet vezir, ben şirkette alelacele bu kadarlık bir yorum getirebildim. Ama bu konuyu daha detaylı araştıracağımdan emin olabilirsin. Senden ricam senişn de araştırıp burada bizlerle paylaşman. yaparsan çok memnun olurum.

Saygılar, sevgiler, bizim sıkıcı açıklamalarımızı sabırla okuyan forum üylerine de ayrıca teşekkürler...

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

şimdi tekrar başa dönerek
X(alınan yol) = 1/2 a x t^2 bizim ivme için temel formülümüzdür.Bunda önce hemfikir olmamız gerekmektedir.Buna bir itirazın varsa onu anlamam gerekirki ileri bir daha atabileyim.

ben hemfikir olduğunu varsayarak dükey yöndeki ivmeyi bulmak için yine senin vermiş olduğun veriden yola çıkmak istiyorum.Sorum ise neden bu kadar büyük fark çıktığıdır.

2.http://newsonf1.net/2006/news/03/mar01bm.htm
“
• Maximum piston acceleration: 10,000 g
• Maximum piston speed: 40 metres per second
• Average piston speed: 26 metres per second
• A piston accelerates from 0 to 100 km/h in 0.3 thousandths of a second
• 3 tonnes of force is exerted on the connecting rod”

şimdi maksimum hız 40metre/ saniye verilmiş ve sıfırdan yüz km/h hıza 0,0003 saniyede çıktığı söylenmiş.
ben en iyi sonucu bulmak için en büyük değeri alıyorum ve hesaba başlıyorum.

40m/s x 0,0003 saniye=0,012metre yapar yani 12 mm piston hareketi

şimdi en basit ivme formülüne koyduğumuzda
X = 1/2 a * t^2 ise a= 2X /t ^2 olacaktır.

0,012=1/2 a * (0,0003)^2 buradan a =266666 ortalama 270000 m/s2 eder

bunu da tartışma konusuna çevirisem 270000/ 9,81 = 27522 g yapar .

şimdi tekrar ediyorum adamların vermiş olduğu zaman ve maksimum hız deperini alıyorum ve hesap 27500 g çıkıyor .Halbuki maximum piston ivmelenmesi 10000 g deniyor.İşte sorum budur .Yoksa siz herkezin anlayacağı şekilde çok çok fazlasıyla bu verilerin aşagı yukaruı her yerde yazıldığını refere vermişsiniz. bunalar tamam da hesapta ortada .Belki birşeyş yanlış yapıyorum , o zmaan tama ama hiç bilmeyen birisi de basit bir ivme hesabından bu sonuçların çok daha üstünde bir değer buluyorsa soru işareti oluşuyor.Belki onbinde 3 değil de başka bir zamandır demeye çalışıyorum.

< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi tralles -- 1 Kasım 2007; 16:22:24 >

vezir

Otomobil Uzmanı

11759 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

1- eğer bütün f kuvveti biyel koluna dik ve tork için kullanılıyorsa dahil edilmemesi olagan bir durum Çünkü kareketli parçalarda f kuvvetinin Fx ve Fy yönündeki bileşenlerini alırız bunlardan Fy yönünde olan tork için kullanılır ancak fx yönünde olan bileşen kesme kuvveti hesabında kullanılır.

Söle düşününüz bir kapı koluna baş parmağınız ile dik bir kuvvet uygularsanız bunun tamamı kapı kolu uzunluğuyla çarpımı tork olarak dönüşür ancak farzedelim ki 20 derece bir açıyla bu yükü uyguladınız ilk önce sizin yapmış olduğunuz gibi trigonometriden sin ve cos hesabından fx ve fy bileşenleri buluruz.Bunlardan fx yani kapı koluna paralel olan kuvvet kapı kolunu değil pimine bakı yani kompresyon uygulamaktadır.İşte bu yük F/ A şeklinde kesme yükü hesabında kullanılmalıdır.Aslında basit bir çizim koysam rahatça anlaşılır ama ben beceremem .

2-Piston akselerasyonu 10000 g de olur 50000g de sorun g değil sistemin inertiası dır.Burada toplam ağırlık söz konusudur siz 1 kg 10000 g derseniz başkadır , 100 gr 10000g derseniz başkadır.Ağrılık artışı ile g sınırlanır veya tersine g artar ağırlık düşer.Çünkü pistonda elde edilen basınç belirlidir .Sırf bu yüzden uçuk malzmelere yönelmelerinin sebebi budur .Dövme bir piston her şeye dayanır dayanıklılık problemi yoktur ama sistemi ağırlaştıracağı için ivmeyi düşürür. Buna sistem ataleti artışı denir.Bir gram hafifleme bile hesabı ortada büyük g artışı çıkarır.

3-siz yazmamışsınız ama ben yazayım .Sistem denilince ağırlığı olan tüm makine elemanları bir bütündür ve toplam ağırlığı hesaba katılır (eğer beraber dönüyorlarsa).Bir sistemde 5 tane hareketli parça varsa ve bir hızlanma varsa ivme hepsinde yani bütün eleman parçalarında aynı değildir ancak hızlanma için gereken güç basit ve belirli olduğu için esnemeyen malzmeler için toplam sistem ağırlığı hesaba katılır.Kesme kuvveti hesabında ise sistemin en kritik elemanının üstüne binen yük bileşke kuvvet olarak bulunur ve bu yükün uygulandığı yüzeyin kesit alanına bölünerek kesme kuvveti bulunur.Sonra bu kevvet yorunmlanır kritik değerin üstündeyse sistem elemanında plasitk deformasyon denilen şey oluşur aynen bir lastik gibi kuvvet sonrasında malzeme artık özelliğini kaybeder yamulur yay gibi bel verir.Kısa zaman sonra aynı yük karşısında tamamen kopma durumuna gelir.İşte yarış yapmayıo sevenlere motoru zorlamayın diye bu yüzden diyoruz.Her zaman bir deformasyon oluşur ama bu kırılma ile sonuçlanmaz önce malzeme uzar veya ezilir kesit alanı değişir sonra yük devam eder ve hata anlaşılmaz ise kopar .Dank diye kopma olmaz .Bunu metal bilimi uzmanları parçayı mikroskop altında inceleyerek ne gibi problemler yaşadığını ve sonuçlarını söyleyebilirler.Tasarımcıyı yönlendirirler.Ben şöyle derim malzeme bilimciler laboratuar sonuçlarını veren teknik analiz sonuçları güvenli biçimde veren mühendis veya uzmanlardır.Tasarımcı ise bu verilere bakarak tasarımını değiştiren veya farklı malzmeye yönelendir.

Konumuz ile alaklı değil ama bir inşaat demiri belirli çekme mukavemetleri ve teknik şartlar taşır.Siz bunları doğru ve düzgün kullanırsanız bütün depremlere dayanacak bina yapabilirsiniz.Ama yanlış yerde yanlış miktar ve yerleştirme şekli ile koyarsanız bina yıkılır .Binanın içine konulacak yükü de hesaplayacaksınız , çatınıza 1 metre yağan karın yükünü de , 150 km hızla cepheden esen rüzgarı da hesaplayacaksız buna göre kalınlıkta demir ve sayı bulacaksınız. Normalde piston tasarımı da aynı şekilde dir.Siz fazla bir güöç istemediğiniz motorda problem yoktur klasik malzeme ve belirli bir kalınlık yeterlidir.Fazlaca da güvenlidir iyi tasarım sayesinde 1 milyon km ler rahatlıkla görülür.Ancak bir mili saniyenin önemli olduğu yarışta masimum ivme önemli hale gelirse burada sistemi basitleştirmek veya sistemin yani dönen parçaların ağırlığını azalmanız gerekecektir ki istenilen ivme ye ulaşılabilsin ve bunu defalarca yapabilsin.

birde endurance denilen malzemenin ömrü olayı vardır ki bu da başlı başına uzmanlık alanıdır.Bir aracın motorunun dayaıklı olmasıyla diğerinin 50000km de dağıtmasının açıklaması burada gizlidir.Bu konu hakkında daha detaylı bilgi vereceğim arkadaşlarımız okusunlar bilgilensinler neden mercedesler eski amerikanlar daha dayanıklı motorlarda yeni nesil zıpkın araçlar hemen dağılıyorlar.Veya güven vermiyorlar diyelim.

quote:

Orjinalden alıntı: tralles

Vezir hoşgeldin,

Aramızdaki tartışmayı özetlersek;

1. Kesme kuvveti hesabına biyel kolu kütlesi de dahil edilmeli midir, edilmemeli midir?

2. Piston akselerasyonu 10.000 G olabilir mi olamaz mı?

İlk soruda senin öne sürdüğün çekincelere esasen ben de katılıyorum ancak gerek okuduğum ve kısmen buraya aktardığım açıklamalar ve gerekse verdiğim linklerde biyel kolu kütlesinin bu hesaba dahil edilmediği açıkça görülüyor. Biyel kolu üzerine binen kuvvetler ayrıca hesaplanıyor ve bu da biyel kolu tasarımında kullanılıyor. Zaten 3-4 tondan daha fazla bir yüke piston ve piminin dayanamayacağı ortada ama var olan motorlar çalışmaya devam ettiğine göre demek ki pratik uzmanların yaptığı teorik hesaplarla örtüşüyor. Dolayısıyla burda biz yanılıyoruz diye düşünüyorum.

İkinci soruda ise hesabı doğru yapıyorsun ama yanlış veri kullanıyorsun. Şöyle ki, resmini verdiğim Excel tablosuna bakarsan, orda zaten hangi krank açısında ne kadar piston hızı ve ivmesi oluştuğu açıkça görülüyor. Maksimum piston ivmesi, maksimum piston hızında gelmiyor aksine piston hızı 0 ve civarındayken geliyor. Maksimum piston hızına ise 39,91 m/s ile krank teta açısı 70 derecedeyken ulaşılıyor. Oysa 70 derecedeki akselerasyon -924 G. Peki maksimum akselerasyon hangi krank açısında geliyor? Yine tabloya bakalım: Maksimum akselerasyon 9617 G ile 360 derece ile 0 derece arasındayken geliyor. Peki o andaki piston hızı ne? 0 m/s. !

Orda verilen değer ne? 0 kms'den 100 kms hıza 0,0003 sn.'de ulaştığı. 100 kms kaç m/s'ye denk geliyor= 27,77 m/s. Bu da zaten averaj piston hızı. maksimum piston hızı 40 m/s olarak verilmiş. Bu da 144 kms hıza denk gelir ama piston bu hıza sıfırdan çıkmıyor, Mesela öreneğimizde krankın 1 derecesinde 136,3 kms'den 143,68 kms hıza çıkıyor Aradaki hız değişimi sadece 7,38 kms. Oysa maksimum akselerasyonun geldiği açıda hız 0 kms'den 29,66 kms'ye çıkıyor yani maksimum hızdaki hız farkının 4,019 katı. Peki krankşaft bir turunu ne kadar zamanda tamamlıyor? 19000 rpm olduğuna göre 19000/60 = 317 rps o da 1/317 sn. yani 0,003 saniye yani saniyenin 1000'de üçünde krankşaft bir turu tamamlıyor. Peki 10.000'de 3 saniye kaç krankşaft turuna denk geliyor: 0,1 tur yani 36 derece. Verdikleri açıya tabloda bakarsak 30 derecede piston hızı:23,28 m/s. 40 derecede ise 29,43 m/s sn. Öyleyse 36 derece için kabaca 27,77 m/s yani 100 kms diyebiliriz. Yani piston gerçekten de 0 kms'den 100 kms hıza krankın 36 derecesinde 0,0003 sn.yede çıkıyor. Ama atladığımız bir şey var. Buradaki 0 hızı gerçekten pistonun durduğu hız mıdır? Yani piston 1 dakikada 38.000 kere durup tekrar hızlanmakta mıdır? Hayır, piston orada negatif hızdan pozitif hıza geçiyor ve anlık olarak 0 değerini görüyor, yani ihmal edilebilir bir hız başlangıcıdır. Bizim hesaplarımızda bizi yanıltan da bu olsa gerek. Oradaki 0 gerçek hız değeri olmayıp bir tür referans (mantıksal) hız değeridir. Ama gerçekten ilginç bir durum. Ordaki 0 değeri hızın kendisi olmayıp hızın negatiften pozitife geçiş anıdır. Ama katılıyorum. Bu ilginç bir konu. Yukarıdaki açıklamalar da bu meseleye benim getirdiğim yorumlardır. Fakat, dediğin gibi, yaptığın hesap ve kullandığın ivme formulü doğru ama eldeki veriler bizi yanıltıyor. Gerçekte hız 0'dan 100 kms hıza çıkmıyor. Ordaki 0 sadece bir hesaplama referansı. Benim eldeki kısıtlı veriler ışığında soruna getirebildiğim açıklama bu. Daha iyi açıklaması olan bir arkadaş varsa ve burada anlatırsa gerçekten memnun olurum çünkü bu konu giderek esrarengiz bir hal almaya başladı. Yukarıda da açıklandığım üzere piston gerçekten de 0,0003 sn.'ye 0'dan 100 kms hıza çıkıyor. Bu tabloda da gayet net bir şekilde görülüyor. Yani adamlar doğru söylüyor ama bizim şu 0'ı daha net anlamamız veya açmamız gerekecek.

Keyifli bir fikir ve bilgi mütaalası oluyor. Buna tartışma da diyemeyiz çünkü tartışma kavramı nedense negatif bir yan içeriyor.

Evet vezir, ben şirkette alelacele bu kadarlık bir yorum getirebildim. Ama bu konuyu daha detaylı araştıracağımdan emin olabilirsin. Senden ricam senişn de araştırıp burada bizlerle paylaşman. yaparsan çok memnun olurum.

Saygılar, sevgiler, bizim sıkıcı açıklamalarımızı sabırla okuyan forum üylerine de ayrıca teşekkürler...

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

şimdi tekrar başa dönerek
X(alınan yol) = 1/2 a x t^2 bizim ivme için temel formülümüzdür.Bunda önce hemfikir olmamız gerekmektedir.Buna bir itirazın varsa onu anlamam gerekirki ileri bir daha atabileyim.

ben hemfikir olduğunu varsayarak dükey yöndeki ivmeyi bulmak için yine senin vermiş olduğun veriden yola çıkmak istiyorum.Sorum ise neden bu kadar büyük fark çıktığıdır.

2.http://newsonf1.net/2006/news/03/mar01bm.htm
“
• Maximum piston acceleration: 10,000 g
• Maximum piston speed: 40 metres per second
• Average piston speed: 26 metres per second
• A piston accelerates from 0 to 100 km/h in 0.3 thousandths of a second
• 3 tonnes of force is exerted on the connecting rod”

şimdi maksimum hız 40metre/ saniye verilmiş ve sıfırdan yüz km/h hıza 0,0003 saniyede çıktığı söylenmiş.
ben en iyi sonucu bulmak için en büyük değeri alıyorum ve hesaba başlıyorum.

40m/s x 0,0003 saniye=0,012metre yapar yani 12 mm piston hareketi

şimdi en basit ivme formülüne koyduğumuzda
X = 1/2 a * t^2 ise a= 2X /t ^2 olacaktır.

0,012=1/2 a * (0,0003)^2 buradan a =266666 ortalama 270000 m/s2 eder

bunu da tartışma konusuna çevirisem 270000/ 9,81 = 27522 g yapar .

şimdi tekrar ediyorum adamların vermiş olduğu zaman ve maksimum hız deperini alıyorum ve hesap 27500 g çıkıyor .Halbuki maximum piston ivmelenmesi 10000 g deniyor.İşte sorum budur .Yoksa siz herkezin anlayacağı şekilde çok çok fazlasıyla bu verilerin aşagı yukaruı her yerde yazıldığını refere vermişsiniz. bunalar tamam da hesapta ortada .Belki birşeyş yanlış yapıyorum , o zmaan tama ama hiç bilmeyen birisi de basit bir ivme hesabından bu sonuçların çok daha üstünde bir değer buluyorsa soru işareti oluşuyor.Belki onbinde 3 değil de başka bir zamandır demeye çalışıyorum.

vezir

Otomobil Uzmanı

11759 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

hızın sıfır olması ivmenin sıfır olamsı anlamına gelmez ç.Bu ipik üniversite sınavlarında sorulan tuzak sorulardan biridir.Eğer ivme sabit ve devamlı bir artı bir eksi yönde yer değiştiriyor ise benimdaha önce verdiğim grafikleri dikkat etmek yeterlidir.Hesap ederken dikkate aldığım nokta 0-100 km/saat veya maksimum piston hızı oldu yani bu en zorlayıcı durumu göz önüne aldım .Siz hızdan 40 m/s hıza saniyenin onbinde üçünde çıkan bir nesne(her şey için geçerli)ivnmesi hesaplandığına 27500 g olduğunu buldum .Hesap hatası yok çünkü onların verdiği veriyi kullanıyorum.Formül dünyanın her yerine aynı ancak yorum çok farklı olabilir ben sabir bir ivme grafi düşünerek hesap yaptım halbuk gerçekte bu ivme daha önce formülünü verdiğim değişken ivme şartlarını taşımaktadır.O zaman belirli saniyelerde ne kadar pistonun yol aldığına bakmak gerekir ve derivatif denilen matemetiği sevmeyenlerin hiç hoşlanmayacağı denklem ile hesaplama yapılır.

quote:

Orjinalden alıntı: tralles

Orda verilen değer ne? 0 kms'den 100 kms hıza 0,0003 sn.'de ulaştığı. 100 kms kaç m/s'ye denk geliyor= 27,77 m/s. Bu da zaten averaj piston hızı. maksimum piston hızı 40 m/s olarak verilmiş. Bu da 144 kms hıza denk gelir ama piston bu hıza sıfırdan çıkmıyor, Mesela öreneğimizde krankın 1 derecesinde 136,3 kms'den 143,68 kms hıza çıkıyor Aradaki hız değişimi sadece 7,38 kms. Oysa maksimum akselerasyonun geldiği açıda hız 0 kms'den 29,66 kms'ye çıkıyor yani maksimum hızdaki hız farkının 4,019 katı. Peki krankşaft bir turunu ne kadar zamanda tamamlıyor? 19000 rpm olduğuna göre 19000/60 = 317 rps o da 1/317 sn. yani 0,003 saniye yani saniyenin 1000'de üçünde krankşaft bir turu tamamlıyor. Peki 10.000'de 3 saniye kaç krankşaft turuna denk geliyor: 0,1 tur yani 36 derece. Verdikleri açıya tabloda bakarsak 30 derecede piston hızı:23,28 m/s. 40 derecede ise 29,43 m/s sn. Öyleyse 36 derece için kabaca 27,77 m/s yani 100 kms diyebiliriz. Yani piston gerçekten de 0 kms'den 100 kms hıza krankın 36 derecesinde 0,0003 sn.yede çıkıyor. Ama atladığımız bir şey var. Buradaki 0 hızı gerçekten pistonun durduğu hız mıdır? Yani piston 1 dakikada 38.000 kere durup tekrar hızlanmakta mıdır? Hayır, piston orada negatif hızdan pozitif hıza geçiyor ve anlık olarak 0 değerini görüyor, yani ihmal edilebilir bir hız başlangıcıdır. Bizim hesaplarımızda bizi yanıltan da bu olsa gerek. Oradaki 0 gerçek hız değeri olmayıp bir tür referans (mantıksal) hız değeridir. Ama gerçekten ilginç bir durum. Ordaki 0 değeri hızın kendisi olmayıp hızın negatiften pozitife geçiş anıdır. Ama katılıyorum. Bu ilginç bir konu. Yukarıdaki açıklamalar da bu meseleye benim getirdiğim yorumlardır. Fakat, dediğin gibi, yaptığın hesap ve kullandığın ivme formulü doğru ama eldeki veriler bizi yanıltıyor. Gerçekte hız 0'dan 100 kms hıza çıkmıyor. Ordaki 0 sadece bir hesaplama referansı. Benim eldeki kısıtlı veriler ışığında soruna getirebildiğim açıklama bu. Daha iyi açıklaması olan bir arkadaş varsa ve burada anlatırsa gerçekten memnun olurum çünkü bu konu giderek esrarengiz bir hal almaya başladı. Yukarıda da açıklandığım üzere piston gerçekten de 0,0003 sn.'ye 0'dan 100 kms hıza çıkıyor. Bu tabloda da gayet net bir şekilde görülüyor. Yani adamlar doğru söylüyor ama bizim şu 0'ı daha net anlamamız veya açmamız gerekecek.

Keyifli bir fikir ve bilgi mütaalası oluyor. Buna tartışma da diyemeyiz çünkü tartışma kavramı nedense negatif bir yan içeriyor.

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

tralles

Binbaşı

1280 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

E herhalde vezir, bunu zaten ben söylüyorum, hız 0 iken maksimum ivmenin geldiğini de zaten verdiğim grafikte açıkça görüyoruz. mesele o değil. Mesele 100 kms 40 m/s hıza denk gelmez 27,77 kms hıza denk gelir. Dolayısıyla 0- 40 m/s aralığını değil 0 -27,77 m/s aralığını kullanmak zorundasın çünkü elimizde veri bu, elimizde olmayan vereiyle hesap yapılamaz. Tekrar ediyorum, hesabın doğru ama kullandığın veri yanlış. 40 m/s 144 kms hıza denk gelir 100 kms hıza denk gelmez oysa piston 0-100 arasını 0,0003 sn,'de tamamlıyor 0-144 kms arasını değil. Ha bu ne farkettirir, çok şey farkettrimez 270000 G yerine 187000 G çıkar ve o bile esaslı bir nicelik. Ama bu kadar büyük ivme çıkmasının nedeni gerçekte kullanılan sıfırın sadece matematiksel bir 0 oluşundan kaynaklanması. gerçekte piston TDC'de negatif hızdan pozitif hıza geçtiği için hız sıfırmış gibi görünüyor oysa fiiliyatta durum bu değil çünkü pistonun dönüş yönü aynı, değişmiyor. Ama biz pistonun TDC'den önceki yer değişimini (-) ile gösterirken TDC'den sonraki yer değişimini (+) ile gösterdiğimiz için bu garip G değeri ortaya çıkıyor. Esasen böyle bir G söz konusu değil. Bu sadece matermatiksel bir büyüklük, Böyle bir G değerinin olması halinde sadece piston ve pimi üzerine binecek yük 58 ton olur ki, buna bir alüminyum pistonun dayanması mümkün değildir. Üstelik bu hesaba biyel kolu kütlesi dahil değil.

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

hızın sıfır olması ivmenin sıfır olamsı anlamına gelmez ç.Bu ipik üniversite sınavlarında sorulan tuzak sorulardan biridir.Eğer ivme sabit ve devamlı bir artı bir eksi yönde yer değiştiriyor ise benimdaha önce verdiğim grafikleri dikkat etmek yeterlidir.Hesap ederken dikkate aldığım nokta 0-100 km/saat veya maksimum piston hızı oldu yani bu en zorlayıcı durumu göz önüne aldım .Siz hızdan 40 m/s hıza saniyenin onbinde üçünde çıkan bir nesne(her şey için geçerli)ivnmesi hesaplandığına 27500 g olduğunu buldum .Hesap hatası yok çünkü onların verdiği veriyi kullanıyorum.Formül dünyanın her yerine aynı ancak yorum çok farklı olabilir ben sabir bir ivme grafi düşünerek hesap yaptım halbuk gerçekte bu ivme daha önce formülünü verdiğim değişken ivme şartlarını taşımaktadır.O zaman belirli saniyelerde ne kadar pistonun yol aldığına bakmak gerekir ve derivatif denilen matemetiği sevmeyenlerin hiç hoşlanmayacağı denklem ile hesaplama yapılır.

quote:

Orjinalden alıntı: tralles

Orda verilen değer ne? 0 kms'den 100 kms hıza 0,0003 sn.'de ulaştığı. 100 kms kaç m/s'ye denk geliyor= 27,77 m/s. Bu da zaten averaj piston hızı. maksimum piston hızı 40 m/s olarak verilmiş. Bu da 144 kms hıza denk gelir ama piston bu hıza sıfırdan çıkmıyor, Mesela öreneğimizde krankın 1 derecesinde 136,3 kms'den 143,68 kms hıza çıkıyor Aradaki hız değişimi sadece 7,38 kms. Oysa maksimum akselerasyonun geldiği açıda hız 0 kms'den 29,66 kms'ye çıkıyor yani maksimum hızdaki hız farkının 4,019 katı. Peki krankşaft bir turunu ne kadar zamanda tamamlıyor? 19000 rpm olduğuna göre 19000/60 = 317 rps o da 1/317 sn. yani 0,003 saniye yani saniyenin 1000'de üçünde krankşaft bir turu tamamlıyor. Peki 10.000'de 3 saniye kaç krankşaft turuna denk geliyor: 0,1 tur yani 36 derece. Verdikleri açıya tabloda bakarsak 30 derecede piston hızı:23,28 m/s. 40 derecede ise 29,43 m/s sn. Öyleyse 36 derece için kabaca 27,77 m/s yani 100 kms diyebiliriz. Yani piston gerçekten de 0 kms'den 100 kms hıza krankın 36 derecesinde 0,0003 sn.yede çıkıyor. Ama atladığımız bir şey var. Buradaki 0 hızı gerçekten pistonun durduğu hız mıdır? Yani piston 1 dakikada 38.000 kere durup tekrar hızlanmakta mıdır? Hayır, piston orada negatif hızdan pozitif hıza geçiyor ve anlık olarak 0 değerini görüyor, yani ihmal edilebilir bir hız başlangıcıdır. Bizim hesaplarımızda bizi yanıltan da bu olsa gerek. Oradaki 0 gerçek hız değeri olmayıp bir tür referans (mantıksal) hız değeridir. Ama gerçekten ilginç bir durum. Ordaki 0 değeri hızın kendisi olmayıp hızın negatiften pozitife geçiş anıdır. Ama katılıyorum. Bu ilginç bir konu. Yukarıdaki açıklamalar da bu meseleye benim getirdiğim yorumlardır. Fakat, dediğin gibi, yaptığın hesap ve kullandığın ivme formulü doğru ama eldeki veriler bizi yanıltıyor. Gerçekte hız 0'dan 100 kms hıza çıkmıyor. Ordaki 0 sadece bir hesaplama referansı. Benim eldeki kısıtlı veriler ışığında soruna getirebildiğim açıklama bu. Daha iyi açıklaması olan bir arkadaş varsa ve burada anlatırsa gerçekten memnun olurum çünkü bu konu giderek esrarengiz bir hal almaya başladı. Yukarıda da açıklandığım üzere piston gerçekten de 0,0003 sn.'ye 0'dan 100 kms hıza çıkıyor. Bu tabloda da gayet net bir şekilde görülüyor. Yani adamlar doğru söylüyor ama bizim şu 0'ı daha net anlamamız veya açmamız gerekecek.

Keyifli bir fikir ve bilgi mütaalası oluyor. Buna tartışma da diyemeyiz çünkü tartışma kavramı nedense negatif bir yan içeriyor.

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

vezir

Otomobil Uzmanı

11759 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

evet haklısınız bilerek 40 m/ s aldım değer büyük çıkmasını göstermek için daha önce 27,77 için hesap yapmıştım zaten o da 10000 g den oldukça fazla çıkmaktadır.Göstermek istediğim onbinde 3 sayısının şüpheli bir veri olduğudur.Bu sayı onbinde 4.5 olsa değer çok değişecektir.

Maksimum piston hızı elimizde olmayan veri değil sizin vermiş olduğunuz sitelerdeki alıntıdır .yanlış anlaşılmasın ben kafadan atma bir değer almadım.

Maximum piston acceleration: 10,000 g
• Maximum piston speed: 40 metres per second
• Average piston speed: 26 metres per second
• A piston accelerates from 0 to 100 km/h in 0.3 thousandths of a second
• 3 tonnes of force is exerted on the connecting rod”

quote:

Orjinalden alıntı: tralles

E herhalde vezir, bunu zaten ben söylüyorum, hız 0 iken maksimum ivmenin geldiğini de zaten verdiğim grafikte açıkça görüyoruz. mesele o değil. Mesele 100 kms 40 m/s hıza denk gelmez 27,77 kms hıza denk gelir. Dolayısıyla 0- 40 m/s aralığını değil 0 -27,77 m/s aralığını kullanmak zorundasın çünkü elimizde veri bu, elimizde olmayan vereiyle hesap yapılamaz. Tekrar ediyorum, hesabın doğru ama kullandığın veri yanlış. 40 m/s 144 kms hıza denk gelir 100 kms hıza denk gelmez oysa piston 0-100 arasını 0,0003 sn,'de tamamlıyor 0-144 kms arasını değil. Ha bu ne farkettirir, çok şey farkettrimez 270000 G yerine 187000 G çıkar ve o bile esaslı bir nicelik. Ama bu kadar büyük ivme çıkmasının nedeni gerçekte kullanılan sıfırın sadece matematiksel bir 0 oluşundan kaynaklanması. gerçekte piston TDC'de negatif hızdan pozitif hıza geçtiği için hız sıfırmış gibi görünüyor oysa fiiliyatta durum bu değil çünkü pistonun dönüş yönü aynı, değişmiyor. Ama biz pistonun TDC'den önceki yer değişimini (-) ile gösterirken TDC'den sonraki yer değişimini (+) ile gösterdiğimiz için bu garip G değeri ortaya çıkıyor. Esasen böyle bir G söz konusu değil. Bu sadece matermatiksel bir büyüklük, Böyle bir G değerinin olması halinde sadece piston ve pimi üzerine binecek yük 58 ton olur ki, buna bir alüminyum pistonun dayanması mümkün değildir. Üstelik bu hesaba biyel kolu kütlesi dahil değil.

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

hızın sıfır olması ivmenin sıfır olamsı anlamına gelmez ç.Bu ipik üniversite sınavlarında sorulan tuzak sorulardan biridir.Eğer ivme sabit ve devamlı bir artı bir eksi yönde yer değiştiriyor ise benimdaha önce verdiğim grafikleri dikkat etmek yeterlidir.Hesap ederken dikkate aldığım nokta 0-100 km/saat veya maksimum piston hızı oldu yani bu en zorlayıcı durumu göz önüne aldım .Siz hızdan 40 m/s hıza saniyenin onbinde üçünde çıkan bir nesne(her şey için geçerli)ivnmesi hesaplandığına 27500 g olduğunu buldum .Hesap hatası yok çünkü onların verdiği veriyi kullanıyorum.Formül dünyanın her yerine aynı ancak yorum çok farklı olabilir ben sabir bir ivme grafi düşünerek hesap yaptım halbuk gerçekte bu ivme daha önce formülünü verdiğim değişken ivme şartlarını taşımaktadır.O zaman belirli saniyelerde ne kadar pistonun yol aldığına bakmak gerekir ve derivatif denilen matemetiği sevmeyenlerin hiç hoşlanmayacağı denklem ile hesaplama yapılır.

quote:

Orjinalden alıntı: tralles

Orda verilen değer ne? 0 kms'den 100 kms hıza 0,0003 sn.'de ulaştığı. 100 kms kaç m/s'ye denk geliyor= 27,77 m/s. Bu da zaten averaj piston hızı. maksimum piston hızı 40 m/s olarak verilmiş. Bu da 144 kms hıza denk gelir ama piston bu hıza sıfırdan çıkmıyor, Mesela öreneğimizde krankın 1 derecesinde 136,3 kms'den 143,68 kms hıza çıkıyor Aradaki hız değişimi sadece 7,38 kms. Oysa maksimum akselerasyonun geldiği açıda hız 0 kms'den 29,66 kms'ye çıkıyor yani maksimum hızdaki hız farkının 4,019 katı. Peki krankşaft bir turunu ne kadar zamanda tamamlıyor? 19000 rpm olduğuna göre 19000/60 = 317 rps o da 1/317 sn. yani 0,003 saniye yani saniyenin 1000'de üçünde krankşaft bir turu tamamlıyor. Peki 10.000'de 3 saniye kaç krankşaft turuna denk geliyor: 0,1 tur yani 36 derece. Verdikleri açıya tabloda bakarsak 30 derecede piston hızı:23,28 m/s. 40 derecede ise 29,43 m/s sn. Öyleyse 36 derece için kabaca 27,77 m/s yani 100 kms diyebiliriz. Yani piston gerçekten de 0 kms'den 100 kms hıza krankın 36 derecesinde 0,0003 sn.yede çıkıyor. Ama atladığımız bir şey var. Buradaki 0 hızı gerçekten pistonun durduğu hız mıdır? Yani piston 1 dakikada 38.000 kere durup tekrar hızlanmakta mıdır? Hayır, piston orada negatif hızdan pozitif hıza geçiyor ve anlık olarak 0 değerini görüyor, yani ihmal edilebilir bir hız başlangıcıdır. Bizim hesaplarımızda bizi yanıltan da bu olsa gerek. Oradaki 0 gerçek hız değeri olmayıp bir tür referans (mantıksal) hız değeridir. Ama gerçekten ilginç bir durum. Ordaki 0 değeri hızın kendisi olmayıp hızın negatiften pozitife geçiş anıdır. Ama katılıyorum. Bu ilginç bir konu. Yukarıdaki açıklamalar da bu meseleye benim getirdiğim yorumlardır. Fakat, dediğin gibi, yaptığın hesap ve kullandığın ivme formulü doğru ama eldeki veriler bizi yanıltıyor. Gerçekte hız 0'dan 100 kms hıza çıkmıyor. Ordaki 0 sadece bir hesaplama referansı. Benim eldeki kısıtlı veriler ışığında soruna getirebildiğim açıklama bu. Daha iyi açıklaması olan bir arkadaş varsa ve burada anlatırsa gerçekten memnun olurum çünkü bu konu giderek esrarengiz bir hal almaya başladı. Yukarıda da açıklandığım üzere piston gerçekten de 0,0003 sn.'ye 0'dan 100 kms hıza çıkıyor. Bu tabloda da gayet net bir şekilde görülüyor. Yani adamlar doğru söylüyor ama bizim şu 0'ı daha net anlamamız veya açmamız gerekecek.

Keyifli bir fikir ve bilgi mütaalası oluyor. Buna tartışma da diyemeyiz çünkü tartışma kavramı nedense negatif bir yan içeriyor.

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

vezir

Otomobil Uzmanı

11759 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

vezir

Otomobil Uzmanı

11759 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

tralles

Binbaşı

1280 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Haklısın, ben de üniversiten mezun olalı bir o kadar yıl oluyor, sanırım yaşıtız - ya da "kuşakdaşız diyelim...
Ben makine mühendisi olmadığım için strength almadım, dolayısıyla malzeme hakkında fazla bilgim yok. Ama aldığım diğer dersler ve pratikten edindiğim bilgiler malzemenin temel özelliklerini ve bunların sınırlarını yorumlayabilecek kadar öngörü veriyor. Gerçekten 200.000 G ivme altında çeliği bilmem ama alüminyumun deformasyon eşiğini kolayca geçeceğini tahmin edebilirim.

Sanırım mutabık kaldık, yani bir piston 10.000 G ivmeye (sadece 1 tetalık açı içinde bile olsa) maruz kalabiliyor.

Biyel kolunun kütlesi meselesi ise muğlak kaldı. Piston kesme kuvvetine dail edilmeli midir, edilmemeli midir, net bir yargıya ulaşamadık. Edilirse kuvvet ne olur hesaplamak gerek, onun için de biyel kolunun ağırlığına ihtiyaç var ama bu kuvvet aynı zamanda krank jurnal yatağı tarafından da karşılanacağı için pim ile jurnal arasında nasıl paylaştırılacak konusunu sanırım benden çok daha iyi açıklayabilecek bilgiye sahipsin.

Bu hesabı yaparsan memnun olurum.

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

quote:

Orjinalden alıntı: tralles

EAma bu kadar büyük ivme çıkmasının nedeni gerçekte kullanılan sıfırın sadece matematiksel bir 0 oluşundan kaynaklanması. gerçekte piston TDC'de negatif hızdan pozitif hıza geçtiği için hız sıfırmış gibi görünüyor oysa fiiliyatta durum bu değil çünkü pistonun dönüş yönü aynı, değişmiyor. Ama biz pistonun TDC'den önceki yer değişimini (-) ile gösterirken TDC'den sonraki yer değişimini (+) ile gösterdiğimiz için bu garip G değeri ortaya çıkıyor. Esasen böyle bir G söz konusu değil. Bu sadece matermatiksel bir büyüklük, Böyle bir G değerinin olması halinde sadece piston ve pimi üzerine binecek yük 58 ton olur ki, buna bir alüminyum pistonun dayanması mümkün değildir. Üstelik bu hesaba biyel kolu kütlesi dahil değil.

ivmenin matematiksel olarak - değerden + değere geçmesi absolute olarak değil (delta ivme )yani aradaki büyüklük ile ölçüleceği için böyle bir g söz konusudur.Bu kadar büyük bir g değeri bir maddeye uygulanırsa ne olur teorik olarak kısa zamanda plastik deformasyona geçmesi gereklidir.Ancak gerçekte böyle birşey olmadığına göre benim bilemediğim başka şeyler olmalı.
Veya bu stresi parça üstüne eşit olarak dağıtımını sağlayacak şekilde design edilmiş olması gereklidir.Noktasasl olarak gelecek bu yük ve ivme parçayı anında deforme eder ancak yüzeye dağıtılmış bir kuvvet ile noktasal F kuvveti arasında dağlar kadar fark vardır.Bunun detayları için strenght veya mukavemet 2 dersini görmüş olmanız gerekmektedir.Detayları uzun ve kafa karıştırıcıdır.Ancak basit örenkler için bu yükün nasıl etki edeceğini internetten bulmaya çalışayım.Ben bu dersleri göreli 20 yıl oldu aklımda olmaması doğal.

Turbo hakkında teknik bir soru (3. sayfa)