SAYI 6 SAYI 6 / OCAK 2010 OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ ARAŞTIRMA GELİŞTİRME SAN. ve TİC. A.Ş. İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ OTOMOTİV SANAYİİ DERNEĞİ TAŞIT ARAÇLARI YAN SANAYİİ DERNEĞİ ULUDAĞ İHRACATÇILAR BİRLİĞİ Önsöz D eğerli okurlarımız, Yeni yılın ilk sayısında sizlerle birlikte olmaktan onur duyuyoruz. Bültenimiz halen otomotiv sektörünü kapsayan altıyüz e posta adresine erişmektedir. Ulusal teknoloji geliştirme yeteneğimizi arttırma görevi ile ilerlediğimiz yolda, mevcut yeteneği tanımanın önemini her fırsatta vurguluyoruz. Bu kapsamda erişebildiğimiz sektör çalışanlarının sayısının artması, farkındalık açısından önem taşımaktadır. Dolayısıyla bizlere bültenimizi almak isteyen isim ve e posta adreslerini bildirebilirseniz seviniriz. Bültenimizin bu sayısında Prof.Dr. Metin Ergeneman, içten yanmalı motorların ve alternatif tahrik sistemlerinin geleceğini, CO 2 salımının azaltılması açısından ele aldığı makalesinde ulaştırmanın enerji bilançosu konusunda bizleri aydınlatıyor. Ulusal Ar Ge envanterimizin oluşturulması kapsamında otomotiv sektörümüze hizmet veren mühendislik şirketlerimizden BİAS Mühendislik, proje ortaklarımızdan biri olarak, kurucu ortağı sayın Aydın Kuntay tarafından tanıtılmaktadır. Üniversitemiz Makine Fakültesi Öğretim Üyelerinden Doç.Dr. Haluk Erol, OTAM Ar Ge projelerinde en fazla görev alan akademisyenlerimizden biri olarak özellikle yoğun çalışmalar yaptığı ve gürültü emisyonunun azaltılmasına katkıda bulunduğu, egzoz susturucu sisteminin akustik tasarımı konusunda bilgi vermektedir. Saygılarımla. Prof.Dr. Ali G. GÖKTAN OTAM Y.K.Bşk. Gn.Koordinatör goktan@itu.edu.tr Haber: Versailles Üniversitesi Uluslararası etkinlikler çerçevesinde Versailles Üniversitesi Fransa ile işbirliği yapılarak her sene düzenlenen Otomotiv Konusunda İki Haftalık Belgeli Eğitim programının beşincisi Ocak ayı içinde tamamlanmıştır. Öğrencilere verilen dersler ile dersleri veren İTÜ akademisyenlerimiz aşağıdaki tabloda verilmiştir. Ayrıca öğrencilerle Ford Otosan, Arfesan ve Oyak Renault fabrikalarına ziyaretler düzenlenmiştir. Söz konusu ana ve yan sanayi kuruluşlarımıza vermiş oldukları destek ve gösterdikleri ilgi için teşekkür ederiz. Akademisyenler Prof.Dr. Cem Soruşbay Prof.Dr. Ahmet Güney Prof.Dr. Özgen Akalın Prof.Dr. Levent Güvenç Dersler Internal Combustion Engines Automotive NVH Assist Theory of Ground Vehicles Automotive Control İÇİNDEKİLER Önsöz 1 Haber 1 CO2 de Nereye Kadar 2 BİAS Mühendislik Tanıtımı 5 Otomotiv Akustiği ve Susturucu Tasarımı 7
CO2 de Nereye Kadar? Prof.Dr. Metin Ergeneman (*) İ çten yanmalı pistonlu motor yüz yılı geçen bir geçmişi ile bugünkü modern dünyamız için oldukça eskimiş ve özellikle çevre kirlenmesine küçümsenmeyecek boyuttaki olumsuz etkisi nedeniyle problemli bir makina görünümündedir. Ancak alternatiflerine karşı teknik yönden ve ekonomik olarak uygulanabilirlik açısından üstün olduğundan, bir çok alanda henüz yerini korumaktadır. Ayrıca, mevcut gelişme eğilimlerine göre, özellikle kara taşıtlarının ve küçük deniz ve hava taşıtlarının tahrik edilmesinde belli bir süre daha koruyacağa benzemektedir. Karayolu taşımacılığında bugün benzin veya dizel motoru kullanımının %100, bunlarda kullanılan yakıtların ise, dünya çapında, % 90 95 oranında fosil yakıtlar olduğu söylenebilir. Fosil kökenli olmayan, dolayısıyla karbon içermeyen (Hidrojen gibi) veya karbon içerse bile yenilenebilir olma özelliği nedeniyle net CO 2 üretimi olmayan (Biyodizel, Biyoetanol gibi) alternatif yakıtlar gerek maliyetlerinin yüksekliği, depolama problemleri nedeniyle, gerekse kısıtlı miktarda üretilebildikleri için fosil yakıtlara ciddi rakip olamamıştır. Alternatif tahrik olarak taşıtların elektrikle tahrik edilmesi yönünde yoğun çalışmalar yapılmakta ve bu konuda hızlı ilerlemeler elde edilmekle beraber, elektrikli taşıtların da ticari açıdan hızla yayılması için belli bir sürenin (10 15 yıl) geçmesi gerektiği açıktır. Ülkeden ülkeye değişmekle beraber bugün dünyada tüketilen toplam enerjinin yaklaşık %20 25 kadarı (bu oran ülkemizde, 2007 yılı itibarıyla %18 dir), toplam petrol üretiminin ise %50 kadarı, ulaşım amaçlı olarak, deniz, hava ve kara taşımacılığında tüketilmektedir. Kara taşıtlarının taşımacılık amaçlı yakıt tüketimindeki payı gelişmiş ülkelerde %50'ye, ülkemizde ise %84 e varmaktadır. Bu arada, bu motorlar tarafından üretilen ve çevre kirliliği doğuran gürültünün ve egzoz gazlarındaki zehirli bileşenlerin (özellikle CO, HC, NO x ve partikül ) toplam kirlilikteki payı ise şehirlerde %60'a ulaşmaktadır. Bu bakımdan başlarda ömür, güvenilirlik ve ucuz imalat yönünde yapılan araştırma ve geliştirmeler, petrol fiyatlarının hızla artması ve çevre kirliliğinin artması nedeniyle, ve rimi arttırma ve daha temiz bir egzoz gazı elde etme yönüne kaymıştır. Ancak 1990 lardan sonra artık görmezlikten gelinmeyecek boyutlara ulaşan küresel ısınma problemi içten yanmalı motorlarla tahrik edilen taşıtların daha da az yakıt tüketecek şekilde tasarlanıp üretilmelerini gerekli kılmıştır. Çünkü dünyanın soğumasına engel olarak küresel ısınmaya neden olan sera gazları içinde en fazla üretileni (diğer sera gazlarına göre on misli kadar) karbondioksit bu taşıtların kullandığı Karbon Hidrojen esaslı yakıtların yanma ürünü olarak atmosfere atılmaktadır. Yani üretilen CO 2 ile tüketilen yakıt doğrudan ilişkilidir. Bu ilişki 1 kg hidrokarbon yakıt başına, yaklaşık 3,2 kg CO 2 şeklindedir. Bu durumda, örneğin ülkemizde, Karbondioksitin % 15 inin karayolu taşıtları tarafından üretildiği anlaşılmaktadır. Karbondioksit emisyonunu sınırlama gayretleri çerçevesinde dünya standartları artık otomobil üreticilerinin imal ettikleri çeşitli tip araçların saldıkları CO 2 nin ortalamasına, 2012 ve ötesi yıllarda, yapılan kilometre başına 130 gram dan (bu 5 litre/100 km yakıt tüketimi demektir) başlayarak giderek azalan (2020 de 95 g CO 2 /km 3.6 litre/100 km vb. gibi) sınırlamalar getirmektedir. Bu günkü orta sınıf bi nek araçlarının ortalamasının 140 150 g CO 2 /km olduğu göz önüne alınacak olursa üreticilerin giderek daha efektif ve maliyetli teknolojiler uygulamak zorunda olacakları açıktır. Üreticilerin bu ortalamayı tutturmak için önlerinde çeşitli imkanlar mevcuttur. Bunların başında kısa ve orta dönemde, küçük motorlar (özellikle Diesel motorları) ile donatılmış hafif taşıtların üretimi gelmektedir. Bunlarda kullanılacak yakıtların ise kısmen (% 10 kadar) yenilenebilir yakıtları da içermesi gerekecektir. Ancak buna ek olarak hibrid teknolojiye ve tam elektrikli tahrike sahip araçların da üretime katılması söz konusudur. Bu konuda projeksiyonlara dayanan çok sayıda öngörü oluşturulmuştur. Bu öngörüler aşağı yukarı aynı sonuçlara ulaşmaktadır. Örneğin Ricardo UK Ltd tarafından 2002 yılında yapılan bir çalışmaya göre 2004 yılından itibaren start stop uygulaması ile başlayan ilk % 4 lük CO 2 azaltımı sadece % 2 maliyet artışı ile mümkün olacak idi. 2010 yılında ise % 13 maliyet artışı ile % 34 azaltım umulmaktadır. Bu azaltımda % 5 lik biyodizel kullanımının da rolü vardır. 2017 yılında % 24 maliyet artışı ile % 49 azaltım öngörülmüştür. Bu çalışmada şarjlı (plug in) hibrid teknoloji esas alınmış ancak tam elektrikle tahrik öngörülmemiştir. Bunun yerine biyodizel kullanımının % 30 lara ulaşması ve kısmen de yakıt hücresi (Hidrojen) kullanımı ile CO 2 de %50 yi geçen azaltımlara ulaşılacağı ifade edilmiştir. Ancak yakıt olarak Hidrojenin yakıt hücresi teknolojisi ile tam olarak devreye girmesinin 2030 yılından önce mümkün olmayacağı, hatta bunun bile şüpheli görüldüğü anlaşılmaktadır. Çalışma 2009 da revize edilmiş ve gerek Diesel motorlarının emisyonlarının düşürülmesi, gerek benzin motorlarının verimlerinin yükselmesi ve küçük hacimlerle de yeterli güçlere ulaşılması ile 2020 yılına kadar sağlanması gereken CO 2 değerlerine ulaşılmasının hibrid teknoloji kullanılmadan da mümkün olacağı anlaşılmıştır (A New Look at the Low Carbon 2
CO2 de Nereye Kadar? Roadmap, N. Owen, N. Jacson, Ricardo UK, Ltd). Bu durum projeksiyonlara dayanılarak yapılan tahminlerin bu hızlı gelişme ortamında sık sık revize edilmesinin gerekliliğini göstermektedir. Çalışmada yakıt maliyetinde %30 35 lik artış, yakıt üretiminde kaynaktan depoya CO 2 veriminin %4 6 iyileşeceği ve %10 lara varan biyoyakıt kullanımı kabulleri ile yapılan analizde, 2012 2015 yıllarında 80 kw 1,2 litre Diesel motoru + 6 kw elektrik motorlu hafif hibrid uygulaması ile 84 g CO 2 /km depodan tekere ve 90 g CO 2 /km kaynaktan tekere emisyon elde edilebileceği ifade edilmektedir. 2020 li yıllarda ise 20 kw elektrik motorlu, şarjlı tam hibrid ve kuru kavramalı otomatik vites kutusu kullanılması ile bu değerler 59 g CO 2 /km ve 62 g CO 2 /km olabilecektir. Yukarıda bahsedilen çalışmada 2030 yılı ve ötesinde geçerli olacak tahrik şeklinin şarj imkanına sahip yakıt hücresi (fuel cell) elektrikli tahrik olacağı ve böylece depo tekerlek CO 2 üretimi 0 (sıfır) g CO 2 /km olurken kaynakdepo üretiminin ise 60 g CO 2 /km olacağı öngörülmektedir. Bu çalışma, en azından 2030 yılına kadar, orta sınıf tam elektrikli araçların 500 km lik menzil için gerek ağırlık gerekse maliyet dezavantajları (500 km lik menzil için batarya ağırlığı 900 kg ve maliyeti 27.000 ) nedeniyle yayılamayacağı, buna karşın bunların daha alt sınıf ve kısa menzilli şehir içi araçları olarak belli bir boşluğu dolduracakları öngörülmektedir. Ancak şarjlı hibrid elektrikli araçlar hem CO 2 üretiminin azalmasına getirdikleri katkılar nedeniyle, hem de bunu makul maliyetler ile gerçekleştirebildikleri için, ülkelerin çeşitli teşviklerinin de etkisiyle, giderek daha çok yayılacaklardır. Bunlarda, özellikle Avrupa da eve gidiş gelişlerde geçerli olan 20 km lik tam elektrikle tahrik menzili yeterli görülmektedir. Maliyet, CO 2 (%) 30 20 10 0 10 20 30 40 50 Verilere göre 2002 ve öncesinde bir bütün olarak taşıt yakıt tüketiminde iyileşme hızı yıllık % 0,6 olmuşken daha sonraki gelişmeler ve özellikle CO 2 emisyonunda ortaya çıkan rekabet bu iyileşme hızını üç kat kadar artırmıştır. Tabii bu iyileşmenin daha da hızlanması için üreticilerin düşük tüketim konseptine göre daha düşük performans (daha uzun vites oranları gibi) ve görünüm (basit ve hafif iç yapı, ince lastikler gibi) kriterlere göre üretecekleri taşıtların pazarda hakim tipler haline gelmesini beklemek gerekecektir. Burada bir önemli parametre de çeşitli yakıt ve tahrik alternatiflerinin karbon ayak izlerinin gerçekçi ve doğru olarak belirlenmesidir. Çünkü çeşitli projeksiyonlara ve modellere göre, hem tam elektrikle tahrik hem de şarjlı hibridler devreye girmek zorundadır. Elektrik ve Hidrojen enerji bazında (kaynaktan tekere yaklaşık 100 120 g CO 2 /MJ) aynı karbon ayak izine sahipken kullanım verimleri dikkate alındığında, bu günkü duruma göre, Hidrojen elektrikten %30 daha yüksek CO 2 üretimine sahiptir. Yakıtları ve tahrik sistemlerini enerji tüketimi ve CO 2 üretimi bazında ve karşılaştırmada kullanışlı bir parametre çeşitli verimleri içeren kaynaktantekere verimi dir. Bu verim birim Hibrid Sistem CO 2 İlişkisi enerji başına alınan yolu (km/mj) ifade etmektedir. Örneğin yakıt tüketimi 9 l/100 km olan benzin motorlu bir taşıtın Kaynaktan tekere verimi 0,26 km/mj dür. Bu değer aynı zamanda % 81 lik bir kaynaktan depoya verimini (çıkarma, rafine etme, nakil vb.) içermektedir. Buna göre benzin için CO 2 emisyon faktörü 68 g CO 2 /MJ ile bu değer 260 g CO 2 /km olacaktır. Yakıt tüketimi 7,2 l/100 km olan Diesel motorlu bir taşıtın Kaynaktan tekere verimi ise 0,31 km/mj (230 g CO 2 / km) dür. Hidrojen nin kaynaktan tekere verimi (%51 Hidrojen in elektroliz ile elde edilme verimi, %43 depodan tekere verimi kabulleri ile) 0,43 km/mj kabul edilebilir. Bu yaklaşık 160 g CO 2 /km ye karşılık gelmektedir. Elektrikle tahrikte kaynaktan tekere verimi büyük ölçüde elektrik üretiminin nasıl yapıldığına bağlıdır. Örneğin kömür kullanan bir santralin çalışma verimi %38, doğal gaz santralinin verimi ise %54 kabul edilmektedir (İngiltere için değerler). Dağıtım şebekesinin veriminin %92.5 ve bir elektrik tahrikli taşıtın ortalama depodantekere veriminin 1.70 km/mj olduğu kabulü ile kaynaktan tekere verimi 0,79 km/mj (90 g CO 2 /km) olacaktır. Start Stop Mikro Hibrid Hafif Hibrid Tam Hibrid Maliyet CO2 3
CO2 de Nereye Kadar? Kaynaktan Tekere Verimi (km/mj) Emisyon Faktörü (g CO 2 /kwh) 700 600 500 400 300 200 100 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 En kötü durum olan kömür kullanımı durumunda bile bu değer 0,56 km/ MJ dir. Menzil açısından ele alındığında ise, aynı miktarda elektrik enerjisi kullanıldığında ve Hidrojen elektrolizle elde edildiğinde elektrikli taşıtın menzilinin yakıt hücreli taşıttan 3 misli kadar fazla menzile sahip olacağı görülmektedir. Elektrikle tahrikte CO 2 emisyonunun (g CO 2 /km) bulunabilmesi için elektrik üretimi emisyon faktörünün (g CO 2 / Kaynaktan Tekere Verimi Elektrik Hidrojen Diesel Benzin Tahrik Kaynağı Elektrik Üretiminde Emisyon Faktörü (2007) ABD Türkiye Almanya İtalya İngiltere Ülkeler kwh veya g CO 2 /MJ) ülkeler bazında bilinmesi gerekecektir. Örneğin İngiltere de bu değer 430 g CO 2 /kwh olarak verilmektedir (elektrik üretimi için başlıca kömür, doğal gaz ve nükleer enerji kullanılmaktadır). Üretiminin % 80 den fazlasını fosil yakıtlarla sağlayan ABD de 600 g CO 2 / kwh civarındadır. Almanya ise 2005 yılında elektriğinin %50 sini kömürden, %27 sini nükleer enerjiden, %11 ini doğal gazdan ve %10 kadarını yenilenebilir kaynaklardan (su ve rüzgar dahil) üretmiştir. Almanya 2030 yılına kadar, verimliliği artırmak suretiyle, enerji arzını %17 azalmayı ve üretimdeki %13 lük nükleer payını sıfıra indirip %3 lük yenilenebilir enerji payını %15 e çıkarmayı planlamaktadır. Ancak nükleer enerji açığının, yenilenebilirlerin dışında, kömür ve petrol kullanımındaki ufak artışlarla karşılanacağı anlaşılmaktadır. Nükleer enerjinin payının sıfırlanması emisyon faktöründe bir miktar artışı da beraberinde getirecektir. Ülkemizde elektrik üretimi emisyon faktörü, 2004 elektrik ve CO 2 üretim verilerine göre 530 g CO 2 /kwh civarında görünmektedir. Üretiminin büyük bir kısmını (%70) nükleer enerjiden sağlayan Fransa için de bu değerin düşük olacağı söylenebilir. Bu analizlerden çıkarılabilecek sonuçlar, taşıtların CO 2 üretimlerinin 2020 yıllarına kadar geliştirilmiş içten yanmalı motor ve yan sistemlerinin kullanımı, taşıtların hafifletilmesi, şarjlı hibrid uygulaması, biyo yakıtların %10 mertebelerinde devreye girmesi gibi yöntemlerle 80 90 g CO 2 /km mertebelerine indirilmesinin mümkün olduğudur. Ancak daha düşük emisyonlar için batarya performanslarının arttırılmasına veya Hidrojen i depolama problemlerinin çözümüne dayanan yöntemlerin geliştirilmesi, taşıtlardan istenilen özelliklerden fedakarlık yapılması gerekeceğe benzemektedir. Rüzgar, güneş gibi kaynaklardan giderek artan oranlarda elektrik elde edilmesi ve tam elektrikli taşıtların yaygınlaşması durumunda ortalama CO 2 üretimlerinin 50 60 g CO 2 /km ye kadar inmesi beklenebilir. (*) İ.T.Ü. Makina Fakültesi, Otomotiv Laboratuvarı ergene@itu.edu.tr 4
BİAS Mühendislik Tanıtımı Aydın Kuntay (*) B İAS 1997 yılında 3 mühendis tarafından, Ürün geliştirme mühendislik hizmeti vermek amacıyla kurulmuştur. İstanbul ve Ankara da ofis ve İstanbul İkitelli de atölyesi bulunmaktadır. Bias ın başlıca faaliyetleri ürün geliştirmeye yönelik mühendislik hizmetleri ve özel test sistemleri imalatıdır. Bugüne kadar başta otomotiv ve savunma olmak üzere, içerik ve kapsam olarak farklı birçok proje yapılmıştır. Bu projelerin bazılarında mevcut bilgi birikimi kullanılmış, bazılarıysa çok detaylı bir bilgi geliştirmearaştırma safhası içermektedir. Laboratuvar Olanakları Firmamızın ölçüm ve deneysel çalışmalarda kullandığı oldukça geniş cihaz altyapısı vardır: Her türlü titreşim, gerilme, mikrofon, kuvvet, basınç, deplasman, sıcaklık, devir sensörleri; Mikrofon ve titreşim sensörü kalibratörleri; Referans sensör ile sarsıcı üzerinde kalibrasyon; Çeşitli sinyal koşullandırıcılar, amfiler; Çeşitli çok kanallı veri toplama sistemleri; Telemetri cihazları; NVH analizörleri; El tipi ses seviye ölçeri, akustik ve vibrasyon dozimetresi; Delik delme yöntemi ile Kalıntı Gerilme Tayini; Kaynak edilebilir yüksek sıcaklık gerilme sensörü ve cihazı; Ataletsel navigasyon ölçüm cihazı; Küçük elektrodinamik sarsıcı ve kontrolörü; Veri toplama cihaz ve kartları; Saha testlerine yönelik yardımcı aletler (DC/AC, AC/DC çevirici, telsiz, güç kaynağı jeneratör, kompresör, standard atölye aletleri v.b.), Mühendislik Hizmetlerimiz Kavramsal tasarım; Mekanik tasarım; Tersine mühendislik; Modelleme ve çizim; Üretim resimleri; Mukavemet hesapları; Titreşim hesapları; Taşıt dinamiği hesapları; Mekanizma hesapları; Akışkanlar dinamiği hesapları; Termal analizler; Rüzgar tüneli için deney tasarımı; Yorulma ve ömür hesapları; Şok ve çarpma projeleri; Deneysel parça testleri yapılması; Yol verisi toplanması ve işlenmesi; Araç üzerinden veri toplanması; Hızlandırılmış ömür test şartnamesi geliştirilmesi; Titreşim testi şartnamesi hazırlanması; Optimizasyon; Maliyet azaltma çalışmaları; İmal edilebilirlik çalışmaları; İmalat yönteminin parçaya etkisinin 5
BİAS Mühendislik Tanıtımı test çözümlerinde 5 adet uluslararası patenti vardır. Ar Ge, hat sonu ve performans testlerinde kullanılan test sistemleri geliştirilmekte ve üretilmektedir. Mekanik tasarım, mühendislik hesapları, kontrolör ve operatör yazılımı tamamen tarafımızdan yapılmaktadır. İleri düzey kontrolör geliştirme amaçlı projemiz TÜBİTAK tarafından da desteklenmektedir. Ürettiğimiz test ünitelerinin kullanım ve bakım kılavuzları yayınlanmaktadır. Aşağıda sıralanan donanımlar için bakım ve destek hizmeti verilmektedir: nında altyapı kullanımı konusunda da üniversite ile işbirliği yapılmaktadır. Müşteri testlerinin OTAM bünyesinde yapıldığı projelerimiz buna örnektir. incelenmesi; Malzeme seçimi; Prototip imalatı (1/1 veya istenen oranda). Test Sisteml. ve Özel Makina İmalatı 2008 yılında kurulmuş olan bu bölüme test sistemleri konusunda deneyimli, pratik tecrübeleri olan yeni elemanlar katılmıştır. Elemanlarımızın değişik Benzer şekilde büyük parçaların vibrasyon testlerinde TÜBİTAK altyapısı kullanılmaktadır. Statik ve dinamik yorulma test üniteleri Hidrolik, pnömatik veya elektromekanik tahrikli yapısal test üniteleri Aktarma organları test üniteleri Şanzıman test üniteleri Üniversite ve Araştırma Kurumları ile işbirliklerimiz Projelerimizde danışmanlık almak ya www.bias.com.tr (*) Kurucu Ortak akuntay@bias.com.tr 6
Otomotiv Akustiği ve Susturucu Tasarımı Doç.Dr. Haluk EROL (*) H er geçen gün gelişen teknoloji yaşamı kolaylaştırırken, bir takım sorunları da beraberinde getirmektedir. Yaşam alanlarında kullanılan araçların ve makinaların ürettiği titreşimler ve gürültü, teknolojik gelişmelerin yarattığı sorunlardan biridir. Artan yaşam standartlarıyla birlikte artık insanlar makinaların işlevlerini yerine getirirken diğer yaşam alanlarına zarar vermemesini istemekte, yani gürültüsüz çalışan makinaları tercih etmektedirler. Laboratuarımızın araştırma ve uygulama alanları; titreşim ve akustik ölçümler, yapısal modal analiz çalışmaları, çekiç ve sarsıcı kullanılarak yapının frekans cevabının ölçülmesi, yorulma ve dayanım testleri, dönen makinaları n dengelenmesi, makinalarda erken uyarıcı dinamik bakım çalışmaları, gürültü düzeyi ölçümleri, endüstriyel ürünlerin ses gücü düzeylerinin belirlenmesi, gürültü kaynaklarında ses şiddeti ölçümleri, endüstriyel ürünlerde gürültü kaynaklarının ve toplam gürültüye katkısının belirlenmesi, ürüne yönelik ses kalitesi çalışmaları, egzost susturucularının akustik performans ölçümleri, içten yanmalı motorlar için susturucu tasarımı, taşıtlarda kabin akustiğinin iyileştirilmesi/geliştirilmesi, malzemelerin akustik özelliklerinin frekansa bağlı olarak belirlenmesi çalışmaları olarak sıralanabilir. Laboratuarımızın araştırma ve uygulama alanları; titreşim ve akustik ölçümler, yapısal modal analiz çalışmaları, çekiç ve sarsıcı kullanılarak yapının frekans cevabının ölçülmesi, yorulma ve dayanım testleri, dönen makinaları n dengelenmesi, makinalarda erken uyarıcı dinamik bakım çalışmaları, gürültü düzeyi ölçümleri, endüstriyel ürünlerin ses gücü düzeylerinin belirlenmesi, gürültü kaynaklarında ses şiddeti ölçümleri, endüstriyel ürünlerde gürültü kaynaklarının ve toplam gürültüye katkısının belirlenmesi, ürüne yönelik ses kalitesi çalışmaları, egzost susturucularının akustik performans ölçümleri, içten yanmalı motorlar için susturucu tasarımı, taşıtlarda kabin akustiğinin iyileştirilmesi/geliştirilmesi, malzemelerin akustik özelliklerinin frekansa bağlı olarak belirlenmesi çalışmaları olarak sıralanabilir. Ayrıca, laboratuvarımız tarafından kamuya ve endüstriye mekanik titreşimler, endüstriyel akustik ve gürültü kontrolü, çevresel gürültü ve gürültü kontrolü gibi konularda eğitimler veril mektedir. Bu çerçevede olmak üzere, motorlu taşıt üreticileri, araç akustiğine, gelişen teknolojiyle birlikte son zamanlarda daha fazla yatırım yapmaktadırlar. Bu yatırımların başlıca sebebi, tüketici memnuniyetini sağlayarak daha fazla araç satabilmek ve yeni çıkan araçların akustik standartlarını yükselten kurallara uyum sağlayabilmektir. Artan rekabetle beraber, araç konforunun iyileştirilmesine daha fazla yatırım yapılmaktadır. Bir aracın konforu, aracın içindeki gürültü seviyesiyle yakından ilintilidir. Günümüzde, araç kalite değerlendirmesinde, akustik emisyon değerleri ve gürültü düzeyleri büyük öneme sahiptir. Bu yüzden, araç içindeki gürültü düzeylerinin azaltılmasına ve iyileştirilmesine yönelik çalışmalar her geçen gün artmaktadır. Bu çalışmaların bir nedeni de bu konudaki yasal düzenlemelerdir. 7
Otomotiv Akustiği ve Susturucu Tasarımı Taşıtların egzozlarından yayılan gürültü, günlük hayatta maruz kaldığımız en önemli gürültü bileşenlerinden biridir. Bu gürültünün azaltılmasında en etkili yol, gürültü karakterine uygun tasarlanmış susturucuların kullanılmasıdır. Trafiğe çıkan araç sayısının her geçen gün arttığı, buna karşılık sağlık ve konfor beklentilerinin yükseldiği bir ortamda, etkinliği daha yüksek susturucuların tasarlanması zorunludur. Sadece taşıtların egzoz sistemlerinde değil, jeneratörler gibi diğer içten patlamalı motorlarda, turbo makinalarda ve havalandırma kanallarında kullanılan susturucuların, kaynağın gürültü karakterine uygun olarak tasarlanması gereklidir. Bilgisayar yazılımları kullanılarak gerçekleştirilen analizler, yapısal ve akustik analizleri kapsamaktadır. Bu analizler, aracın tasarım/geliştirme aşamasını kısaltarak prototip hazırlama çalışmalarını azaltmaya yöneliktir. Böylece, zaman ve maliyetlerden önemli kazançlar elde etmek mümkündür. Bu doğrultuda yapılan çalışmalar, araç içi ve araç dışı gürültülerinin iyileştirilmesi olarak ikiye ayrılmaktadır. Araç içi gürültü seviyeleriyle ilgili standartlar da, üretici firmaları gürültü seviyelerini iyileştirme yönünde çalışmalar yapmaya zorlamaktadır. Yapılan çalışmalarda sadece yapı ya da sadece içindeki akışkanın doğal fre kanslarının bulunması, akışkan yapı etkileşimli sistemlerin çözümlemesi için yeterli olmamaktadır. Bu sebeple akışkan ve yapının etkileşiminden ortaya çıkan bağlaşımlı titreşim frekanslarının incelenmesi önemlidir. Laboratuvarımızda yapı akışkan etkileşimli çalışmalar da gerçekleştirilmektedir. (*) İTÜ Makine Fakültesi erolha@itu.edu.tr İletişim Bilgileri : İstanbul Teknik Üniversitesi Ayazağa Yerleşkesi, Motorlar ve Taşıtlar Laboratuarı, OTAM A.Ş. 34396 Maslak / İstanbul Tel: 0212 276 16 12 Eposta: info@otam.com.tr Faks: 0212 276 16 13 Web: www.otam.com.tr 8