V8 dizel motorlardaki krank mili tasarımının ana yatakların performansına olan etkilerinin incelenmesi
Investigation of effect of the V8 diesel engine cranskhaft design to main bearings performances
Yazar: YİĞİT ALP OYMAK
Danışman: PROF. DR. EROL FEYZULLAHOĞLU
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
İçten yanmalı motorlar, yanma odası içerisine alınan hava yakıt karışımının sıkıştırılarak
yanması sonucunda genleşen gazın piston üzerine etkimesi ile krank mili piston üzerinden
tahrik edilir. İçten yanmalı motorlar kullanım yerine ve tork ve güç isterlerine göre tek
silindirli ve birden fazla silindirli olabilmektedir. Bu silindirler tek sıra yan yana dizilerek
sıralı tipte olabileceği gibi, iki sıra halinde de sıralanabilmektedir. Bu bağlamda tek sıra
olarak sıralı tipteki motorlara sıralı motorlar denirken iki sıra olarak yan yana dizilen
motorlara ise V tipi motorlar denmektedir. Piston ve biyel kolunun krank açısına bağlı
hareketi sonucunda krank mili üzerine etkiyen birincil ve ikincil kütlesel eylemsizlik
kuvvetleri ve krank mili muylularının krank mili eksenine göre sahip olduğu eksantrisite
kaynaklı santrifüj kuvvetlerinin yine krank mili üzerinde bulunan karşı ağırlıklar ile
dengelenmektedir. Farklı karşı ağırlık konumlandırma yöntemleri aynı krank mili
üzerinde farklı denge oranlarına sahip olmaktadır. Denge oranının az olması krank mili
dengesiz olduğunu ve yüksek salgılı çalıştığı anlamına gelmektedir. Yüksek salgı oranı
hidrodinamik yağlama rejiminde bozulma ve yataklara etkiyen kuvvette artışa sebep
olabilmektedir. Yapılan bu çalışmada 8 silindirli V tipi sıkıştırma ile ateşlemeli ağır
hizmet dizel motorun krank mili ve karşı ağırlığı CATIA tasarım ortamında üç boyutlu
olarak tasarlanmış, GT-SUITE programında bir boyutlu olarak modellenerek krank
miline etkiyen yanma ve kütlesel eylemsizlik kuvvetleri hesaplanmış ve bu kuvvetlerin
karşı ağırlıkların krank mili üzerinde farklı açılarda ve sayıda konumlandırılarak elde
edilen farklı denge oranlarının krank mili kaymalı yatakları üzerindeki etkisi
incelenmiştir. Farklı konumlardan elde edilen sonuçlar incelenerek optimum yatak
performansına sahip karşı ağırlık stratejisi üzerine çalışılmıştır.

Abstract:
Internal combustion engines are driven by the crankshaft and piston by the effect of the
expanding gas on the piston as a result of the compression and combustion of the air-fuel
mixture taken into the combustion chamber. Internal combustion engines can be singlecylinder
or multiple-cylinder, depending on the place of use and torque and power
requirements. These cylinders can be of the sequential type, arranged side by side in a
single row, or they can be arranged in two rows. In this context, engines arranged in a
single row are called sequential engines, while engines arranged side by side in two rows
are called V-type engines. The primary and secondary inertial forces acting on the
crankshaft as a result of the movement of the piston and connecting rod depending on the
crank angle, and the centrifugal forces caused by the eccentricity of the crankshaft
journals relative to the crankshaft axis, are balanced by the counterweights on the
crankshaft. Different counterweight positioning methods have different balance ratios on
the same crankshaft. A low balance ratio means that the crankshaft is unbalanced and
operates with high runout. High runout rate may cause deterioration in the hydrodynamic
lubrication regime and an increase in the force acting on the bearings. In this study, the
crankshaft and counterweight of an 8-cylinder V-type compression ignition heavy-duty
diesel engine were designed in three dimensions in the CATIA design environment,
modeled in one dimension in the GT-SUITE program, and the gas and inertia forces
acting on the crankshaft were calculated and the effects of these forces on the crankshaft
of the counterweights were calculated. The effect of different balance ratios obtained by
positioning them at different angles and numbers on the crankshaft plain bearings was
examined. By examining the results obtained from different positions, a counterweight
strategy with optimum bearing performance was studied.