Süspansiyon dinamiğinin ABS fren sisteminin performansına etkilerinin analizi
Analysis of effects of suspension dynamics on the ABS braking system performance
Yazar: HAKAN KÖYLÜ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ALİ ÇINAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu tez çalışmasında, normal, sert ve yumuşak olmak üzere üç farklı amortisör sönümleme özelliğinin ABS (Anti Blokaj Fren Sistemi) 'nin frenleme performansına etkileri aks ve tekerlek salınımlarının bozucu etkisinde fren basıncı referans alınarak incelenmiştir. Sert amortisör herhangi bir nedenden dolayı sertleştirilmiş amortisörü ve yumuşak amortisör de aşınmış amortisörü ifade etmektedir. Frenleme anında amortisörlerin ABS performansına etkilerini ortaya çıkarabilmek amacıyla testler ıslak-kuru ve kaygan olmak üzere iki farklı pürüzlü yolda gerçekleştirilmiştir. ABS testlerinde ABS performans parametresi olarak tekerlek hızı ve taşıt hızı ölçülmüştür. Ölçülen bu parametreler kullanılarak kayma oranı, tekerlek ivmesi ve tutunma katsayısı hesaplanmıştır. Bozucu etki olarak etkin yuvarlanma yarıçapı, düşey aks ivmesi ve boylamsal aks ivmesi ölçülmüştür. Performans parametrelerine ve bozucu etkilere referans olması için fren basıncı ölçülmüştür. Tüm parametre ölçümlerinin aynı anda başlatılması ve sona erdirilmesi için fren pedal kuvveti ve taşıt hızı referans alınmıştır. Elde edilen deneysel bulgular, aynı ve farklı yol şartlarında fren basıncı referans alınarak karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre sert amortisör ıslak-kuru yolda fren mesafesini arttırırken kaygan yolda en kısa fren mesafesi oluşturmuştur. Sert amortisörün ABS'nin frenleme performansına etkilerinin yolun tekerlek dönüşüne gösterdiği direnç ile belirlendiği görülmüştür. Yumuşak (Aşınmış) amortisör ile de tüm yol koşullarında en uzun fren mesafesi elde edilmiştir. Fren mesafesinde ortaya çıkan farklılıkların bozucu etkilerin değişimi ile uyum gösterdiği görülmüştür. Bu çalışmada parametrelerin zaman analizinin yanında frekans analizi de yapılmıştır. Frekans analizinde parametredeki değişimlere bağlı olarak frenleme performansının kötüleşme sebeplerinin rezonans frekansı ve rezonans genlikleri ile kolaylıkla belirlenebildiği görülmüştür.

Abstract:
In this thesis study, the effects of three different shock absorber damping features consisting of normal, hard and soft on the braking performance of ABS (Anti-Blocking Brake System) were investigated with disruptive effects of axle and wheel by based on the brake pressure. The hard shock absorber expresses the shock absorber hardened for certain purposes and the soft shock absorber expresses worn shock absorber. The tests were conducted on µ-split and slippery roads to be able to occur the effects of shock absorber on ABS braking performance during braking. In ABS tests, the wheel speed and vehicle speed were measured as ABS performance parameters. The slip ratio, wheel acceleration and adhesion coefficient were calculated by using these parameters. The effective rolling radius, vertical and longitudinal axle accelerations were measured as disturbance effects. The brake pressure was measured to be taken reference to performance parameters and disruptive effects. The brake pedal force and the vehicle speed were taken reference to simultaneously be started and ended the measurements of all parameters. The obtained experimental findings were compared under the same and different road conditions with reference of the brake pressure. According to the experimental results, the hard shock absorber resulted the shortest braking distance on slippery road while increasing the braking distance on µ-split road. It was seen that the effect of hard shock absorber on the ABS braking performance was determined by resistance of road against wheel rolling. Using the soft (worn) shock absorber, the longest braking distance was obtained on all road conditions. It was seen that the differences occurring in braking distance showed compatibility with the changes of disruptive effects. In this study, the parameters were analyzed at frequency domain as well as time domain. It was monitored that, in the frequency analysis, the reasons of the braking performance deteriorations depending on the changes at parameters can be easily determined by resonance frequency and resonance amplitudes.