Ağırlığı azaltılmış fren pedalı tasarımı ve test düzeneği geliştirilmesi
Reduced weight brake pedal design and test bench development
Yazar: SEFA KALE
Danışman: DOÇ. DR. ALP TEKİN ERGENÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Otomobil üreticileri performans, yakıt tüketimi, güvenlik ve estetik konularına önem veren çalışmalar yapmakta ve bu 4 ana madde ışığında en iyi otomobili dizayn etmek için birbirleri ile yarışmaktadırlar. Otomobilin tamamı dikkate alındığında nihai kullanıcı için güvenlik en önemli temayı oluşturmaktadır. Otomotiv Ar-Ge çalışmalarının büyük bir kısmı bu tema üzerinde yoğunlaşmaktadır. Belirli standartlar ve regülasyonlar ile sınırlandırılmış bu sahada üreticiler, malzeme özellikleri, yapısı ve cinsi üzerinde çalışmalarına devam etmekte ve aynı güvenlik değerlerini sağlayan ancak daha düşük maliyetli ve hafif ürünler geliştirmeye çalışmaktadırlar.
Normal şartlarda fren pedallarının üretiminde 8 mm'lik içi dolu saç malzemeler kullanılmaktadır. Yeni sistemde ise 1.4 mm kalındığında iki malzemenin birbirine kaynatılma işlemi gerekmektedir. Normal şartlarda 8mm'lik malzeme için gaz altı kaynak sistemi kullanılmaktadır. Bu kaynak sistemini 1.4mm'lik yeni malzemede kullanırken bazı kaynak problemleri (kaynak bölgesinde delik, kaynak nüfuziyetinde yetersizlik) ortaya çıkmaktadır. Bu noktada ince malzemelerin kaynağını yapabileceğimiz plazma kaynak tekniği kullanılmasına karar verilmiştir. 
Bu çalışma kapsamında, yekpare fren pedalı yerine çift parçalı fren pedalı geliştirilmiştir. Çalışmada, binek motorlu taşıtlarda kullanılan fren pedalı,  hali hazırda üretilen yekpare pedala benzer yapıda ve kendisinden beklenen ergonomik şartlara uygun olarak 2 parçalı olarak bilgisayar ortamında çizilmiştir. Çizilen çift parçalı fren pedalı Ansys Programında analiz edilecek ve dayanımı irdelenecek ve yekpare pedal ile karşılaştırılmıştır. Çalışma kapsamında üretilmesi planlanan yekpare pedal, 1.4mm kalınlığındaki 2 plakadan, 1,4 mm ila 1,2 mm kalınlığındaki 2 plakadan ve 1,2 mm kalınlığındaki 2 plakadan olmak üzere 3 farklı yapıda tasarlanmış ve analiz edilmiştir. Analiz çalışmasını takiben söz konusu 3 farklı çift parçalı fren pedalı, proje kapsamında tasarlanan "Fren Pedalı Test Makinesine" bağlanmış ve ömür testi yapılmıştır.

Abstract:
Auto manufacturers are working weightly about performance, fuel consumption, safety and aesthetics within the framework of 4 main subjects, they compete aganist each other to design the best auto. If we think whole auto, the most important thing is safety for lastest user. Because of that reason most of Research and Development works of auto are focus on this subject. In this field, which has boundries with fixed standarts and regulations, manufacturers continue to work on characters, structure and types of material to develope the new products, which have the same safety specifications but cheaper and weaker than current products.
In current conditions solid sheet materials, whose thickness is 8mm, are used to produce brake pedal. The new system requires that welding two materials, each of them has 1.4mm thickness. In current conditions, gas metal arc welding system is used for 8mm thickness material. When this welding system is used for the 1.4mm thickness material, there are some problems like hole in welding area, inadequacy in dilution. Because of this reasons it is decided that plasma welding system, which is most suitable for thin materials, will be used. 
In this study the new brake pedal, which is used in carriage motor vehicle, will be design in virtually with 2 pieces, according to ergonomic specifications which are expected from it and similar structures with current one piece brake-pedal. The two-pieces brake pedal, which is designed virtually, will be analyzed, compared with one-piece pedal and investigated resistance characters in Ansys Program. The new brake pedal in this project will be designed and analyzed for three different types. One of them is composed of two metal plates with 1,4 mm thickness, the other one is composed of two metal plates with 1.2mm and 1.4mm thickness, and the last one is composed two metal plates with 1,4 mm thickness.
Within the context of this analyze works, type fatigue test of these three brake pedal types will be done with connecting them to "Brake Pedal Test Machine" which will be design in project, too. With these test it will be determined if these three type pedals are avaliable for standarts or not. After these tests, the results will be explicated to find which thickness is avaliable for product. In this project, some tests will be made to vernacularize the raw material, too.