Yüksek basınca dayanıklı yağ filtresi tasarımı
Design of high pressure resistant oil filter
Yazar: ERSAN KIRAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ERDOĞAN KANCA
Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Basınç dayanımı = Compressive strength ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Yağ filtresi = Oil filter

Özet:
Motorun çalışması sırasında çeşitli etkenlerin (örneğin; filtre süzme elemanlarının tıkanabilmesi ve motordaki ani zorlanmalardan) birçoğunun birleşmesi durumunda yağ basıncı yüksek değerlere ulaşabilmektedir. Yağ filtreleri çalışma koşullarında daha düşük basınç değerlerine maruz kalmaktadır. Fakat yukarıda bahsedilen durum meydana geldiğinde basınç değerleri yükselmektedir. Bu nedenle yağ filtreleri normal çalışma koşullarındaki basınç değerlerinin üzerinde tasarlanırlar. Eğer yağ filtresinin yeterince basınç dayanımı yoksa süzme ömrünü tamamlamadan filtre mekanik hasara uğrar.
Bu çalışmanın amacı, ağır hizmet ticari araçta kullanılmakta olan basınç dayanımı düşük (18 bar) yağ filtresinin sonlu elemanlar yöntemi ile modellenerek kapak üzerinde iyileştirmeler yapmak böylece kullanılan sac malzeme kalınlığı arttırılmadan en yüksek seviyede basınç dayanımı (30 bar) sağlayan optimum bir tasarıma ulaşmaktır.
Yağ filtresinin basınç dayanımına en çok etkiyen elemanı kapak olduğundan farklı kapak tasarımları üzerinde çalışılmıştır. Çalışmada mevcut yağ filtresi için hem sonlu elemanlar analizi yapılmıştır hem de firmadan bu filtrenin basınç dayanımı ve conta altı çökme değeri elde edilmiştir. Sonlu elemanlar analizinden alınan sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılıp analizin doğruluğu saptanmıştır. Daha sonra yağ filtresi için farklı kapak tasarımları geliştirilmiştir ve sonlu elemanlar analizleriyle de sonuçları yorumlanıp en iyisi seçilmiştir. Sonunda yağ filtresinin kapağının kalınlığını arttırmadan basınç dayanımı arttırılmıştır.

Abstract:
When many of various factors (for example; clogging the filter element during the filtration operation and sudden stresses at the engine) combine, oil pressure can reach high values. Oil filters are exposed to lower pressure values in the working conditions. However, when the above-mentioned situation occur, the pressure values increase. Therefore, oil filters are designed for high pressure value which is higher than normal operating condition pressure. If oil filter do not have enough pressure resistance, it is subjected to mechanical damage without completing the filtration life.
The purpose of this study is improvement on oil filter cover via modeling of oil filter that is used in heavy commercial vehicles and has lower pressure resistance (18 bar) by finite element method in order to access to oil filter that is bear to the high level of pressure resistance (30 bar) without thicken the material thickness.
Different cover designs were studied due to the fact that the most affecting part on the oil filters' pressure resistance is cover. In this study, existing oil filter was both done finite element analysis and was obtained the oil filter's pressure resistance value and under gasket deflection value from the company. The accuracy of analysis is evaluated by comparing the experimental results with the results obtained from finite element analysis. Then different cover designs for oil filters were developed and the best results were selected by interpreting the finite element analysis' output values. Finally the pressure resistance of oil filter was increased without thinking the cover thickness.