İçtenyanmalı motorlarda kullanılan triger kayışlarında oluşan hasarların çalışma anında tespit edilmesi
Real time failure detection on the timing belt using internal combustion engines
Yazar: RIZA EMRE ERGÜN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET UÇAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışmada, triger kayışı kullanılarak kam milleri tahrik edilen içten yanmalı motorların dişli kayışlarında kopmadan önce oluşabilen lif kopması, diş dibinin kesilmesi ve diş kopması hasarlarının gerçek zamanlı olarak tespit edilip kullanıcıyı ikaz edecek bir hasar tespit cihazının tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Sistemin çalışma prensibi ışık kaynağından gönderilen ince huzmeli ışık demetinin karşıdaki bir foto detektöre ulaşımının araya parçacıklar girerek kesilmesi ve kesilmenin olması ile de hasarın mevcut olduğu esasına dayanmaktadır. Yapılan çalışmada OEM triger seti kullanılmıştır. Hasarsız ve üç tip hasarlı triger kayışları kullanılarak deneysel çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada 0.6 mm çapında lazer ışınlarıyla kayış sırtında ve yanal yüzeylerinde oluşan lif ayrılmaları, dişlerde oluşan yırtılma ve kopmalar izlenmiş, bahsi geçen hasarların meydana gelmesi durumları foto detektörler kullanılarak algılanıp mikro kontrolör aracılığı ile değerlendirilmiştir. Hasar oluştuğu anda kullanıcının görsel olarak uyarılması sağlanmıştır. Sistemde 20 MHz'lik mikro kontrolör kullanılarak 3000 dev/dak'lık hızlara kadar sistemin düzgün çalıştığı görülmüştür. Daha yüksek devir sayılarında da sistemin düzgün çalışabilmesi için yüksek hızlı mikro kontrolör kullanılması gerektiği görülmüştür. Sistemin tasarımının sade ve cihazın küçük boyutlu olması nedeni ile içten yanmalı motorlarda rahatlıkla kullanılabileceği görülmüştür.

Abstract:
In this study, a novel failure detection system has been designed and produced to determine three types of belt damage called separations of fibers, broken teeth and, ripped root of teeth that occurs before breaking of the timing belt. It also warns the driver as real time before breaking of the belt. Principle of the system is based on interruption of thin light between the light source and the photo detector placed opposite. Damage detection of timing belt is defined by interruption of the light. An experimental study had been accomplished using of an undamaged and three timing belts having different types of damages. Separations of fibers at back side and side surfaces of timing belt, broken teeth and torn roots of teeth has been monitored using laser at 0.6 mm diameter and occurrence of the damages has been sensed by photo detectors and analyzed by microcontroller. At the existence of any damage the user has been warned visually. There has been seen properly working of the system at speed of 3000 rpm with using microcontroller working at 20 MHz frequency. At higher speeds, there has seen that faster microcontrollers should be used for the operation of the system properly. Because of the small size and simplicity of the system, it has been seen that the system can be easily used with internal combustion engines.