Ağır ticari araçlarda kullanılan turbo kompresör çıkış borusunun turbo kompresör kaynaklı ıslık sesi yayılımı üzerine etkisi

Turboşarjlı aşırı doldurmaya sahip dizel motorlu ağır ticari araçlar günümüzde çok çeşitli alanlarda yük taşımacılığı için kullanılmaktadır. Taşınan yüke göre çekici, inşaat serisi ve yol kamyonu olarak sınıflandırılan ağır ticari araçlar zorlu yol koşullarında çalışmak üzere tasarlanmaktadır. Tasarım aşaması ise fiyat, performans, görsellik, fonksiyonellik ve konfor bir çok girdiyi bünyesinde barındırmaktadır. Her biri uzun süren verifikasyon ve validasyon süreci içeren konu kriterlerden olan görsellik ve konfordan ise beklenti son yıllarda otomobil seviyesine yükselmiştir. Bu amaçla konfor kriterlerinden biri olan araç iç gürültüsünün düşük tutulması seçici unsur haline gelmiş ve üzerinde geliştirme ihtiyacı olan açık alan haline dönüşmüştür. Bu ihtiyaca cevap vermek adına, tez kapsamında ağır ticari araçlarda kullanılan turbo kompresörün ürettiği gürültülerden biri olan ıslık sesi ile konu gürültünün yayıldığı bölge olan sıcak taraf yüksek basınç boruları incelenmiş ve gürültüyü azaltmaya yönelik tasarımlar üzerine çalışmalara başlanmıştır. Turbo kompresör ünitesinde tasarım değişikliği yapılması, projenin geldiği nokta itibariyle uygulanabilir olmadığından çalışma hava emiş sistemi üzerinde yapılmış ve sınırlandırılmıştır. Çalışma özelinde izlenen sıra; mevcut durumun belirlenmesi, problemin kök sebebinin araştırılması, tasarım ve imalat ile son durumun test edilip validasyonunun yapılmasıdır. İlk aşamada konusunda uzman kişilerle önceden belirlenmiş manevralar gerçekleşirilmek üzere araç testine çıkılmış ve subjektif olarak gürültü geldiği bildirilen araç belirlenmiştir. Akabinde aracın çeşitli bölgelerine mikrofonlar yerleştirilerek aynı manevralar gerçekleştirilmek üzere tekrar teste çıkılmıştır. Test sonucunda elde edilen datalar işlenip renk haritası üzerinde gürültünün geldiği frekans bandı tespit edilmiştir. Ardından tespit edilen frekans bandında hangi komponentlerin gürültü oluşturabileceği üzerine kök sebep araştırması yapılmış ve inceleme sonucunda gürültünün turbo kompresör kaynaklı olduğu saptanmıştır. Gürültü kaynağında yapılacak iyileştirmeler zaman ve maliyet özelinde makul olmadığından çalışma, kompresör çıkış borusu ve aynı zamanda sesin yayıldığı komponent olan sıcak taraf yüksek basınç borusu üzerinde yoğunlaştırılmıştır. İkinci aşamada sıcak taraf yüksek basınç borusunun tasarım kriterleri, sessizleştirmeyi arttırmak adına tekrar gözden geçirilmiştir. Sessizleştirme çalışması kapsamında ise yutma ve yalıtım parametreleri incelenmiştir. Yutma özelinde, hali hazırda kullanılan 5mm et kalınlığına sahip cam katkılı plastik malzeme kullanmak yerine 9mm et kalınlığına sahip aynı malzeme kullanımı gerçekleştirilmiş ve et kalınlığı kriteri irdelenmiştir. Kriter doğrultusunda aynı plastik şişirme kalıbında kalın parça basılmış ve önceki testlerin yapıldığı araca monte edilmiştir. Yinelenen test sonucunda subjektif olarak gürültü seviyesinde iyileşme olduğu görülmüştür. Araçtan alınan dataların renk haritasında işlenmesiyle birlikte de problemin görüldüğü frekans bandındaki iyileşme doğrulanmıştır. Yine yutma özelinde cam katkılı plastik malzeme yerine aynı et kalınlığına ve rotaya sahip alümiyum alaşım malzeme kullanımı ve farklı malzeme etkisi irdelenmiştir. Bu doğrultuda yeni bir döküm kalıbı yaptırılmış ve üretimden gelen parça önceki testlerin yapıldığı araca monte edilmiştir. Yeniden yapılan testlerin ardından subjektif olarak gürültü seviyesinde önemli miktarda iyileşme saptanmıştır. Test datalarının renk haritasında işlenmiş hali gürültüdeki azalmayı doğrular niteliktedir. Son olarak diğer bir sessizleştirme parametresi olan yalıtım özelinde ise yalıtıcı özellik gösteren malzemelerin uygulanabilirliği irdelenmiştir. Bu kapsamda yalıtıcı özelliği olan ticari bir izolasyon malzemesi plastik sıcak taraf hortumu üzerine monte edilerek aynı test aracı üzerinde ölçümler alınmıştır. Hem subjektif değerlendirmede hem de ölçüm sonuçları neticesinde referans seviyeye göre gürültüde azalma görülmüştür. Ancak sıcak taraf yüksek basınç borularında yalıtıcı özellik gösteren malzemelerin uygulanabilirliğinin seri üretimde proses zamanı ve maliyet unsurları göz önüne alındığında makul olmaması ve ayrıca endüstride yaygın olmaması sebebiyle iyileşme, çalışmada bir çözüm önerisi olarak sunulmamıştır. İrdelenen parametreler neticesinde farklı malzeme kullanımının irdelenen diğer parametrelere göre belirgin bir iyileşme sağladığı görülmüştür ve malzeme değişikliği en etkili çözüm önerisi olarak sunulmuştur.