Traktör dikey egzoz sistemindeki hasarların titreşim analizi ile tespiti

Egzoz sistemi, yanma sonrasında oluşan artık ürünlerin atmosfere atılması için kullanılır ve çalışırken farklı kuvvetler etki eder. Araç motorunun çalışması ve yol yüzeyi koşullarından kaynaklanan çeşitli uyarma kuvvetlerinin neden olduğu aşırı titreşim egzoza aktarılır. Bu durum egzoz sistemlerinin kullanım ömründen çok önce hasar görmesine neden olur. Bu nedenle egzozun titreşimlerinin hızlı bir şekilde değerlendirilmesi ve net bir şekilde analiz edilmesi gerekmektedir. Egzoz sistem parametrelerinin; bir kısmı araç çalışır halde iken ölçülebilir, bir kısmı ölçümler arası karşılaştırmalar ve sonlu elemanlar analizi (SEA) gibi nümerik analiz yöntemleri kullanılarak tahmin edilebilir. Bu çalışmada, 90 HP gücündeki HATTAT/290 marka/model traktöre ait dikey egzoz sisteminin titreşim probleminin çözümü için sonlu elemanlar yöntemi (SEY) temelli bir yaklaşım benimsenmiştir. ANSYS WB® yazılımı kullanılarak oluşturulan üç boyutlu modelde, egzoz sisteminin doğal frekansları ve mod şekilleri belirlenerek modal analiz gerçekleştirilmiştir. Traktör üreticisinin tasarım kriterleri doğrultusunda egzoz sisteminde iyileştirmeler yapılarak yeni bir tasarım oluşturulmuştur. Hem sayısal simülasyonlar hem de gerçek bir egzoz üzerinde yapılan deneysel çalışmalar ile yeni tasarımın performansı değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, yapılan geometrik modifikasyonlar sayesinde sistemin rijitliğinin arttığını ve dolayısıyla daha yüksek frekanslarda titreşim gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu sayede, titreşim seviyelerinde önemli ölçüde azalma sağlanmıştır. Geliştirilen yeni egzoz modeli, üretime geçirilerek pratik olarak da doğrulanmıştır. Çalışma, sonlu elemanlar yönteminin traktör egzoz sistemlerinin titreşim analizinde etkin bir araç olduğunu ve tasarım iyileştirmelerinde önemli katkılar sunduğunu göstermiştir.