V formlanmış ara bağlantı borusuna sahip bir otomobil arka dingilinin araç ağırlığı azaltmadaki etkileri ve sayısal analizleri

Yolcu taşımacılığında kullanılan kara taşıtlarında, taşıtın zemin üzerinde hareketi lastik tekerleklerle sağlanmaktadır ve teknolojideki büyük gelişmelere rağmen uzunca bir zaman diliminde bu durumun devam edeceği anlaşılmaktadır. Kauçuk esaslı kompozit malzemeden imal edilen havalı (pnömatik) lastikler taşıt mekaniğinde büyük önem arz ederler. Bir taşıtın performansı (ivmelenme ve frenlenme kabiliyeti, dönüş hareketi vs.) temelde iki unsura bağlıdır. Birincisi taşıtı tahrikte kullanılan motorların gücü ikincisi de lastik-zemin arasındaki tutunma durumudur. Bu nedenle taşıtın hareket limitlerinin belirlenmesinde lastiğin zeminden alabildiği kuvvet tayin edici karakterdedir. Öte yandan her ne kadar havalı lastikler katı değiller ise de özellikle binek araçları için yoldan kaynaklanan rahatsız edici etkilerin bayağı yüksek düzeyde taşıt gövdesine iletirler. Bu nedenle taşıtta sürücü ve yolcu konforunu sağlamak için genelde yay ve amortisörlerden ibaret askı sistemleri kullanılır. Askı sisteminin katılığı tayin edilirken birbirine zıt olan iki talebe makul bir çözüm aranır. Şöyle ki, askı sisteminin katılığı azalırsa konfor artar, buna mukabil taşıtın yere tutunma kabiliyeti ve dolayısıyla taşıt hakimiyeti azalır. Askı sisteminin katı olması halinde de durum tersinedir. Genelde her iki talebi optimum düzeyde karşılayacak bir orta yol bulunur. Otomotiv endüstrisi, yeni yasal gerekliliklere uyum ve karbondioksit emisyonunun azaltılması amacı ile araç komponentleri üzerinde ağırlık azaltma çalışmalarına odaklanırken, aynı zamanda bileşenlerin emniyetinden ödün vermeyecek şekilde farklı geometriler, prosesler ve yeni nesil malzemeler üzerine çalışmaktadır. Ağırlık hafifletme çalışmalarında ele alınan komponentlerden bir tanesi de araç süspansiyon sistemleridir. Yapılan bu çalışmada temel olarak bir binek araca ait V formlu ara bağlantı borusuna sahip yarı bağımsız arka aks süspansiyon sistemi için kritik tasarım parametreleri irdelenmiştir. Öncelikle, binek araçlar için arka aks tipleri tanıtılmış ve süspansiyon sistemlerine ait elemanlar çalışmanın ilgilendiği kadarıyla anlatılmıştır. Çalışma kapsamında birçok binek araç modeline ait arka aks süspansiyon sistemi kıyaslanmıştır. Kıyaslama çalışması ışığında, burulma çubuğu teorisi göz önünde bulundurularak V formlanmış boru yapısı tasarlanmıştır. Binek araç için tasarlanmış V formlanmış ara bağlantı borusuna sahip yarı bağımsız arka aks süspansiyon sistemi, Hypermesh sonlu elemanlar yazılımında modellenmiştir. Ara bağlantı borusuna ait formlama analizlerinde Hyperform, sistemin yapısal analizlerinde Optistruct, sistemin dinamik analizlerinde de Adams yazılımları kullanılmıştır. Arka aks için yapılan analizler sonucunda aks üzerinde kritiklik oluşturabilecek bölgeler ön plana çıkarılmıştır. Elde edilen sonuçlar irdelenerek çözüm önerileri getirilmiştir. Bunun yanısıra V formlu ara bağlantı borusuna sahip arka aks sistemi, denge miline sahip formlu sacdan oluşan diğer bir arka aks tasarımı ile yapısal olarak kıyaslanarak ağırlık açısından avantaj ve dezavantajları belirtilmiştir.