Süspansiyon sistemlerinin taşıtın mekanik davranışı üzerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

SÜSPANSİYON SİSTEMLERİNİN TAŞITIN MEKANİK DAVRANIŞI ÜZERİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ Hakan KÖYLÜ Anahtar kelimeler : Süspansiyon Sistemleri, Taşıt Mekaniği, Dinamik Kararlılık, İki Akslı Yarım Taşıt Modeli Özet : Tüm taşıt hareketlerinde taşıtın kararlılığım etkileyen en önemli faktör lastik karakteristiğidir. Taşıt karanlığının korunması ve düzeltilmesi için lastiklerin performansı optimum seviyede tutulmalıdır. Lastiklerin yolla etküeşimini sağlayan sistem süspansiyon sistemidir. Bu sebepten dolayı, taşıt hareketlerinde kararlılığı sağlayan süspansiyon sistemidir ve yoldan lastiğe gelen optimum kuvvet ve moment ihtiyaçları süspansiyon sistemleri tarafından karşılanır. Süspansiyon sistemleri yanal ve doğrusal yönde lastiğin yerle tutunmasım uygun kayma değerlerinde tutarak taşıtın mekanik davranışını etkiler. Bu çalışmada optimum lastik karakteristiklerini elde eden süspansiyon sisteminin karakteristikleri araştırılmıştır. Daha sonra süspansiyon sistemindeki kinematik ve elastokinematik değişimlere göre süspansiyon sistemi karakteristiklerinin taşıtın mekanik davranışı üzerindeki etkileri literatür çalışması ile desteklenerek tespit edilmeye çalışılmıştır. Yalpa hareketi sırasında yalpa merkezi yüksekliği ve yalpa merkezinin taşıt gövdesinin ağırlık merkezine göre konumu, taşıtın mekanik davranışını belirlemektedir. Frenleme ve hızlanma anında kafa vurma merkezinin konumu, taşıtın yol tutuş performansını belirler. Dönüş halinde frenleme veya hızlanma anında savrulma momenti, lastiklerin yanal kuvvet potansiyelini ortaya çıkarmaktadır. Bu tez çalışmasında, taşıt gövdesinin kalkım ve kafa vurma hareketi şurasında, iki akslı ve dört serbestlik dereceli taşıt modeli kullanılarak dinamik tekerlek yükü salınmalarına bağlı olarak taşıtın mekanik davranışı mc^lenmiştir. Bu inceleme sonucunda ön ve arka aksın farklı özellMerinin taşıtın mekanik davranışını değiştirdiği görülmüştür. u

ANALYSIS OF EFFECTS OF SUSPENSION SYSTEMS ON VEHICLE'S MECHANICAL ATTITUDE Hakan KÖYLÜ Key Words : Suspension Systems, Vehicle Mechanics, Dynamic Stability, Half Car Model with Two Axles Abstract : In all vehicle movements, the most important factor affecting stability of vehicle is the pneumatic tire characteristics. în order to keep and improve of stability of vehicle pneumatic tire performance should be kept at optimal level. Vehicle suspension systems provide the interaction between the pneumatic and the road. For this reason, suspension sytem provides vehicle stability and the need of optimal force and moment coming from the road to tyre, is compensated by suspension systems. During lateral and longitudinal vehicle motions, holding friction between the road and the tire in appropriate slip values, suspension systems affects vehicle's mechanical attitude. In this thesis study, suspension system's charecteristics giving optimal pneumatic tire characteristics were investigated. Then, supporting with literatür study, effects of suspension system's characteristics on vehicle's mechanical attitude was tried to determine in terms of kinematical and elastokinematical changes in suspension systems. During roll motions, roll center height and the position of roll center with respect to center of gravity of sprung mass determine vehicle's mechanical attitude. During braking and acceleration, the position of pitch center (pole) determines vehicle's handling performance. During cornering when brake or tractive are applied, yawing moment exposes lateral force potential of tires. In this thesis study, during heave and pitch of sprung mass motions, depending on wheel load oscillations, vehicle's mechanical attitude was analyzed by using half car model having four degrees of freedom. As a result of this analysis, different properties of front and rear axle, were seen to change vehicle's mechanical attitude. in