Yeni bir araba arka spoyler tasarımı, araç dinamiğine etkisi ve araç üzerine uygulanması

Abstract

Bu çalışmada, FORD FIESTA 1.5 Duratorq TDCI 75PS aracın mevcut arka spoyleri tersine mühendislik yöntemi uygulanarak FARO® Design ScanArm® ile taranmış ve mevcut spoyler modelinin 3D CAD modeli oluşturulmuştur. Tersine mühendislik ile CAD modelleri ANSYS Space Claim programı ile yapılmış C-Class model elde edilmiş, mevcut spoylerin modeli A-Class modeli CATIA V5-6R2015 programı ile yapılmıştır. Yeni arka spoyler modelinin tasarımında NACA airfoil kütüphanesinden NACA 2415, NACA 4412 ve NACA 6409 %9 olmak üzere üç farklı airfoil profil kesiti seçilmiştir. Araç üzerine en çok etki eden olan profil kesiti yapılan CFD analiz sonuçlarına göre NACA6409-%9 airfoil serisi olarak belirlenmiştir. Yeni spoyler tasarımı için bu profil kesiti kullanılarak araç stiline uygun, özgün bir tasarım yapılmıştır. Sayısal akışkanlar analizi için ANSYS Fluent sayısal simülasyon programı kullanılmıştır. Tasarlanan yeni spoyler modelin üretimi için MDF malzemeden dört adet kalıp üretilmiştir. El yatırma vakum torbalama yöntemi ile karbon fiber spoyler üretilmiş ve araç üzerine monte edilmiştir.Yapılan araç aerodinamiği testleri sonucunda, FORD FIESTA 1.5 Duratorq TDCI 75PS aracının mevcut spoyler ve yeni karbon fiber spoylerin şehir içi ve şehir dışı yakıt tüketimi ve performans testlerine tabi tutularak elde edilen veriler incelenmiştir. Yeni spoylerin araca olumlu etkileri gözlemlenirken; yakıt tüketimi ve performans testi karşılaştırmalarında, yüksek hızlardaki aerodinamik etkinin daha fazla olduğu gözlemlenmiştir.

In this study, FORD FIESTA 1.5 Duratorq TDCI 75PS was scanned with FARO® Design ScanArm® using the reverse engineered method of existing rear spoiler and 3D CAD model of existing spoiler model was created. The C-Class model with ANSYS Space Claim program was obtained by reversing engineering CAD models and the existing spoiler model A-Class model CATIA V5-6R2015 program was used. In the design of the new rear spoiler model, three different airfoil profile sections were selected, namely NACA 2415, NACA 4412 and NACA 6409 9% from the NACA airfoil library. The NACA6409-9% airfoil series was selected as the most effective profile section on the vehicle according to the CFD analysis results. For the new spoiler design, this profile section was used to create a unique design that matches the vehicle style. ANSYS Fluent numerical simulation program was used for numerical fluids analysis. Four molds were produced from MDF material for the production of the new spooler model. Carbon fiber spoilers were produced by hand lay-up vacuum bagging method and mounted on the vehicle.As a result of the vehicle aerodynamics tests, the data obtained by subjecting FORD FIESTA 1.5 Duratorq TDCI 75PS vehicle to current and new carbon fiber spoilers for urban and urban fuel consumption and performance tests were examined. While the positive effects of new spoilers are observed; fuel consumption and performance test comparisons were observed to have more aerodynamic effects at high speeds.