Segman Nedir?
Segman takımları çeşitli miktarlarda aşınmış içten yanmalı motorların yenilenmelerinde piston kanallarında değişiklik yapmadan kullanılmaya uygun olan birer sızdırmazlık görevini üstlenmiş makine elemanlarıdır.
Ağzı kesilmiş halka biçimli bir sızdırmazlık elemanı olan segman, içten yanmalı motorlarda yanma sonucu meydana gelen ısı enerjisini mekanik enerjiye çeviren, sistemdeki en önemli elemanlardan biridir. Segmanların Piston-Gömlek-Silindir Bloğu sistemi çerçevesinde motorda önemli fonksiyonları mevcuttur.
Bu fonksiyonlar:
1. Sızdırmazlık
2. Isı Transferi
3. Yağ sarfiyatını kontrol etmektir.
Piston segman görevleri:
1. Silindir cidarlarına belirli bir basınç yaparak, pistonla sızdırmazlık temin edip, zamanların oluşmasını sağlar.
2. Segmanlar silindir içinde fazla yağı sıyırarak, pistonla silindir arasında yağ filmi oluşmasını temin eder ve hem silindirin yağlanmasını sağlar, hem de motorun yağ yakmasını önler.
3. Piston başındaki yüksek ısıyı, silindir cidarına oradan da soğutma suyuna ileterek pistonların soğumasına yardımcı olur.
Aşağıdaki ansys ile yapılan analiz paslanmaz çelik aittir;
Şekil 1: Ansys arayüzü
Şekil 2: SolidWorks
Mesh
Mesh örümcek ağ şeklinde oluşturduğu her bölgeden kısmi diferansiyel denklem olarak aldığı örneklerdir. Yani sonsuz bir değişkeni sonlu bir değişkene dönüştürerek malzemenin değerlerini hesaplanması sağlar.
Aşağıdaki şekillerde aldığı örnek sayısı arttırılmış ve değerlerin hassasiyet artmış olur
Şekil 3: Mesh atılmış hali
Şekil 4: Mesh Grafiği
Şekil 5: Fixed Support
Segmanımız şekil 5. ‘daki gibi bir ucuna ‘Fixed Support’ uygulayarak o ucun sabit tutulması sağlanmıştır.
Şekil 6: Force (Kuvvet)
Şekil 6. ‘deki gibi diğer uca bir kuvvet uygulanmıştır. Uygulanan bu kuvvet Y eksenine doğru 1500 N’ dur.
Şekil 7: Segman Uygulanan Kuvvettin Zamana Göre Değişimi
Şekil 8: Toplam deformasyon (Total deformation)
Total deformation ile uygulanan kuvvete göre ne kadar yükseğe çekileceği görülmektedir. Maksimum yükselmenin olduğu yer kırmızı renkte, minimum yükselmenin olduğu yer mavi renklerle gösterilmiştir.
Total deformantion’ da 1500 N’ luk değişken bir kuvvet uygulandığında yani düzgün artar kuvvet ile segmanımızın en çok gerilmeye maruz kaldığı yeri görmekteyiz.
Şekil 9: Equivalent (von-mises) Stress
Equivalent (von-mises) Stress uygulanmış ve buradan eşdeğer gerilmenin segmanın iç tarafında maksimum, mavi olarak görülen yere minimum olduğu görülmektedir.
Segmana uygulanan basıncı minimum 63,378 MPa, maksimum 81618 Mpa’ dır.
