Motorlarda enerji, güç, moment, devir sayısı, verim, akım, gerilim ilişkilerini ölçme düzeneği

Abstract

Bu çalışmada, motorlara verilen güç, enerji, akım, gerilim, yakıt ve onlardan alınan güç, iş, döndürme momenti, devir sayısı gibi büyüklüklerin aralarındaki ilişkileri karakteristik diyagramlarıyla saptamaya yarayan ve taşıt-yol ilişkilerinin simülasyonunda kullanılabilen bir ölçme düzeneği geliştirilmiştir. Düzenekte, uygulanan fren momenüyle orantılı gerilim üreten sarkaçlı bir fren düzeneği, devir sayısıyla orantılı akım üreten bir akım kaynağı düzeneği, ayarlanabilir bir volan ve bir tür ölçme cihazı seri olarak bir mile bağlanmıştır. Anılan akım ve gerilim kaynağının bağlandığı bir vatmetre, motorun vermiş olduğu gücü göstermektedir. Bunların bağlandığı bir elektrik sayacı da motorun yaptığı işin ölçümünü yapmaktadır. Ölçülecek motor, bu sarkaç kaideye oturtulmaktadır, bu sarkaç kaidenin salınım ekseni, motor milinin ekseniyle çakışmaktadır. Motor mili bir aktarma organıyla yukarda anılan volan milini tahrik etmektedir. Motora verilen güç yakıt, oksijen v.s.. akaryakıt motorunda debi ölçme cibazlarıyla saptanmaktadır. Elektrik motorlarında ise uygulanan akım, gerilim, güç ve enerji, elektrikli ölçü aletleriyle saptanmaktadır. Motorun sarkaç kaidesinin altına, milden uzaklığı ve kütlesi ayarlanabilen bir sarkaç topu takılmıştır. Tahrik esnasında sarkaç kaidenin gösterdiği dönüş açısı, motorun mile uyguladığı döndürme momentinin fonksiyonudur. Sarkaç kaideye takılan bir gerilim düzeneği, motorun döndürme momentiyle orantılı bir gerilim üretmektedir. Anılan elektriksel ölçme aletlerinin verileri bir yazıcı aygıta bağlanmıştır. Motorda etkin çeşitli girdileri değiştirerek, diğer büyüklüklerin nasıl bir davranış gösterdiği bu düzenekle saptanabilir. Ayni zamanda yol-taşıt-sürüş simülasyonu da bu düzenekle gerçekleştirilebilir. Bunun için taşıt kütlesi ile volanın dönüş atalet momenti arasında; araca uygulanan çekiş kuvveti ile motorun sisteme uyguladığı döndürme momenti arasında ve taşıt hareketine karşı oluşan direnç kuvvetleri ile fren düzeneğinde gerçekleştirilen fren momenti arasında analoji sağlanırsa taşıtın gösterdiği translasyon hareketi ile volanın gösterdiği rotasyon hareketi arasında bir analoji gerçekleşir. Bu çalışmada gerçekleştirilen bu ölçüm düzeneği, her türlü motorun, örneğin kullanılmış arabaların motorlarının teknik özelliklerinin tesbitinde kullanılabilir. Diğer taraftan, simulator olarak, sürücü eğitiminde veya belli bir aracın belli bir yükle belli bir güzergahta göstermiş olduğu ivme-hız- yol- güç- zaman- enerji ilişkilerin simülasyonla saptanmasında kullanılabilir.