Dünyanın Eğilebilen ilk Güneş Arabası…


Evet, ilk olduğunu düşünüyorum =) Eğilebilen adı yabancı gelmiş olabilir, ama kullanılan tabir öyle.  Bu aracın önümüzdeki sene Formula-G 2012 ‘de yarışabilme ihtimali sebebiyle bazı şeyleri gizli tutmak gerekiyor. Üniversiteden mezun oldum, ama BAÜ Proje Kulübündeki arkadaşlar yapmak isteyebilirler belki 😉 Sonuçta bu bir yarışma ve kimse bunu düşünemedi, düşünmemesi için de önlem almalıyım..
Bu resmi koymakla bile hata ediyorum belki ama buna benzer birçok motosiklet ve konsept üç tekerlekli arabalar var, fakat bunu farkı nedir? Bu fikri nasıl bulduğumu, neden ilk olduğunu düşündüğüme gelince; artık çalışmamı anlatmaya başlayabilirim…
_________________________________________________________________________________________

1-2 ay önce başladığım ara ara üzerinde çalıtığım özel askı mekanizması çalışmamı sonlardırdım. Bu proje benim için çok önemli, amaçladığım doğrultularda çok olumlu sonuçlar ortaya çıkaracağına inanıyorum. Resimde kötü görünüyor, ki bazı parçaları eksik de. Fakat yaptığım 3D modelde olabileceğini gördüm.

Peki neden bu araba eğiliyor?
İnternette uzun sürelerdir ve derinlemesine araştırmalar yaptım. Alternatif mekanizmaları inceledim, nihai sonuçtan önce en az 3 farklı tasarım da hazırladım. En sonunda tatmin edici bir mekanizma oluşturdum.
Bu konuda daha önceki yazılarımda böyle bir fikrin nereden çıktığını amacını ne olduğunu yazmıştım. (Önceki Yazılar)
Şimdi biraz daha detaya inerek anlatmak istiyorum.
Bir otomobilin manevra ve yola tutunma kabiliyetini belirleyen en önemli noktalar tabiki tekerleklerin bağlantı mekanizmalarını oluşturan elemanlardır. Askı sistemi, süspansiyonlar, yaylar, ön düzen açıları vs. Tüm bunların en uygun değerlerde buluşması neticesinde aracın en iyi şekilde yola tutunması sağlanır. (Bu arada araç ön düzen açıları için her zaman faydalandığım bir kaynağı da paylaşmak isterim)  Otomobil ön düzen açıları
Paylaştığım sayfadaki yazıda dikkatimi çeken birşey var, araç ön düzen açılarının öneminden bahsedilirken lastiklerin eşit aşınmasından bahsesilmiş. Bence böyle denmesinden ziyade lastiğin yola en iyi şekilde tutunması sağlanır denmeliydi. Bunun neticesinde zaten lastiklerde eşit aşınacaktır. Lastiğin iyi tutunması, yani güvenlik, aşınmadan önce gelir…
Aşağıdaki resimlerde ön düzen açılarını görebilirsiniz:


Kamber Açısı:
21° – Negatif
Açı verilmesinin nedeni; aracın ağırlığı etkisiyle yaylarda meydana gelen sıkışma neticesinde arabada çökme meydana gelir. Bu çökmenin etkisiyle tekerlekler dışa doğru açılır. Önceden verilmiş negatif açı ile bunu telafi ediliyoruz. Pozitif olan araçlarda görmüştüm. Bunu istediğiniz gibi tasarlayabilirsiniz, pozitif de yapabilirdiniz. Belirleyen askı mekanizmasının konstrüksiyonudur.
Negatif vermenin bir sebebi de dönüşlerde dışdaki tekerleğin daha fazla yatmasını istemem, bunun aracın dönüşünü kolaylaştıdığı düşüncesindeyim. Fakat tam terside olabilir, çünkü kontrol edecek hiçbir referansım yok. Deneyince anlaşılacaktır.

Kaster Açısı: 9.05° – Yaklaşık 10° derece veriliyor 3 teker araçlarda.
Kaster açısı araçta denge sağlar. (Tam karşılığı değil ama stabil demek istemedim) Verilmezse, fazla küçük olursa direksiyonun kontrolü zorlaşır. Fazla verirseniz araça daha dengeli olur ama dönüş yarıçapınız artar.

Dönüş Yarıçapı: 7.1 metre
Aracın uzunluğu 5m kadar. Dönüş yarı çapıda 7.1m olarak görünüyor. Standart otomobillerdeki kadar neredeyse.

Toe Açısı: Bu açı değeri genellikle 3-4° civarı veriyor fakat ben bu açıyı vermek istemedim. Toe açısının verilmesinin sebebi, lastiğin hareket halindeyken bir miktar dışa açılmasıdır. Toe açısı in ve out şeklinde verilerek lastiğin daha düzgün aşınması ve yola tutunması sağlanır. Güneş arabalarında kullanılan tekerlekler çok düşük yuvarlanma direncine sahip oldukarı için bu açılmanın ihmal edilebilir olduğunu düşünüyorum. Bu açıyı ( Toe in ) fazla verirseniz, hareketiniz zorlaşır çünkü lastikte fazla kayma meydana gelir.

( Yukarıdaki yazıyı araştırmalarım neticesinde kendim yazdım. Bilgilerde ve tasarımda hata, mantık hatası, yanlış anlatım vb. durumlar varsa ilgili arkadaşların ikaz etmesinden büyük memnuniyet duyarım. )
Biliyorsunuz ki araçlar belirli bir hızla viraja girdiklerinde merkez kaç kuvveti etkisi altında kalılar. Aracın güvenli bir şekilde bu virajı alabilmesi için lastiklerdeki sürtünme kuvetinin aracın maruz kaldığı merkez kaç kuvvetine eşit veya fazla olması gerekir.
Şimdi; bu bir güneş enerjisiyle çalışan yarış arabası, her yıl Tubitak’ın düzenlediği Formula-G yarışlarına katılıyor. Her yıl 30’dan fazla üniversite katılıyor bu yarışa. Arabalar dış görüntüsünün dışında genel özellikleri ile neredeyse birbirinin aynısı. Tüm araçları birbirinden farklı kılan maddi imkanlar! Bazı üniversitelerin teknik anlamda yaptığı çalışmaları ayrı tutuyorum tabi.
( Kompozit gövde, bazı parçaların tasarlanıp CNC ‘de üretilmesi vs.) Bu özellikler sadece üretimdeki teknolojik ve teknik farkları ortaya çıkartıyor. Ama bakıyoruz ki sadece bunlarla yarışı kazanamıyor, ürünleriniz pahalı ve kaliteli olsa bile bazen ne yazık ki ilk turu bile atamıyorsunuz.
Benim Proje Kulübüne ilk katıldığım sene de çok sıkıtılı yıllardı, imkansızlık hat safada, teknik ekipman zayıftı. ( 2009) Tüm bunlara rağmen yine de 2010 yılında şansımızı tekrar denedik ama çok basit bir sigorta hatası yüzünden yarışı tamamlayamadık.
O dönemde gece şoför arkadaşımızla pistte yürürken biz ne yaparız da bu imkansızlıklara rağmen bu arabaları geçeriz, onları bizi neden geçiyor, biz neden geçiliyoruz..vb gibi soruları; ah be bir imkan olsa neler yaparım! hırsıyla düşünürken bu güzel fikri buldum.
Biz ağırız, pillerimiz ve motorumuz kötü, panellerimiz verimsiz ama diğer araçlarla bir ortak noktamız var, viraja gelirken yavaşlıyor neredeyse aynı hızda dönüyoruz.. O halde benim virajlarda rakibimi geçmem gerek, ya da aramızdaki farkı azaltmam gerek. Bu da aracımı viraj almak için en iyi mekanizmada tasarlayarak başrabilirim. Evet bunu yapabilirim!
Biliyorsunuz MOTO GP ‘de motorsikletler viraj alırken neredeyse yere değerler. İşte bende öyle olmalıyım dedim. Aracımı öyle bir tasarlamalıyım ki virajlarda frene bile basmamalıyım dedim ve düşünmeye başladım. İşte bu tasarım bu düşünceden yola çıktı. Fakat burada anlattığım kadar basit değil =)
İşte beni etkileyen ilk resim.
Bu resimde de gördüğünüz gibi amacım aracın gövdesi yatırmak, aynı zamanda tekerlekleri  de biraz bükmekti. Bunu ikisinin de aynı anda olması zor. İnternetteki araştırmalarımda da bu tür hareketlerin ya vücut  hareketiyle yada elektronik bir mekanizma ile yapılığını gördüm. Benim için bunlar imkansız, 9 m2 panel, 200kg araba, içeride şoför bir de yana yatacak, ve kendini tekrar kaldıracak =) İşte benim tasarımımın farkının da burada olduğunu düşünüyorum. Tamamen mekanik, sadece direksiyonu çevirerek bu hareketi verebiliyorsunuz. Solidworks’te tüm sistemi simule edemedim, sebebi de bilgisayarımın kaldırmaması ve ilişki problemi. Montajın  ilişkileri çok karmaşık değil ama solidworks öyle demiyor. İnanın çok uğraştım ama hareketin tamamını direksiyon hareketiyle verdiremedim. Bilgisayar dondu bazen vs. Catia’da yapmayı çok istiyorum ama tekrar tüm parçaları onda çizmem gerekecek, import etmek istemedim pratik yapmak açısından. Montajı catia ortamında çok daha güzel olacaktır oysa.
Fakat herşey bir yana, gerçek hayatta uygulanabilecek mi çok merak ediyorum. Yazıyı okuyup bu konuda ilgili arkadaşlar yorum yaparsa çok memnun olurum. Başta da dediğim gibi Balıkesir Üniversitesi Proje Kulübünden arkadaşlar malzeme alımında sonra deneyecekler. Umarım olur…
İşte arkadaşlarım için hazırladığım video. Sadece gövde ve tekerlek hareketini göstermek için hazırlamıştım.

Reklamlar