Araç sürüş konforunun artırılması için pasif titreşim sönümleyicilerinin geliştirilmesi ve test edilmesi

TÜBİTAK MAG15.10.2013Bu çalışmada, doğrusal ve dönel ayarlanabilir titreşim emicilerinin (ATE) ve kaldıraç tipli titreşim izolatörler (KTİ) araç sürüş konforuna etkileri çeyrek araba modeli üzerinde incelenmiştir. ATE'ler, özellikle kendi doğal frekanslarında, sistemin enerjisini kendi üzerine alarak titreşimleri azaltmaktadırlar. Doğrusal ATE'lerin süspansiyon sistemlerine uygulanması kolay olmasına rağmen döner ATE'ler atalet etkilerinin daha fazla olması sebebiyle daha iyi performans göstermektedirler. Elde edilen sonuçlar ATE'lerin tekerlek sıçrama frekansı civarındaki dar bir frekans aralığında sürüş konforunu arttırdığını göstermektedir. ATE’lere ek olarak değişik kütlelere sahip çeşitli KTİ konfigürasyonları incelenmiş ve KTİ'lerin hem araç sıçrama hem de tekerlek sıçrama frekanslarında titreşim genliklerini önemli oranda azalttığı görülmüştür. Ancak bu çalışma sırasında ATE ve KTİ’leri kullanabilmek için önerilen parçalı süspansiyon sistemi araç sürüş konforunu çok önemli bir oranda arttırmıştır. Parçalı süspansiyon sisteminin sürüş konforuna olan olumlu etkilerinin yanında ATE’ler neredeyse etkisiz kalmıştır. KTİ’ler ise parçalı süspansiyon sisteminin gerçekleştirdiği iyileştirmeyi belli frekans bölgelerinde biraz daha arttırdığı gözlemlenmiştir. Dolayısıyla ayarlanmış parçalı süspansiyon sistemi araç sürüş konforunun arttırılması konusunda çok önemli alternatif olarak karşımıza çıkmıştır. Teorik olarak gerçekleştirilen bu çalışmalarının gerçek durumdaki etkilerini gözlemleyebilmek için proje çalışması kapsamında ölçeklendirilmiş bir çeyrek araç test düzeneği tasarlanmıştır. Tasarlanan bu test düzeneği üzerinde teorik çalışmalar neticesinde araç sürüş konforunu arttırdığı belirlenen konfigürasyonlar test edilmiş ve testler sonucunda sürüş konforunda teorik modeller ile elde edilen sonuçlara benzer iyileşmelerin elde edildiği gözlemlenmiştir.In this study, the effects of utilization linear and rotational tuned vibration absorbers (TVA) and lever type vibration isolators (LVI) on vehicle ride comfort are investigated a quarter car model. TVAs decrease the vibrations of the system they are mounted on by absorbing energy of the system especially vibrating frequency equal to the natural frequency of TVA. Even though application of linear TVAs on vehicle suspension is easier, rotational TVAs have better performance due to their increased inertia effect. The results obtained show that TVAs improve ride comfort only at a narrow frequency band around the wheel hop frequency. In addition to TVAs, LVIs with different masses and configurations are as well studied and it is observed that LVIs decrease vibration amplitudes both at the wheel hop and body bounce frequencies. On the other hand, it discovered that the divided suspension system proposed in this study in order to use TVAs and LVIs improved ride comfort significantly, even though TVAs and LVIs are not present. As a result of this significant improvement in ride comfort, the effect of TVAs is observed to be negligible. However, addition of LVIs onto the divided suspension system increase the improvement in ride comfort at certain frequencies, slightly. Therefore, divided suspension system turns out to be an important alternative in increasing vehicle ride comfort. In order to observe the effects these theoretical models, a scaled quarter car experimental setup is as well designed. Theoretical configurations that result in improvement in vehicle ride comfort is tested utilizing this experimental setup where similar improvements as in the case of mathematical models are observed

Ayarlanabilir kütleli ve kaldıraç tipli sönümleyiciler kullanılarak sürüş konforunun artırımı.

In this study, the efficiency of linear and rotational tuned mass dampers (TMD) and lever type vibration isolators (LVI) in improving ride comfort is investigated based on a vehicle quarter-car model. TMDs reduce vibration levels by absorbing the energy of the system, especially at their natural frequencies. Both types of TMDs are investigated in the first part of this study. Although linear TMDs can be implemented more easily on suspension systems, rotational TMDs show better performance in reducing vibration levels; since, the inertia effect of rotational TMDs is higher than the linear TMDs. In order to obtain better results with TMDs, configurations with chain of linear TMDs are obtained in the second part of the study without changing the original suspension stiffness and damping coefficient. In addition to these, the effect of increasing the number of TMDs used in the chain configuration is investigated. Results show that performance deterioration at lower frequencies than wheel hop is reduced by using chain of TMDs. In the third part of this study, various configurations of LVIs with different masses are considered and significant attenuation of vibration amplitudes at both body bounce and wheel hop frequencies is achieved. Results show that TMDs improve ride comfort around wheel hop frequency while LVIs are quite efficient around body bounce frequency. Finally, parameter uncertainty due to aging of components and manufacturing defects are investigated.M.S. - Master of Scienc