Manuel şanzımanlı bir otomobilin vites kablosunun tasarımı ve geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, mekanik vites kumanda kablolarının tarihçesi, tanımı, performans özellikleri, kabloları meydana getiren elemanlar detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Ardından, bir otomobil üreticisinin talepleri tanımlanmış ve bu talepler doğrultusunda kablo tasarımı yapılması amacıyla takip edilen tüm süreçler itinayla irdelenmiştir. Vites kumanda kablosunun tasarım adımları tamamlandıktan sonra, performans kaybına sebep olan 2 adet problemin çözülmesi üzerine çalışılmış ve bu problemlere çözümler getirilerek kablonun geliştirilmesine katkı sağlanmıştır. Çözüm getirilen problemlerden birincisi, kablo basma yükü dayanımının düşük olması sebebiyle testlerde ve tasarım onaylama sürecinde kablonun gerekli yüklere dayanamayıp kırılmasıdır. Bu çalışmada, hedef olarak belirlenmiş olan dayanım vites kumanda noktasından 500 N (Vites oranı 3,13 ve vites kablosunda 500x3,13=1565 N) iken 1400 N mertebesinde kabloda deformasyon meydana geldiği gözlemlenmiştir. Bu sorunun çözülmesi için yapılan tasarım değişikliklerinden sonra kablo dayanım yükleri 1900 N’a yükseltildi. Diğer bir problem ise vites kumanda kablosunun hedef olarak belirlenen değerden fazla sürtünme dayanımına sahip olmasıdır. Bu durum, vites geçişlerinde zorlanma meydana getirirken, son kullanıcıda da istenmedik bir durum ortaya çıkartmaktadır. Hedef olarak belirlenen sürtünme dayanımı, vites kablosu araç rotasındaki halindeyken, en fazla 9,83 N iken 15–16 N civarında gelmekteydi. Yapılan tasarım değişiklikleri sonucu sürtünme dayanımı 7 N’a düşürüldü.

In this master thesis, firstly the history, definition, performance characteristics and the components of the mechanical gear shift cables were explained in detail. Subsequently, the demands and requirements of an automobile manufacturer regarding the shift cables were identified and all of the processes for the purpose of shift cable design were followed up carefully step by step. After the completion of the design steps of shift cables, studies have been performed in order to bring the solutions to problems which cause the performance decrease and by this way cable was developed. One of the problems which is solved in this thesis is that the cable cannot withstand the required loads during the breaking strength test in its design approval phase due to its low compression load resistance. In this first study, the breakage occurred in 1400 N range where the target is minimum 500 N from on top of the knob (force application point) (Ratio= 3,13 and 500x3,13=1565 N to cable) After the design changes implemented in the shift cable in order to solve the problem, breakage loads were increased up to 1900N. The second problem is that the shift cable has more friction resistance (NLSR) than the required target. This situation creates the non-conformity during the gear shifting and undesirable feelings for the driver. The maximum friction resistance of the shift cable on real vehicle routing which is requested 9,83 N. Nevertheless, the friction of the cable was around 15 – 16 N. After the design improvement studies, friction values of the cable was reduced down to around 7 N.