Design and manufacturing of a connecting rod for gasoline engines made by high performance plastic

Abstract

ÖZETBENZİNLİ MOTORLAR İÇİN YÜKSEK MUKAVEMETLİPLASTİKLERDEN BİYEL KOLU TASARIMI VE İMALATIİçten yanmalı motorların yapımında kullanılan malzemeler motor komponentinegöre değişiklik göstermektedir. Motor bloğunun imalinde ana malzeme olarak çelikkullanılmakla birlikte, pistonlar, alt karter alüminyum alaşımlarından yapılmaktadır.Günümüzde alternatif malzemeler binek araçların farklı aksamlarında kullanılmayabaşlanmıştır. Bazı binek araç markaları kompozit ve alüminyum alaşımlarını araçşasisinde kullanmaktadırlar. Böylece aracın ağırlığının azaltılarak yakıt tasarrufusağlanması amaçlanmaktadır. Ancak binek araç teknolojisinde alternatif malzemelerinkullanımı statik elemanlar üzerinde yoğunlaşmaktadır. Alternatif malzeme olarakplastik kompozit kullanımı günümüzde uygun gözükmektedir. Bu çalışmayla motorundoğrudan hareketli bir aksamı üzerinde alternatif malzeme olarak plastik kompozitkullanılması amaçlanmaktadır. Bunun için biyel kolu seçilmiştir. Biyel kolu motorunçalışması esnasında doğrusal hareketi dairesel harekete çeviren bağlantıelemanlarındandır. Bu çalışmada sonlu elemanlar analizinden yardım alınarak biyelkolunun önce tasarım ve optimizasyon aşaması tamamlanmıştır. Ardından yeni tasarımauygun kalıp tasarlanmış ve plastik kompozit malzemeden numuneler imal edilipperformans testleri gerçekleştirilmiştir.

ABSTRACTDESIGN AND MANUFACTURING OF A CONNECTING ROD FORGASOLINE ENGINES MADE BY HIGH PERFORMANCEPLASTICMaterials used in manufacturing of internal combustion engines differ with respectto the component. Engine blocks are produced from steel alloys, however pistons andsome other parts are produced from aluminum alloys. Nowadays, alternative materialshave been started to be used in different parts of cars. Some car manufacturers are usingaluminum alloys for producing chassis. The main aim is to reduce car weight,consequently, reduce fuel consumption. However, using alternative materials almost hasbeen used on static parts of cars up to now. As an alternative material plastic seemssuitable for today. In this study, it is aimed to use alternative materials for a moving partwhich is selected as connecting rod. The connecting rod is a linking part used to convertlinear motion to rotational motion. The steps of these works are: design andoptimization phase, FEA phase, design the mold, getting samples from the mold usingplastic material and as the last phase testing with mechanisms like engine workenvironment to check if it is suitable or not to use.