Kocaeli Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitsü
 

Otomotiv Mühendisliği Anabilim Dalı Ders Kataloğu

    Alternatif yakıtların içten yanmalı motorlarda kullanılması sırasında motorda ve yakıt püskürtme sisteminde yapılması gerekli olan modifikasyonlar. Alternatif yakıtın yakıt özelliklerine karşı püskürtme karakterlerindeki değişimler (Sauter ortamla çapı, yakıt demetinin nüfuz derinliği, yakıt demetinin hacmi, demet açısı, yakıt demetinin hızı, weber sayısı vb. gibi) incelenecektir. Alternatif yakıtların performans, yanma ve emisyon karakterlerinin petrol türevi yakılara göre karşılaştırılması. Alternatif yakıtlar ile teorik yanma analizi. Farklı tipte tasarımlara sahip içten yanmalı motorların (kıvılcım ateşlemeli, sıkıştırma ateşlemeli, kademeli dolgulu vb. gibi) ve çalışma şartlarının alternatif yakıtlara uygunluğunun incelenmesi.
    Hava kirliliği ve taşıtların hava kirliliğine olan etkisi. İçten yanmalı motorlar için emisyon standartları, emisyon kontrol teknikleri. İçten yanmalı motorlarda kullanılan temel ve alternatif yakıtlar. Alternatif yakıtların elde edilmesi ve oksijen içeren alternatif yakıtlar. Alternatif yakıtların fiziksel ve kimyasal özellikleri ve yanmaya etkisi. Alternatif yakıtlar kullanımında yakıt-hava karışımlarının oluşumu ve incelenmesi. Dizel ve buji ile ateşlemeli motorlarda alternatif yakıtların yanma stokiyometrisi. Isı transferi yönünden yanmanın analizi. Alternatif yakıtların motor performans ve emisyonlarına etkisi.
    Giriş, Kirişler ve Kafes sistemlerin analizi, 1D Problemler ve hesaplamaları, 1D Problemlerin çözümleri ve uygulamaları (ANSYS uygulm), ANSYS Uygulamaları, 2D Problemler ve hesaplamaları, 2D Problemlerin çözümleri ve uygulamaları (ANSYS uygulm), 2D ısı tansferi problemleri uygulamaları, 3D Problemler ve hesaplamaları, 3D Problemlerin çözümleri ve uygulamaları (ANSYS uygulm), Plain Stress-Strain Problemleri ve Shell eleman uygulamaları, 3D temas geilme analizi ve uygulamaları, Yorulma Analizine Giriş, Otimum tasarıma giriş.
    Hava kirliliği ve taşıtların hava kirliliğine olan etkisi. Dizel motorlarında kullanılan bitkisel yağlar ve başlıca özellikleri. Bitkisel yağların motor performans ve emisyonlarına etkisi. Bitkisel yağlardan biyodizel elde edilmesi ve transesterifikasyon reaksiyonu. Biyodizelin fiziksel ve kimyasal özellikleri ve dizel yakıtı ile karşılaştırılması. Yakıt kalitesinde biyodizel üretim teknikleri ve test metotları. Alternatif biyodizel üretim kaynakları; atık bitkisel yağlar, hayvansal yağlar. Yüksek oranda serbest yağlı asit içeren yağların biyodizele dönüştürülmesi ve  esterifikasyon reaksiyonu. Farklı kaynaklardan üretilen biyodizellerin fiziksel ve kimyasal özeliklerinin karşılaştırılması ve biyodizelin oksitlenmesi. Biyodizelin yakıt sistemini yağlama özelliği ve soğuk iklimlerdeki kullanım zorlukları. Biyodizelin motor yakıt sistemi ve enjeksiyon parametreleri üzerine etkisi. Biyodizelin yanma analizi, motor performans ve emisyonları
    İçten yanmalı motor tasarımlarındaki farklılıklar. Motor tasarımındaki ve yakıt sistemlerindeki gelişmeler. İçten yanmalı motordaki termodinamik etki. Yanma ve mekanik verimi etkileyen parametrelerin incelenmesi. Motor parçalarının tasarımını etkileyen faktörler. Piston çanak ve yanma odası tasarımının yanma ve emisyonlara etkisi. Emme ve egzoz manifoldundaki akış kuvvetlerinin yanma ve emisyona etkisi. Bu faktörleri göz önüne alarak bir bilgisayar yazılımlı yanma ve mekanik verimi analizi.
    Buji ateşlemeli ve dizel motorların performans değerleri. Sensörler ve kontrol elemanlarının yapısı ve çalışması. Buji ateşlemeli ve dizel motorlarda yakıt püskürtme sistemleri. Buji ateşlemeli motorlarda elektronik ateşleme sistemleri. CAN tasarımı ve OBD stratejileri. Değişken geometrili emme sistemleri. Değişken valf sistemleri. Dolgu hazırlama ve kontrol sistemleri. Buji ateşlemeli ve dizel motorların egzoz emisyonları kontrolü. Motor testi ve arıza tespiti. EKU tasarımı ve programlaması.
    Giriş; İçten yanmalı motorların temel kavramları; İdeal (otto, dizel ve karma) çevrimler; İdeal çevrimlerin ısıl verim ve çevrim parametreleri açısından karşılaştırılması; Gerçek çevrim diyagramları; Gerçek ve ideal çevrimlerin karşılaştırılması; Termodinamiğin I. kanunu-enerji balansı; Oluşum entalpisi; Isıl değerler; Adyabatik alev sıcaklığı; Yanma verimi; Motor deneyleri; Yanma odası basıncı ölçümü; Motor çevrimlerinin deneysel olarak çıkartılması; Isı transferi ve yanma analizi; Motor performans parametreleri ve ölçümü.
    Temel bilgiler, ısı akısı, iletim-taşınım ve ışınımla ısı akısı, motorda ısı akısının tarihçesi, yanma odasından çeperlere olan ısı akısının belirlenmesi, Isı akısı teorik denklemleri ve ampirik ifadeleri, yanma gazları-silindir duvarı-soğutma suyu ilişkisi, motor parametrelerinin ısı akısına etkisi, benzinli ve dizel (ön yanma odalı ve direk püskürtmeli) motorlarda ısı transferi, motor elemanlarının (piston, valf..) ısıl davranışları.
    Diesel motorunun yakıt sistemi ve matematik modeli, yakıt jetinin parçalanması, demet oluşumu ve etkili parametreler, Damlacık çap dağılımının belirlenmesi, Damlacık buharlaşması, demet oluşumunun matematik modeli, Yanma odası şeklinin karışım oluşmasına etkisi, Diesel motorunda yanma odası tipleri, Hava hareketleri, Püskürtme sistemi ve matematik modeli, Püskürtme gecikmesi, Tutuşma ve yanma, Püskürtme parametreleri ile yakıt tüketimi ve emisyonlar arasındaki ilişkiler. Benzin motorunun yakıt sistemi, Emme kanalına ve silindire doğrudan püskürtme, demet oluşumu ve etkili parametreler, Damlacık buharlaşması, demet oluşumunun matematik modeli, Püskürtme ve yanma odası şeklinin karışım oluşmasına etkisi, Hava hareketleri, Tutuşma ve yanma, Püskürtme parametreleri ile yakıt tüketimi ve emisyonlar arasındaki ilişkiler.  
    Enstruman seçimi, ölçüm hataları, kalibrasyon, ölçme sistemlerinin genel bileşenleri, potansiyometre ve köprü devreleri, kuvvet ve moment ölçümleri, hız ve devir sayısı ölçümleri, motorlarda dinamik basınç ve frekans ölçümleri, mekanik güç ve verim ölçümleri, lineer güç, mil gücü, silindir gücü ve sürtünme ölçümleri, sıvı seviyesi ve miktarı ölçümleri, açı ve açısal deplasman ölçümleri, gerilme ölçümü, titreşim ve gürültü ölçümü, akışkan hızı ve debi ölçümünde ileri yöntemler, sıcaklık ve basınç ölçümünde ileri yöntemler, ısıl ve transport özelliklerin ölçümü.
    Tanımlar ve temel kavramlar. Genelleştirilmiş koordinatlar ve sistemlerin serbestlik derecesi. Dinamik sistemlerin matematik modelleri. Dinamik sistemlerin hareket denklemlerinin elde edilmesi. Virtüel işler prensibi. D’Alembert prensibi. Hamilton prensibi. Lagrange denklemleri. Mekanik sistemlerin lineer titreşimleri. Sistemlerin doğal frekans ve modlarının belirlenmesi. Rayleigh metodu. Dunkerley denklemi. Holzer metodu. Matris iterasyon metodu. Myklestad-Prohl metodu.
    Yanma ve Termokimya; Hava-yakıt karışımlarının özellikleri; Termodinamiğin 1. kanunu- enerji dengesi; Oluşum entalpisi; Isıl değerler; Adyabatik alev sıcaklığı; Buji ateşlemeli motorlarda yanma; Sıkıştırma ateşlemeli motorlarda yanma; Yanma analizi; Hava kirliliği ve taşıtların hava kirliliğine olan etkisi; Emisyon standartları; İçten yanmalı motorlarda kullanılan temel ve alternatif yakıtlar; Yakıtların fiziksel ve kimyasal özellikleri ve emisyonlara etkisi; Motorlarda yanma olayı; Emisyonların (HC, NOx, CO, CO2, PM vs.) oluşumu; Emisyon kontrol teknikleri; Motor dizaynı ve elektronik kontrol sistemleri; EGR; Katalitik dönüştürücüler.
    Tanımlama, genel kavramlar, güç aktarma organlarının taşıtlardaki uygulama alanları ve  tipleri, güç aktarma organlarının kinematiği, güç akışı ve dağılımı, krank milleri, volanlar, kavramalar, hidrolik kavramalar, standart vites kutuları, otomatik vites kutuları, CVT (sonsuz değişkenli vites kutuları) vites kutuları, planet mekanizmalar (temel terimler, devir sayıları, momentler), planet mekanizmaların konstrüksiyon özellikleri, planet mekanizmaların hesapları, kardan milleri, şaftlar ve mafsallar, diferansiyel mekanizmaları, hidrodinamik moment ve hız değiştiriciler, akslar, sayısal uygulama örnekleri.
    Titreşim genel denklemlerinin çıkarılışı, Kompleks sistemlerin diferansiyel denklemlerinin bulunmasında kullanılan teknikler ve Lagrange Enerji Denklemi uygulamaları ile karmaşık sistemlerin diferansiyel denklemlerinin bulunması, Kompleks mekanik sistemlerin Yay kütle ve damper elemanları ile modellenmesi uygulamaları ve indirgeme prensiplerinin tanımlanması, Sürekli ortam titreşimleri teorisi ve otomobillerde şaft titreşimleri, Şaftlarda burulma titreşimleri uygulamaları ve Holzer Metodunun açıklanması, Fourier denkleminin Titreşim teknolojisindeki yeri ve uygulamaları ile Harmonik olmayan periyodik fonksiyonların Fourier dönüşümleri, Rotor Dinamiği ve Dönen sistemlerdeki problemlerin titreşim ölçüm sinyalleri ile teşhisi, Titreşim sinyal analizinin arıza teşhisinde kullanma yöntemleri ve Titreşim sinyallerinin grafikten okunması usulleri.
    Taşıt yüzeylerinde akışlar: Düz ve eğrisel yüzeylerde sınır tabaka akışları, hızlanan ve yavaşlayan akışlar (laminer ve türbulanslı), Sürüklenme ve kaldırma kuvvetlerinin hesaplanması.
    Giriş, Aktif ve pasif elektronik devre elemanları, Otomotivde hareket sağlayan elemanlar ve elektronik algılayıcı ve arabirimleri, Mikroişlemci tabanlı sistemler, Elektronik Ateşleme Kontrol Ünitesi, Elektronikte Dağıtılmış Kontrol ve Veri iletişimi, CAN haberleşme yapıları, Sensör veri birleşimi yöntemleri ve otomotivde uygulamaları, Otomotiv tanı sistemleri, Otomotiv elektronik ve kontrol sistemleri için uygulama çalışmaları, hareket kontrol, konfor, bilgilendirme ve güvenlik sistemleri.
    Güç Elektroniği Dönüştürücüleri, Güç Elektroniği Sistemlerinde Soğutma, Motor Hız denetim Sistemleri, DC motor sürücüler, AC motor Sürücüler, Sabit Mıknatıslı Motor Sürücüler, Elektrik Araçların Temelleri, Enerji Kaynakları, Alternatif Enerji Kaynakları, Hibrit Elektrik Araçların (HEA) Elektrikle Tahrik Sistemleri, HEA’lardaki Kilitlemesiz Fren Sistemleri (ABS) gelişen teknolojiler ve diğer konular, HEA’lardaki enerji depolama sistemleri, tüm elektrikli araçlar.
    Mekatronik nedir? Temel elektronik bilgisi. Diyot ve transistor gibi elektronik elemanların tanıtımı. Sensörler ve transdüserler (Algılayıcılar ve dönüştürücüler). Sinyal koşullandırma, OPAMP, filtreleme, Wheatstone köprüsü vb. Data toplama ve sunma sistemleri. Mekanik ve elektrik aktuatörler, sürücüler. Sistemlerin modellenmesi. Sistemlerin dinamik cevapları, transfer fonksiyonları. Frekans cevabı. Kapalı döngü kontrolörler. Taşıtlar için geliştirilmiş bir Mekatronik sistemin gerçekleştirilmesi projesi.
    Mikrobilgisayar sistemlerinin temel öğeleri. Bellek ve girdi/çıktı araçlarının adreslenmesi ve arayüzlenmesi. Assembly diline ve temel programlama tekniklerine giriş. Sayaçlar, zaman gecikmeleri, yığıtlar ve altyordamlar. Küçük mikrobilgisayarların ve mikrokontrolcülerin tasarımı. ECU programlama.
    Otomotiv mühendisliğinde yeni malzeme trendleri, Kompozit malzemelere giriş, Otomotiv mühendisliğinde polimer kompozitler, Otomotiv mühendisliğinde metal matrisli kompozitler, Otomotiv mühendisliğinde seramik matrisli kompozitler, Birleştirme işlemleri ve birleştirme tasarımlarının optimize edilmesi, Kompozit parça ve yapıların üretim yöntemleri, Kompozit parçaların tahribatsız muayenesi, Servis ömrü süresince kompozit malzemelerden beklenen performans özellikleri,Otomotiv mühendisliğinde Aluminyum, yüksek dayanımlı çelik, magnezyum, paslanmaz çelik ve titanyum malzemeleri, Otomotiv mühendisliğinde örnek uygulamalar. 
    Akışkanlar mekaniği ve aerodinamik problemlerinin temel denklemlerinin ifade edilmesi. Sürtünmeli ve sürtünmesiz akış. Rüzgar tünelleri ve dış aerodinamiğe uygulamaları. Hesaplamalı aerodinamik.Sayısal ve deneysel sonuçların karşılaştırılması. Sürüklenme kuvvetini azaltmak için aerodinamik tasarım. Motor soğumasının aerodinamiği. Akışkan-yapı etkileşimleri. Aerodinamik gürültü.
    Giriş. Lastiklerin yapısal özellikleri. Taşıtlarda tekerlek–yol etkileşimi ve lastik-zemin arasındaki basınç dağılımı. Tekerleğin hareketi ve yuvarlanma direnci. Tekerleklerin çevresel kuvvet nakli ve kayma. Tekerleklerin çapraz hareketi. Taşıtlarda yönlendirme (direksiyon) girişleri ve taşıtın cevabı. Ön düzen geometrisi ve direksiyon sistemleri. Kararlı kullanım karakteristikleri ve yönlendirme. Taşıtların viraj tutumu ve viraj yeteneği. Taşıtlarda sürüş kalitesi ve konfor. Sürüş modelleri. Sönüm ve süspansiyon sistemleri.
    Temel Bilgiler (Gerilme-Genleme-Termal Etkiler), Parça mukavemeti, yük değerlerini karşılayacak tasarım, test sonuclarına göre zayıf noktaların iyileştirilmesi, çarpma enerjisinin azaltılması (enerji sönümlenmesini) sağlayan tasarımlarla güçlendirme, kaynak dikişleri ve bölgelerinin mukavemet analizi, braket ve takozların şekil değiştirme, konum değiştirme hesaplamaları, millerin burulma, açısal dönme ve çökme hesaplamaları, statik/dinamik yükler altında parçaların konum değişimi, ısıl gerilmeler ve şekil değişimleri, daha az malzeme ile optimum mukavemet sağlanması, yorulma, makine elemanları (cıvata hesapları), basınçlı kap, boru ve silindirlerin tasarımı, koltuk iskeletinin ön ve yandan statik analizleri, kilit ve menteşelere farklı yönlerden yük uygulama ve dayanım analizi. Otomotiv parçalarına yönelik uygulamalar: fren, volan, transmisyon mili vb. MDSolid programı uygulamaları.
    Sistem modellemenin temelleri, transfer fonksiyonu ve durum uzay yaklaşımı, taşıt eksen takımları, taşıt eksen takımlarına dayalı taşıt ve tekerlek modelleri, ADAMS ile tam taşıt modelleme ve analizi.
    Taşıtlarda güvenlik performansı, Taşıtlarda aktif ve pasif emniyet. Taşıtlarda fonksiyon kalitesi ve bakım kolaylığı, Çeşitli eleman özellikleri ile ilgili örnekler. Tasarım planı, geliştirme imalat ve kullanım süreleri, Tasarım zaman planı ve prensip diyagramı, Taşıtı tanımlayan özellikler ve parametreler, Taşıt tasarımında çelişen hedefler, hedef sistem ve hedefe erişme, çelişkilerin giderilmesi, sistemlerin ağırlık-enerji optimizasyonu ve enerji sönümleme elemanları, spesifik enerji sönümleme, Taşıt çarpışmalarının momentum denklemleriyle modellenmesi, Darbeye maruz sistemlerin Ansys-LSDYNA ortamında tasarım analizlerinin gerçekleştirilmesi, Çarpışma test düzeneği kullanarak simülasyon doğrulamalarının yapılması, Darbe test cihazlarının tanıtılması.
    Taşıt dinamiğinin temelleri ve taşıt sistemlerinin performansını belirleyen parametreler, taşıtlarda fren, güç aktarma, süspansiyon ve direksiyon sistemi test metodları ve kullanılan ölçüm cihazlarının tanıtılması, veri toplama metotları, verilerin bilgisayar programı ile zaman ve frekans boyutu analizi.
    Temel konular, hasar tipleri, kırılma mekaniği, azami normal ve kayma gerilmesi teorileri, emniyet katsayısı fikri ve tanımımı, güvenirlik ve tahmin yöntemleri, taşıt elemanlarının yorulma ömrünün tahmini ve taşıt elemanlarının hasarına neden olan sebeplerin tayin edilmesi ve buna göre dizaynı.
    Soğutma ve iklimlendirmeye giriş, buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminin enerji ve ekserji analizi, soğutucu akışkanlar, psikrometrik tablo, çeşitli iklimlendirme işlemlerinin analizi, otomobil iklimlendirme sistemlerine giriş, orifis tüplü ve termostatik genleşme valfli sistemler, sabit ve değişken kapasiteli kompresör kullanan sistemler, otomobil klimalarının mekanik ve elektriksel bileşenleri, ticari taşıtlarda kullanılan iklimlendirme sistemleri, taşıt klima sistemlerinde arıza tespiti, taşıt klima sistemlerine uygulanan servis işlemleri.
    Mekanizmaların genel tanıtımı ve temel kavramlar, mekanizmalarda kinematik çiftler ve serbestlik derecesi, kinematik analiz, taşıtlarda kullanılan süspansiyon sistemi, direksiyon sistemi ve güç aktarma oraganlarında kullanılan mekanizmaların tanıtımı ve bilgisayar programları ile analizi.
    Termodinamiğin II. kanununun özetlenmesi, entropi kavramı ve kullanımı, ekserji kavramına giriş ve ekserjinin tanımlanması, kapalı sistemler için ekserji dengesi, akış ekserjisi, kontrol hacimleri için ekserji denge denklemi, ekserjetik verim, buharlı güç sistemlerinin analizi, gazlı güç sistemlerine giriş, içten yanmalı motorlarda kullanılan Otto, Diesel ve karma çevrimler, gaz türbini çevrimleri, buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi,  kimyasal reaksiyona giren karışımlar ve yanmaya giriş, reaksiyona giren sistemlerde enerjinin korunumu, mutlak entropi ve Termodinamiğin Üçüncü Kanunu, kimyasal ekserji, reaksiyona giren sistemlerde ekserjetik verim, kimyasal reaksiyona girmeyen karışımlar, karışım yapısının belirlenmesi, ideal gaz karışımları, ideal gaz ve buhar karışımları, psikrometri, çeşitli psikrometrik işlemler, psikrometrinin taşıt iklimlendirme sistemlerine uygulanması.
    Farklı tipte yakıt hücreleri; Yakıt hücre elektrokimyası ve elektroniğinin temelleri; Yakıt hücresi elektrolitleri ve iyonik membran tipleri; Yakıt hücresi termodinamiği ve enerji dengesi; Elektrotlar ve özellikleri, Bipolar plakalar ve hücre grupları; Yakıt işlemciler; Yakıt işlemci tasarımı; Dahili ve harici yakıt işlemci; Yakıt işlemci katalizörü; Yakıt hücresi ve yakıt işlemci entegrasyonu; Yakıt hücrelerinin analitik modellemesi; Sistem verimleri; Yakıt hücre güvenliği; Hidrojen depolama.
    Yorulma zorlanması ve kırılması, yükleme çevrimleri ve temel konular, Statik ve dinamik yüklerden oluşan kırıkların mikroskobik görünümleri, Yorulma Test Metotları Yorulama test prosedürü ve sonuçların analizi, Yorulma mukavemetinin belirlenmesi ve gösterilmesi, Yorulma diyagramlarının tanımlanması ve değerlendirilmesi, Yorulma mukavemetine etki eden faktörler, Yorulma çatlaklarının büyümesi Yorulma bölgelerinin sınıflandırılması, Yorulama sınırının belirlenmesi, Makina elemanlarının yorulma mukavemeti, Kırılma mekaniği , çatlak ilerleme mekanizmaları, Kırılma mekaniği uygulamalarına örnekler.

Hızlı Erişim


Tez - Seminer Sunumları

18
Eylül
Yusuf ÇİLLİYÜZ
Doktora Tez
19
Eylül
Fatma Serab ONURSAL
Doktora Tez

EUAMagna ChartaBatı Karadeniz Üniversiteleri Birliği

© Kocaeli Üniversitesi - Fen Bilimleri Enstitüsü
Umuttepe Yerleşkesi
41380, Kocaeli
Tel: +90 (262) 303 35 55 / Fax: +90 (262) 303 30 33
e-mail: fbe@kocaeli.edu.tr