DENEY CİHAZININ NE AMAÇLA KULLANILDIĞI:
Ufak parçaları belirli kademelerde büyütüp, parçanın profil görünüşünü dairesel ekrana yansıtarak yüksek hassasiyette uzunluk ölçümü yapmaya, parçayı daha iyi tanımaya, üzerindeki toz,leke gibi zor görülen kalıntıları görmeye dairesel ekranın çevresindeki bilezik
ile parça üzerindeki istediğimiz kısımların açılarını ölçmeye yarar.
DENEY CİHAZININ TANITIMI:
Bizim kullanmış olduğumuz profil projektör “MITITOYO” markadır.10,20,50 ve 100 kere büyültme kademeleri vardır. En fazla 25mm’lik uzunluk ölçülebilir.

DENEYİN YAPILIŞI:
1-)Cihazı açmak için power düğmesine basarız. Cihazın OFF konumunda olduğunu kontrol etmeliyiz. Çünkü; cihaz üzerinde henüz parça yoktur.

2-)Ölçüm yapılacak parçayı saydam lamel üzerine yavaşça koyarız.

3-)Numunemiz fazla küçük olmadığı için projektörün objektifinden 10X konumuna getirip
10 kere büyültmüş olduk. Üzerindeki pis,toz,yağ gibi kalıntıları ve parçanın detaylarını iyice gördük.

4-)Numunenin kaba taslak resmini çizip ölçmek istediğimiz kısımlara harfler verdik.
Ölçeceğimiz değerleri harflerin karşısına yazmak üzere bir tablo oluşturduk.

5-)Dairesel ekranda birbirine dik iki eksen olduğunu belirtmiştik. Bu eksenler X ve Y eksenleridir. X ekseni doğrultusunda ölçüm yapmak için, parça X eksenine paralel olacak şekilde getirilerek Y ekseni hareket ettirilmek suretiyle ölçüm yapılır.

6-)Mikrometre sola doğru çevirdiğimizde o çizgisinden uzaklaşmaktadır. Aynı zamanda 0,005 hassasiyette ölçüm yapmaktadır. Ölçmeye başlamadan önce numunede ölçmek istediğimiz kısmın başlangıcının (ölçme yönüne dik eksen çizgisiyle çakışık halde olduğu konumu) ilgili mikrometredeki değeri okunup bir kenara not alınır. Mikrometre vasıtasıyla ölçme yönüne dik eksen çizgisi ölçülen kısmın sonuna getirildiğinde mikrometre üzerindeki değer okunur. Bu iki değer arasındaki farkın mutlak değeri numunenin gerçek boyutu olacaktır. Ancak, burada her zaman aynı sonucu bulmak zordur. Çünkü, cihaz için olduğu için daha önce bulunan sonuçlara çok yakın sonuçlar bulunur.

CİHAZI ÜZERİNDEKİ PARÇALAR:
1. Çerçeve(Görüntünün daha belirgin oluşması için )
2. Dairesel ekrandaki dönen bilezik( açısal baremlere ayrılmış)
3. Dairesel ekran (üzerinde birbirine dik iki eksen bulunuyor.)
4. Saydam lamel (parçayı üzerine koyup ölçüm yaparız.)
5. İki tane mikrometre (biri X ,diğeri Y ekseni boyunca ölçüm yapar.)
6. Körük ayar kolu (görüntünün netleşmesi için hareket ettirilir.)
7. Tabla hareket kolları (iki tarafta simetrik olarak bulunur.)

Otomobil motorları günümüze gelinceye kadar bir takım degişiklikliklere ugramıştır. Bu gelişmelere etkiyen başlıca faktörler:
• Otomobillerin geniş halk kitleleri tarafından bir taşıt aracı olarak kullanaılması, insanlarda rahat yaşama(konfor) ve zamandan tasarruf fikrinin gelişmesi.
• Motorların degişik iş sahalarında kullanılabilmesi va böylece işçiden zamandan tasarruf ve seri iş yapabilme imkanlarının dogması.
• Enerji kaynaklarının mümkün oldugunca en yüksek verimde kullanılması.
otomobil motorlarının gelişmesinde etkili olmuştur.

GÜNÜMÜZDE ÜRETİLEN MOTORLARDA, İLK MOTORLARA GÖRE YAPILAN BAŞLICA DEGİŞİKLİKLER :

1) Şıkıştırma oranları daha büyük yapılabilmektedir; Yakıt özelliklerinin iyileştirilmesi sonucu, sıkıştırma oranları artırılarak motorun devri ve gücü arttırılmıştır. Yüksek sıkıştırma oranı sıkıştırma stroku sonunda yüksek silindir basıncı demektir, silindir basıncının artması motorun vuruntuya karşı direncinide azaltmaktadır,bu yüzden yanma odasının tasarımı ile ilgili yenilikler yapılmıştır.
2) Subapların açılıp kapanma zamanları daha iyi düzenlenebilmektedir; Subapların açılıp kapanması krank miline baglı olarak hareket eden kam mili yardımıyla olmaktadır, subaplardan herhangibirisinin zamanında açılmaması yada kapanmaması motorun çalışma düzenini tamamen degiştirerek zararlara neden olmaktadır. Subapların hareketini kontrol eden kam mili krank milinden hareket almaktadır ve bu hareketi iletim elemanlarıyla subaplara iletmektedir.Ancak iletim elemanları ile kam mili arasında madensel temas söz konusudur, belli bir süreden sonra bu madensel temas aşınmaya neden olmakta ve hareket iletimi tam olarak saglanamamaktadır, buda subapların hareketinde aksamalara yol açmaktadır. Bu aksamaların önlenebilmesi için kam mili ile subapları arasındaki mesafe azaltılmıştır ve kam milinin hareketi direk olarak subaplara aktarılmıştır. Bunun sonucunda iletim elemanlarının oluşturdugu atalet kuvvetleri ortadan kaldırılmış ve subap hareketleri daha iyi düzenlenmiştir.
Kam milinin subaplarla olan mesafesinin azaltılması motor hacmini, dolayısıyla agırlıgı azaltmıştır.
3) Ateşleme sistemlerindeki farklar; Benzin motorlarında ateşleme buji ile yapılmaktadır. Ateşleme sisteminden saglanan enerji elektronlar vasıtasıyla civardaki karışım moleküllerine aktarılarak buji tırnagı civarında yüksek enerjili bir nüve teşkil ettirilmektedir. Motor çok soguk iken böyle bir nüvenin teşkil etmesi veya saglanan enerjinin cidarlardan transfer olan enerjiden az olması halinde sönme oluşması mümkündür. Olayın başlangıcında buji civarından önemli ısı kaybı oldugundan reaksiyonlar yavaş gelişir ve dolayısıyla kimyasal reaksiyon sınırı kabul olarak edilen alev cephesi yavaş ilerler.Yanan karışım miktarı az oldugundan basınç yükselmeside çok küçüktür. Daha sonra reaksiyonlar hızlanır, ortamdaki aktif molekül sayısı ve dolayısıyla basınç yükselir,açıga çıkan enerji miktarı cidarlardan transfer olan ısı miktarını hızla geçmeye başlar ve bu safhada yüksek türbülanslı hava hareketleri sebebiyle de alev cephesinin küresel şekli bozulur. Motorlarda süreli bir yanmanın sebep oldugu güç kayıpları zaman kayıpları olarak bilinir. Bu kayıpların en aza indirilebilmesi için ateşlemenin maksimum basınç pozisyonunu saglayacak şekilde zamanında yapılması gerekmektedir. Buna ateşleme avansı denilmektedir. Ayrıca buji, ateşlemeyi belirli zamanlara bölünmüş dönme hareketleri ile yapmaktadır, bu mekanik hareket zamanla aksamaktadır ve dolayısıyla yukarıda bahsedilen sorunlara sebep olmaktadır.
Günümüzde bilgisayar progları ile yapılan ve yanma odası içesindeki yakıt miktarı, basınç degeri gibi kritik degerlere göre ateşlemeyi gerçekleştiren elektronik ateşleme sistemleri kullanılmaktadır.
Bir diger yöntemde yakıtın yanma odasına atamize olarak gönderilerek sürtünme ve yüksek basınç yardımıyla ateşleme yapılması ve daha yüksek verimli bir yanma elde edilmesidir.
4) Silndir sayıları ve motor devri arttırılarak daha yüksek güçlü motorlar yapılabilmektedir; Motorlarda silindir sayısının artması, aynı zamanda daha fazla genişleme dolayısıyla daha fazla iş eldesidir, buda motorun devir sayısını yani hızını arttırmaktadır. Silindir sayısının artması subap sayısının artması demektir, subaplar hareketini kam milinden almaktaydı daha fazla subapın kam milinden hareket aynı kam milinen hareket alabilmesi için kam milinin imalatında geometrik degişiklikler yapılmıştır. Bu sayede tek bir kam mili ile çok sayıda subabın hareketi sglanabilmektedir.

Motorlarda ki degişim yukarıda belirlenen degişikliklerle sınırlı kalmayıp motorun belirli krıtik bölgelerinde ki sogutma sekilleri ve yaglama şekillerindede degişiklikler meydana gelmiştir. Örnegin motorun çalışma esnasında en çok ısınan bölgelerinden birisi devir sayısını düzenleyen dişli kutusudur, dişli kutusunda ısnmadan dolayı meydana gelebilecek problemlerin önlenebilmesi için dişli kutusunu çevreleyen hacmin içerideki ısıyı maksimum seviyede dışarı atması gerekmektedir, bu yüzden bu hacimlerde özel alaşımlı alüminyum malzemeler kullanılmakta ve bu yüzeyler kanatçıklı(ısı transfer yüzeyinin arttırılması için) yapılmaktadır.
Motorlarda ki bir başka sogutma şekli yaglama yoluyla olmaktadır. Ancak yaglamanın motor üzerindeki asıl önemi, elemanlar arasında meydana gelebilecek sürtünme kuvvetlerinin en aza indirilmesini saglamaktır. Bu noktada bir yag basıncından ve yaglama şeklinden bahsedilmelidir. Motorun en önemli parçası, pistonlara ve kam miline hareket veren krank milidir, krank milinin bu hareketler esnasında görebilecegi zararları en aza indirmek için krank kolu ile mil yuvası arasında bir sıvı basıncı oluşturulmaktadır, dolayısıyle sürtünme metaller arasında degil sıvı yüzeyleri ile metal yüzey arasında olmaktadır. Ancak bu sıvının(yaglayıcı elemanın) bu bölgeye gönderilmesi ve bir sıvı basıncının oluşturulması basit bir yaglama ile saglanamamaktadır. Bu işlemin yapılabilmesi için krank milinin içerine bir matkap tardımıyla ve tüm deyme noktalarından geçecek şekilde delik açılmıştır ve bu deliklerden istenilen yağ basıncı seviyesinde yag basılmaktadır.
Motor endüstrisindeki bu gelişmeler sosyal ve ekonomik bakımdan önemli gelişmelerdir ancak ülkemizde henüz tam bir rekabet sistemi olmayışı ve toplumun bu sektörde yeteri kadar bilgi sahibi olmamasından dolayı, eski tip motorların üretimi devam etmektir.

MONTAJ VE DENEYE HAZIRLIK:

1)İlk olarak rotometrenin üstünde bulunan dirsek sökülerek kontrol valfi açılır,cam rotometredeki nakliyat teli çıkarılır, valf ve dirsek manşonu sıkıştırılır.

2)Hidrolik tezgahtan su temin hortumu venturimetre girişine bağlanır ve hortumun kelepçesi sıkıştırılır.

Bir başka hortumu debi ölçer cihazının çıkışındaki kontrol valfi çıkışına bağlanır ve diğer ucu tezgahın üzerine serbest bırakılır ve merkezi giriş deliğine sokulur. Devam etmeden önce hidrolik tezgahın ağırlık debi ölçme sisteminin çalışması elle kontrol edilir.

3) Manometrelerin üzerindeki hava temizleme vanası kapalı iken cihazın vanası tamamen kapatılır ve daha sonra 1/3 kadar açılır. Hidrolik tezgah açılır ve su debi ölçer cihazına yavaş yavaş verilir(Hidrolik tezgah vanasından).Debi ölçer cihazının tam olarak su ile dolmasına izin verecek şekilde hidrolik tezgahın vanası açılır ve daha sonra hirolik tezgah vanası tamamen açılır. Debi ölçerin vanası tamamen kapatılır. Bisiklet pompasını hava temizleme valfine bağlayarak manometrede belli bir seviyeye gelinceye kadar pompalanır.

Sonuç ve Hesaplamalar

1) Çıkan debinin hesabı ;
Venturimetre A ile B noktaları arasına Bernouille denklemi uygulanır.Bernouille denklemi uygulandığında A ile B noktaları arasındaki mesafe az oldu.ğu için za – zb ihmal edilir

Pa/  + Va ^2/2*g +Za = Pb/ +Vb^2/2*g +Zb

Pa/ro*g + Va^2/2*g = Pb/ro*g + Vb^2/2*g

Süreklilik denkleminden:
Aa*Va = Ab*Vb ise Vb = Aa/Ab*Va
Q = Ab*Vb
Q = Ab*[(2*g/1-(Ab/Aa)^2)*(Pa-Pb)/ro*g]^1/2
Cihazda: A ve B noktaların boru çapları
Da=26 mm
Db=16 mm
Ab/Aa=0,38 ve Ab=2,01*10^(-4) m2

1.Ölçümde
Q=9,62*10-4 * (hA-hB)^(1/2) m3/s
Suyun özgül kütlesi 1000 kg/m3 alınırsa kütlesel debi
m= 0,962*(hA-hB)^(1/2) kg/s hA=354 mm hB=340 mm ise (hA-hB)^(1/2) =0,118 ve m=0,962*0,118 ise m=0,114 kg/s bulunur
Ağırlık Tankıyla bu ölçüm değer ;
Geçen süre 46,5 s , 2 kg yük konulduğu için su tankına 3 katı kadar yani 6 kg su dolar
46,5 s’de 6 kg su dolarsa
1s’de x kg su dolar

m= x=6/46,5 ise m=0,129 kg/s

2.Ölçümde :
m=0,962*(hA-hB)^1/2 kg/s
hA=349 mm hB=284 mm
(hA-hB)^1/2=0,255 ve
m=0,962*0,255 ise m=0,245 kg/s

Ağırlık tankıyla ölçümde bu değer;
Geçen süre 47,5 s , 4 kg yük konulduğu için su tankına 3 katı kadar yani 12 kg su dolar

47,5 s’de 12 kg su dolarsa
1 s’de x kg su dolar

m=x= 12/47,5 ise m=0,253 kg/s bulunur

3.Ölçümde

m=0962*(hA-hB)^1/2 kg/s
hA=332 mm hB=182 mm
(hA-hB)^1/2=0,387
m=0,962*0,387 ise m=0,372 kg/s bulunur.

Ağırlık tankıyla ölçümde bu değer
Geçen süre 32s , 4 kg yük konulduğu için su tankına 3 katı kadar yani 12 kg su dolar

32s’de 12 kg su dolarsa
1 s’de x kg su dolar

m=x=12/32 ise m=0,375 kg/s bulunur.
Orifis;
E ve F manometre ölçüm noktaları arasına Bernouilli denklemi uygulanır.Fakat zA-zB ihmal edilmez

zE-zF yük kaybı manometrelerdeki yükseklikler arasındakifark cinsinden yazıldığında

vF2/2*g – vE2/2*g=k2*(PE/ro*g – PF/ro*g)
k=0,6 Q=AF*VF
Q=k*AF(2*g/1-(AF/AE)2*(PE-PF)/ro*g)^1/2
Orifis için DE=51 mm
DF=20 mm

Q=1,89*10^(-4)*(2*9,81)^(1/2)/(1-0,155)*(hE-hF)^(1/2)
Q=9,1*10^(-4)*(hE-hF)^(1/2) kg/s

1.Ölçümde;
hE=352 mm hF=338 mm
(hE-hF)^1/2=0,118
m=0,91*0,118=0,107
Ağırlık tankıyla yapılan ölçümde m=0,129 kg/s bulunur

2.Ölçümde;
m=0,91*(hE-hF)^(1/2)
hE=340 mm hF=274 mm
(hE-hF)^(1/2)=0,257
m=0,91*0,257=0,234 kg/s

Ağırlık tankıyla ölçümde m=0,253 kg/s bulunur.

3.Ölçümde;

m=0,91*(hE-hF)^(1/2)
hE=320 mm hF=160 mm
(hE-hF)^(1/2)=0,4
m=0,91*0,4=0,364

Ağırlık tankıyla ölçümde m=0,375 kg bulunur.

Yük Kaybının Hesapları:
Venturimetre ; A ve C basınç ölçer noktaları arasına
PA/ro*g-PC/ro*g=hA-hC
Bu giriş kinetik enerji yüküne (VA2/2*g) bölünerek boyutsuz duruma getirilir.
VB2=2*g/1-(AB/AA)2*(PA/ro*g-PB/ro*g)
VA2=VB2*(AB/AA)2
VA2/2*g=(AB/AA)2*[1/1-(AB/AA)2*(PA/ro*g-PB/ro*g)]
AB/AA=0,38 Buradan giriş kinetik yükü
VA2/2*g=0,144*1,16*(PA/ro*g-PB/ro*g)=0,167*(hA-hB)

1.Ölçümde:
hA =354 mm hB=340 mm hC=349 mm
hA-hC=5 mm
VA2/2*g=0,167*(hA-hB)iseVA2/2*g=0,167*14=2,338mm
Yük kaybı=2,139 Giriş kinetik enerji yükü

2.Ölçümde:
hA =349 mm hB=284 mm hC=333 mm
hA-hC=16 mm
VA2/2*g=0,167*(hA-hB)iseVA2/2*g=0,167*65=10,855mm
Yük kaybı=1,474 Giriş kinetik enerji yükü

3.Ölçümde:
hA=332 mm hB=182 mm hC=305 mm
hA- hC=27 mm
VA2/2*g=0,167*(hA-hB)iseVA2/2*g=0,167*150=25,05mm
Yük kaybı= 1,079 Giriş kinetik enerji yükü

ORİFİS;
HEF=0,83*(hE-hF) mm

1.Ölçümde
hE=352 mm hF=338 mm
hEF=0,83*(352-338)
hEF=11,62 mm
Orifis giriş kinetik yükün yüksekliği venturimetrenin yaklaşık 1/16’sı kadar 1.ölçümde venturimetrede VA2/2*g=2,338mm
1/16’sı=2,338/16=0,146 mm
hEF=11,62/0,146=79,59 giriş kinetik yükü

2.Ölçümde
hE=340 mm hF=274 mm
hEF=0,83*(340-274)
hEF=54,78 mm
Orifis giriş kinetik yükün yüksekliği venturimetrenin yaklaşık 1/16’sı kadar 2.ölçümde venturimetrede VA2/2*g =10,855mm
1/16’sı=10,855/16=0,678 mm
hEF=54,78/0,678=80,796 giriş kinetik yükü

3.Ölçümde
hE=320 mm hF=160 mm
hEF=0,83*(320-160)
hEF=132,8 mm
Orifis giriş kinetik yükün yüksekliği venturimetrenin yaklaşık 1/16’sı kadar 3.ölçümde venturimetrede VA2/2*g =25,05mm
1/16’sı=25,05/16=1,566 mm

hEF=132,8/1,566=84,802 giriş kinetik yükü