Yeni nesil ticari araçlar için hafifletilmiş yolcu koltuğu tasarımı ve prototip imalatı

Abstract

Günümüzde taşıtlarda yakıt tasarrufu hem maliyet hem de emisyon oranlarına getirilen kısıtlamalardan dolayı zorunlu hale gelmiştir. Bu doğrultuda enerji verimliliğini arttıracak, emisyon oranlarını azaltacak bir çok teknoloji geliştirilmektedir. Bu teknolojiler arasında taşıt ağırlığını hafifletme ön plana çıkmaktadır. Yolcu koltukları özellikle toplu taşıma araçlarının ağırlıklarında sayıları itibariyle önemli bir yer tutmaktadır. Bu çalışmada ticari araçlarda kullanılmak üzere hafifletilmiş yolcu koltuğu tasarımı ve prototip imalatı gerçekleştirilmiştir. Geleneksel koltuk yapısında kullanılan St-37 çelik malzemeden üretilmiş boru ve profillerin yerine yüksek mukavemetli çelik malzemeden üretilmiş parçalar kullanılmıştır. Tasarım aşamasında TRIZ problem çözme metodundan faydalanılmıştır. Hafifletme amacıyla yüksek mukavemetli çelikten üretilmiş profillerin kalınlıkları sonlu elemanlar yöntemi ile yapılan analizler sonucunda belirlenmiştir. Kalınlıkları belirlenen profillerden yolcu koltuğunun prototip üretimi gerçekleştirilmiş ve ECE güvenlik standartlarına uygun olarak testleri yapılmıştır. Çalışma sonucunda geleneksel koltuk yapısından yaklaşık %20 oranında daha hafif bir yolcu koltuğu üretilmiş ve ortaya çıkan prototip koltuk M3 ve M2 sınıfı ticari araçlar için belirlenmiş olan güvenlik standartlarını sağlamıştır.

Currently fuel saving has become mandatory for vehicles due to both cost and restrictions of the emission rates. In this respect various technology is being developed to reduce emissions and improve energy efficiency. Weight reduction is come to the fore through these technologies. Passenger seats are one of the major contributors of the total vehicle weight especially in mass transit vehicles. In this study, lightweight passenger seat design and prototype manufacturing for commercial vehicles was conducted. Conventional seat structure made of ST-37 steel tubes and profiles instead of this new components which made of high strength steel was used. TRIZ problem solving method have been used at the design stage. High strength steel profiles thickness were determined as a result of the analysis by finite element method. Prototype passenger seat was made of defined profiles thickness. The new seat have been tested in accordance with ECE safety standards. As a result of the study, a passenger seat was manufactured approximately 20% lighter than conventional seat structure and this new structure ensured safety standarts which are set for the M2 and M3 vehicle class.