Aerodinamik direnç katsayısı nasıl ölçülür ve optimize edilir?

Taşıtın aerodinamik yapısı taşıt tasarımında önemli bir parametre olarak ele alınmaktadır. İyi bir aerodinamik tasarım; yakıt tüketimini azaltmakla kalmayıp, aynı zamanda, kirletici emisyonlarının azaltılmasına, kararlı sürüşe, gürültü düzeyine, hareket kabiliyetinde ve taşıt iklimlendirmesinde pozitif etkilere sebep olmaktadır. Aracın hareketine direnç gösteren kuvvetlerden biri de aerodinamik direnç kuvvetidir. Bu direnç kuvvetini etkileyen temel parametreler; aerodinamik direnç katsayı, aracın projeksiyon alanı, havanın yoğunluğu ve araç hızıdır. Aerodinamik direnç katsayısı rüzgar tünelinde ölçülerek bulunur. Aracın karoserisi çevresinden akan havanın mümkün olduğunca kesintisiz akmasının sağlanması için pürüzsüz yüzey profilleri sağlanarak direnç katsayısı (cw) düşürülmeye çalışılır. Bu amaca yönelik olarak araçlarda kapı camlarının ve farların kaporta ile bir yüzeyde dizayn edilmesi, ön ve arka camların daha yatık dizayn edilmesi, yan aynaların formunun aerodinamik özellik taşıması, lastik yuvalarının genişletilmiş çamurluklarla örtülmesi, ön ve arka tekerlekler arasına koruma sacı yerleştirilmesi, ön panel altına hava kesiciler yerleştirilmesi, jant kapaklarının mümkün olduğunca aerodinamik yapıda imal edilmeleri, aracın altındaki düzgünsüzlükleri alt kaplama takviyesi ile kamufle edilmesi gibi önlemlere rastlanmaktadır. Günümüzde yukarıda bahsettiğimiz önlemler sayesinde aerodinamik direnç katsayısı; otomobillerde 0.25, otobüslerde 0.5, motosikletlerde 0.4 ve kamyonlarda ise 0.65 mertebelerine düşürülebilmiştir. Bu arada laboratuar çalışmalarında bulunan sonuçların normal trafikte tespit edilenler ile uyuşmaması çoğunlukla rastlanan haldir. Çünkü araca etkiyen yan rüzgar, yük durumu vb. faktörler direnç katsayısına doğrudan tesir eder. Açık pencerenin, bagajdaki fazla yükün (örneğin 15 kg) oluşturduğu yere yaklaşma veya kullanılan lastiklerin daha kalın olanlarıyla değiştirilmesi gibi hallerde direnç katsayısı arttırır. Küçük gibi görünen bu artışlar da yakıt sarfiyatını bir miktar arttırır.
Peki cw değeri nasıl optimize edilir? Geliştirilen farklı önlemler sayesinde direnç kaybı oldukça düşürülebilmiştir ve hatta daha da düşürülebilir ancak bu amaç için uygulanacak ilave önlemlerin doğurabileceği maliyet artışı cw değerinin küçültülmesi sonucu ortaya çıkacak avantajı aşacağından bu gibi önlemler şimdilik sadece deneme, geliştirme ve yarış gibi özel amaçlı araçlara uygulanabilmektedir. Araç gövde dizaynında en ideal cw değeri damla formunda ya da damla formuna yakın dizaynlarda elde edilmektedir.
 

Dr. Abdullah DEMİR

1973 yılında Trabzon’da doğdu. İlk, orta ve liseyi Trabzon’da tamamladı. 1992 yılında Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümünü kazandı. 1996 yılında Otomotiv Öğretmeni olarak mezun oldu. 1999 yılında yüksek lisansını tamamladı. 1997-2000 yılları arasında Marmara Üniversitesinde Araştırma Görevlisi olarak çalıştı. 2009 yılında Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünde “Fren Disklerine Uygulanan Kaplamaların Frenleme Performansına Etkisinin Deneysel İncelenmesi” konulu tez çalışmasıyla doktor oldu. Demir, İBB - İstanbul Otopark İşletmeleri (İSPARK) AŞ’de sırasıyla, Teknik İşler Şefi, İşletmeler Müdürü, Etüt Plan ve Proje Müdürü, Etüt ve Planlama Müdürü olarak çalıştı. 2011 yılında Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü’nde Yardımcı Doçent olarak göreve başladı. Başta otomotiv olmak üzere, güç aktarma organları, alternatif yakıtlar, ulaşım ve otopark yönetimi alanlarında ulusal ve uluslararası dergilerde, kongre ve sempozyumlarda yayımlanmış makale çalışmaları bulunmaktadır. Ayrıca “Güç Aktarma Organları”, “Otopark Uygulamalarında Teknoloji, Çevre ve Emniyet Faktörleri”, 40 bin kelimelik “Otomotiv ve Temel Teknik Bilimler Sözlüğü”, 11 bin kelimelik “Sistem Sistem Otomotiv Teknik Terimler ve Terminolojiler Sözlüğü”, 2500 kelimelik “Otopark Endüstrisi Sözlüğü” gibi yayınları da bulunmaktadır. www.otoguncel.com web sitesinin editörlüklerini yürüten ve wushu spor dalında uluslararası hakem olan Demir, evli ve iki çocuk babasıdır.