Makine Mühendisliği (İngilizce)
Lisans	TYYÇ: 6. Düzey	QF-EHEA: 1. Düzey	EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu:

AUTO407

Ders İsmi:

Vehicle Dynamics

Ders Yarıyılı:

Güz

Ders Kredileri:

Teorik	Pratik	Kredi	AKTS
3	0	3	5

Öğretim Dili:

Ders Koşulu:

Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?:

Hayır

Dersin Türü:

Zorunlu Ders

Dersin Seviyesi:

Lisans

TYYÇ:6. Düzey

QF-EHEA:1. Düzey

EQF-LLL:6. Düzey

Dersin Veriliş Şekli:

Yüz yüze

Dersin Koordinatörü:

Dr.Öğr.Üyesi CAN GÖKÇE

Dersi Veren(ler):

Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı:

Araç eksenlerinin ve koordinat sistemlerinin tanımlanması, aracın doğrusal eksende modeli, ivmelenme-yavaşlama dinamikleri, güç ve tekerlek sisteminin modeli, aracın yanal eksende modeli, direksiyon sisteminin modeli, dönüş dinamikleri, kablolu sürüş sistemleri, aşırı dönme/yetersiz dönme dinamiklerinin analizi ile bahsi geçen tüm dinamikleri içeren örnek sistem ve işlev modelleri ile araç dinamiği temellerinin öğrencilere lisans seviyesinde aktarılması amaçlanır.

Dersin İçeriği:

1. Araç dinamiğinin tanımı ve önemi.
2. Temel terimler: sapma açısı (yaw angle), aşırı dönme, yetersiz dönme.
3. Araç eksenleri (longitudinal, lateral, vertical) ve koordinat sistemleri.
4. Newton-Euler denklemlerinin araç dinamiğine uygulanması.
5. İvmelenme ve yavaşlama kuvvetleri.
6. Aerodinamik direnç, yuvarlanma direnci, eğim kuvvetleri.
7. Motor ve şanzıman modelleme.
8. Moment dağılımı ve diferansiyel modelleri.
9. Lastik dinamiği: slip oranı, lastik kuvvetleri.
10. Bisiklet modeli (bicycle model) ile yanal dinamikler.
11. Sapma açısı ve yanal kuvvetlerin matematiksel ifadesi.
12. Dinamik denge denklemleri.
13. Ackermann geometrisi, kingpin eğimi, kamber açısı.
14. Direksiyon oranı ve dinamik tepki.
15. Elektrikli direksiyon sistemleri (EPS).
16. Merkezkaç kuvveti ve ağırlık transferi.
17. Yanal stabilite kriterleri.
18. Ramp input ve step input testleri.
19. Elektronik gaz, fren ve direksiyon sistemleri.
20. Sensörler ve kontrol algoritmaları.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;

Öğrenme Kazanımları

1 - Bilgi
Kuramsal - Olgusal
1) Taşıt doğrusal ve yanal dinamiklerini tanımlayabilecektir
2) Taşıtların tekerlek, direksiyon, aktarma organları gibi bileşenlerini tanıyacak, bunların tasarım özelliklerini öğrenecek, basit matematiksel modellerini geliştirebilecektir.
3) Araç dinamiği kontrol sistemlerinin temel çalışma prensiplerini öğrenecektir.
2 - Beceriler
Bilişsel - Uygulamalı
1) Araç dinamiği ile ilgili temel modelleri bilgisayar ortamında geliştirebilecektir
2) Araç sürüşü esnasında karşılaşılan aşırı/yetersiz dönüş, kızaklama, patinaj vb. durumlar ile ilgili farkındalık kazanacak, bu durumları matematiksel olarak ifade edebilecektir.
3 - Yetkinlikler
İletişim ve Sosyal Yetkinlik
Öğrenme Yetkinliği
1) İleri seviye araç dinamiği kontrolü, yarış pilotluğu, güvenli/defansif sürüş vb. ile ilgili temel araştırma, öğrenme ve bunları günlük hayatında uygulama yetkinliği elde edecektir.
Alana Özgü Yetkinlik
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği

Ders Akış Planı

Hafta	Konu	Ön Hazırlık
1)	GİRİŞ Araç dinamiğinin tanımı ve önemi. Temel terimler: sapma açısı (yaw angle), aşırı dönme, yetersiz dönme.	-
2)	TEMEL KAVRAMLAR Araç eksenleri (longitudinal, lateral, vertical) ve koordinat sistemleri. Newton-Euler denklemlerinin araç dinamiğine uygulanması.	-
3)	BOYUNA DİNAMİKLER Hızlanma ve yavaşlama kuvvetleri. Aerodinamik sürüklenme, yuvarlanma direnci, eğim kuvvetleri.	-
4)	BOYUNA DİNAMİK (Devamı) Motor ve şanzıman modellemesi. Moment dağılımı ve diferansiyel modelleri.	Önceki haftanın tekrarı
5)	TEKERLEK MODELLEME Tekerlek dinamikleri: kayma oranı, tekerlek kuvvetleri.	-
6)	MODELLEME VE SİMÜLASYON Doğrusal Dinamiklerin Simülasyonu Vaka Analizleri	Doğrusal dinamik tekrarı
7)	MODELLEME VE SİMÜLASYON / PROBLEM ÇÖZÜMÜ / ÖDEV SUNUM	-
8)	VİZE	Önceki haftaların tekrarı
9)	YANAL DİNAMİKLER Bisiklet modeli kullanılarak yanal kinematik.	-
10)	YANAL DİNAMİKLER Sapma açısının ve yanal kuvvetlerin matematiksel formülasyonu. Dinamik denge denklemleri.	-
11)	YANAL DİNAMİKLER Ackermann geometrisi, kingpin eğimi, kamber açısı. Direksiyon oranı ve dinamik tepki. Savrulma kuvveti ve ağırlık transferi.	Önceki haftanın tekrarı
12)	MODELLEME VE SİMÜLASYON Yanal Dinamiklerin Simülasyonu Vaka Analizleri	-
13)	MODELLEME VE SİMÜLASYON / PROBLEM ÇÖZÜMÜ / ÖDEV SUNUM	-
14)	SÜSPANSİYON SİSTEMLERİ Çeyrek araç modeli Süspansiyonun araç dinamiğine etkisi	-
15)	ARAÇ DİNAMİĞİ İLERİ UYGULAMALARI Otonom sürüş / ADAS	-
16)	FINAL	Önceki haftaların tekrarı

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar:	1. R. Rajamani, Vehicle Dynamics and Control, Springer Verlag, Berlin, 2012.. 2. U. Kiencke, L. Nielsen, Automotive Control Systems for Engine, Driveline and Vehicle, 2nd Edition, Springer Verlag (SAE), Berlin, 2005. 3. Ü. Özgüner, T. Acarman, K. Redmill, Autonomous Ground Vehicles, Artech House Press, 2011
Diğer Kaynaklar:	1. C. Gökçe, Elektrikli Yol Taşıtlarında Bulanık Mantık Tabanlı Tam Elektrikli Frenlemenin Geliştirilmesi Ve Uygulanması, PhD. Thesis, Istanbul Technical University, 2015. 2. K.W.Schmidt, Class Notes for OPINA Project and METU, 2024.

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları	1	2	5	3	4	6
Program Kazanımları
1) Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi.
2) Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
3) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)
4) Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7) Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11) Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
12) En az birinde derinlik kazanmak üzere, kimya bilgisi ve matematiğe dayalı fizik bilgisi; çok değişkenli matematik ve türevsel denklemleri de kapsayacak biçimde, ileri matematik bilgisi; istatistik ve lineer cebir konularına aşinalık.
13) Hem ısıl sistemler hem de mekanik sistemler alanlarında, bu tür sistemlerin tasarım ve gerçekleştirilmesi de dahil olmak üzere, çalışabilme becerisi.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok	1 En Düşük	2 Düşük	3 Orta	4 Yüksek	5 En Yüksek

	Dersin Program Kazanımlarına Etkisi	Katkı Payı
1)	Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi.	4
2)	Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.	5
3)	Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)	3
4)	Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.	3
5)	Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.	3
6)	Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7)	Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8)	Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.	2
9)	Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10)	Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11)	Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
12)	En az birinde derinlik kazanmak üzere, kimya bilgisi ve matematiğe dayalı fizik bilgisi; çok değişkenli matematik ve türevsel denklemleri de kapsayacak biçimde, ileri matematik bilgisi; istatistik ve lineer cebir konularına aşinalık.	4
13)	Hem ısıl sistemler hem de mekanik sistemler alanlarında, bu tür sistemlerin tasarım ve gerçekleştirilmesi de dahil olmak üzere, çalışabilme becerisi.

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Bireysel çalışma ve ödevi
Ders
Okuma
Ödev
Problem Çözme
Uygulama (Modelleme, Tasarım, Maket, Simülasyon, Deney vs.)
Web Tabanlı Öğrenme

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)
Ödev
Gözlem
Bilgisayar Destekli Sunum

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları	Aktivite Sayısı	Katkı Payı
Ödev	1	% 10
Ara Sınavlar	1	% 40
Final	1	% 50
Toplam		% 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI		% 50
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI		% 50
Toplam		% 100