Direksiyon Dişli Kutusu Çeşitleri Görevleri Arızaları

Direksiyon Dişli Kutusu Çeşitleri

a) Pinyon-kremayer dişli kutusu,

b) Sonsuz vida–sektör direksiyon dişli kutusu,

Sonsuz vida–döner bilyeli somun dişli kutusu (en yaygın kullanım),

Kam–levye dişli kutusu,

Sonsuz vida makara dişli kutusu

“Pinyon-Kremayer tip direksiyon dişli kutusu” ve “Bilyalı sonsuz vidalı tip direksiyon dişli kutusu”, en yaygın kullanım alanına sahip kutulardır. Bugün tüm dişli kutusu tipleri, hidrolik ve elektrikli sistemlerle güçlendirilmiş şekilde kullanılmaktadır.

Direksiyon Dişli Kutusunun Görevleri

*Direksiyon milinden aldığı dönme hareketini (dairesel hareketi), doğrusal (düz) harekete dönüştürür.

*Dişli oranı sayesinde, direksiyon simidine uygulanan döndürme kuvvetini arttırarak tekerleklere iletir. Tersinden bakarsak, direksiyon simidinin yumuşak (kolay) biçimde döndürülmesini sağlar.

Direksiyon simidinin dönüş hareketi, direksiyon milinin ucundaki pinyon dişliden kremayer dişliye aktarılır. Böylece dairesel hareket doğrusal (düz) harekete dönüştürülmüş olur. Pinyon ve kremayer dişleri arasındaki dişli oranı sayesinde, direksiyon kuvveti arttırılmış olur.

a) Pinyon Kremayer Tip Direksiyon Dişli Kutusu

Pinyon kramyer, binek araçlar ve hafif ticari araçların tümünde kullanılan en yaygın direksiyon dişli kutusu tipidir. Günümüzde bu dişli kutusuna hidrolik veya elektrikli sistemler ilave edilmiştir. Sürücünün direksiyonu döndürmesiyle, dairesel hareket dişli kutusunda doğrusal harekete çevrilir ve miktarı azaltılarak tekerleklere iletilir.

Direksiyon Dişli Oranı ve Döndürme Kuvvetinin Arttırılması

Pinyon ve kremayer dişli arasındaki dişli oranı sayesinde, direksiyon simidinden elde edilen döndürme kuvveti, arttırılarak tekerleklere iletilir. Burada şanzımanlardaki gibi, küçük dişlinin büyük dişliyi döndürdüğünde momentin artması ve hızın azalması prensibi söz konusudur. Dişli kutusundaki oran sayesinde, tekerleklere iletilen itme kuvveti, direksiyonu çevirmek için gereken kuvvetten çok daha fazladır, yine bu oran sebebiyle tekerleklerin dönme miktarı da (açısal), direksiyonun dönme miktarından çok daha azdır. Dişli kutusunun kuvvet miktarını arttırıp, hareket miktarını azaltması sayesinde; direksiyonu çevirmek daha kolay, aracı yolda kararlı (stabil) şekilde tutmak daha kolay olmuştur.

Direksiyon dişli oranının formülü 

Dişli oranı= Direksiyon simidinin dönme miktarı (derece) / Ön tekerleğin dönme miktarı (derece)

Direksiyon dişli kutusunda dişli oranı arttıkça , direksiyonu döndürmek için gereken kuvvet de azalır fakat, tekerlekleri döndürmek için direksiyonu daha fazla döndürmek gerekir. Direksiyon simidinin tur sayısının artması, o direksiyonun daha yumuşak olmasını sağlayacaktır (aynı tekerlek dönme açısı için).

Aktarma oranı, pinyon dişlinin çapına bağlıdır. Direkiyon dişli kutusundaki pinyon dişlinin çapı ne kadar küçükse, direksiyon o kadar yumuşak ve tekerleğin dönme açısı o kadar az olur. Yani; hareketin aktarılması azalırken, kuvvetin aktarılması artar.

Araçların ön tekerlekleri, direksiyon sadece düz konumdayken birbirine paralel hareket ederler; dönüşlerdeyse her zaman içteki tekerlek dıştaki tekerlekten daha fazla döner (dönüş açı daha fazladır), bu düzen "ackerman prensibi" ile açıklanır.

Direksiyon için ön tekerleklerin döndürülmesi, tekerlekler ve gövde arasındaki bağlantıyı oluşturan süspansiyon sistemiyle çok ilgilidir; direksiyon ve süspansiyon sistemi birlikte çalışırlar.

b) Sonsuz Vida Döner Bilyeli Tip Direksiyon Dişli Kutusu

Temel olarak parçaları: Sonsuz vida , döner bilyalı somun ve sektör mili ile dişlisinden meydana gelir.

Bilyeli Dişli kutusunun çalışması

Direksiyon simidindeki dairesel hareket , direksiyon mili ile sonsuz vidaya iletilir. 

Sonsuz vida dişleriyle, sonsuz vida somunu dişleri arasında çok sayıda bilya yer alır.

Sonsuz vidanın hareketi bilyeler üzerinden sonsuz vida somununa geçer. Bilyeler, bilye somunu ve kanallar içinde sürekli devir daim yaparlar.

Bilye somunu, sonsuz vidanın dönüş yönüne bağlı olarak, aşağı yukarı hareket ederek sektör milini de sağa sola döndürür.

Sektör milindeki bu hareket , komuta kolu (pitman) , rotlar ve rot başları ile tekerleklere kadar ulaşır.

Bilye somunu ve bilyeler arasında sürtünme çok küçüktür, direksiyonu döndürmek kolaydır. Ağır taşıtlarda (kamyon, tır, otobüs) tercih edilir. Yoldan gelen darbelerin direksiyon simidine etkimesi (direksiyon tepmesi) daha azdır.

Sonsuz Vida Döner Bilyeli Tip Hidrolik Direksiyon Dişli Kutusu

Günümüzde tüm sonsuz vidalı tip direksiyon kutuları, hidrolik direksiyon donanımıyla birlikte kullanılmaktadır. Sistemde; hidrolik pompa, kumanda valf, dişli kutusunda basınç odaları bulunmaktadır. Pompa, motordan aldığı hareketle basınçlı yağı dişli kutusundaki kumanda valfine gönderir. Kumanda valfi, direksiyon yönüne göre burulma milinin valf kanallarını açmasıyla; basınçlı yağın yönünü ve miktarını belirler. Dişli kutusu içinde, sektör milinin iki yanında bulunan basınç odalarından birine basınçlı yağın gönderilmesiyle, sektör milinin dönme kuvveti arttırılmış olur. Böyle tekerlekleri döndürme kuvveti artar, direksiyon yumuşar.

Biyeli Sonsuz Vida Tip Direksiyon Kutusunun Avantajları

*Pinyon kremayere göre darbelere daha dayanıklıdır.

*Değişken direksiyon dişli oranı (değişken aktarım) yapılabilir.

*Daha büyük kuvvetler aktarılabilir, yani direksiyon döndürme kuvveti çok daha fazla arttırılarak tekerleklere iletilir, böylece direksiyon simidi daha yumuşaktır (çevirmek için daha az efor sarf edilir)

*Çalışma açısı çok büyüktür. Bu dişli kutusu sayesinde tekerlekler çok büyük miktarda döndürülebilir.

*Az yer kaplar.

*Hidrolik direksiyon sistemi uygulanabilir, hidrolik yağın basıncıyla direksiyon daha yumuşak, tekerlekleri döndürme kuvveti çok daha fazla olabilir.

Direksiyon Dişli Kutusu Arızası

Direksiyonun aşırı zorlanması, aracın kaza yapması, tekerlekler tarafından gelen aşırı yol darbeleri, direksiyon kutusunun montaj civatalarının gevşemesi, direksiyon dişli kutusunda arızaya sebep olabilir. Bu arızalar; direksiyon boşluğu, kutu gövdesinde çatlak vb. olabilir.

Pinyon kremayer direksiyon dişli kutusu boşluk yapmışsa değiştirilmesi gerekir. Bilye vida tip direksiyon kutusunda boşluk giderilebilir.

Direksiyon Ortalaması

Direksiyonun ortalanmış olması için şunlar olmalıdır;

*Tekerlekler tam olarak düz pozisyonda olmalı. Düz değilse, rot ayarıyla tekerlekler düz konuma getirilir.

*Direksiyonun simidinin tur olarak tam orta pozisyonda olmalı.

*Direksiyon simidi pozisyon olarak düz konumda (9’u çeyrek geçe pozisyonu)

*Direksiyon kutusundaki dişlinin orta pozisyonda olması (pinyon dişli, kremayerin tam orta noktasında veya sektör mili dişlisi-bilye somunu tam orta pozisyonda olmalı). Direksiyon dişli kutusunun orta pozisyonda olduğunu anlamak için, kutunun üzerinde ve direksiyon mili üzerindeki işaret çizgilerinin aynı hizada olup olmadıklarına bakılır, aynı hizada değilse ayar civatalarıyla ayarlanabilir.

Direksiyon Ortalaması Nasıl Kontrol Edilir?

Direksiyon orta pozisyondayken, tam sağ yapıldığındaki direksiyon tur sayısı, tam sol yapıldığındaki tur sayısına eşit olmalıdır.

Direksiyon Ortalaması Nasıl Yapılır?

*Tekerlekler tam düz pozisyona getirilir,

*Pitman (komuta kolu) çıkarılır,

*Direksiyon tam sol veya tam sağ yapıldıktan sonra, aksi yönde sona varana kadar döndürülür ve sayılır (örneğin 8 tur),

*Tam turun yarısı kadar direksiyon geri döndürülür (4 tur),

*Pitman kolu tekrar takılır.

Direksiyon ortaaması yapıldıktan sonra bu pozisyondayken, direksiyon simidi de tam orta konumda olmalıdır, eğer direksiyon simidi yamuk duruyorsa, direksiyon miline bağlandığı somun sökülerek simit çıkarılır, daha sonra düz konumda takılıp somun sıkılır.

Görüntüle

Direksiyon Sisteminin Parçaları Nelerdir ?

Direksiyon Sisteminin Parçaları

Mekanik pinyon-kremayer dişli kutulu direksiyon sisteminin parçaları aşağıdaki gibidir:

Direksiyon simidi, direksiyon mili, direksiyon kolonu, direksiyon dişli kutusu, uzun rot, kısa rot,  aks taşıyıcı ve tekerlekler.

Bununla birlikte sistemin parçaları, direksiyon siteminin tipine, süspansiyon sisteminin tipine bağlı olarak bazı değişiklikler gösterebilir. Örneği bilyeli sonsuz vidalı tip direksiyon kutularında tipik bir parça olan pitman (komuta kolu) bulunur.

Sonsuz vidalı tip dişli kutulu direksiyon sisteminde bulunan temel parçalar:

Direksiyon simidi, direksiyon mili ve kolonu, direksiyon dişli kutusu, pitman kolu, uzun ara rot, deve boynu, bağlantı kolu (uzun rot), avare kol, aks taşıyıcı ve tekerlekler.

Bazı direksiyon sistemlerinde direksiyon amortisörü de kullanılmaktadır.

Bu kısımda mekanik direksiyon sisteminin parçaları anlatılmıştır. Hidrolik ve elektrikli direksiyon sistemlerinin parçaları için bu konulara bakınız.

Direksiyon Simidi

Direksiyon simidi, direksiyon miline bağlı olan ve direksiyon milini döndürerek sürüş yönünü belirleyen parçadır. Sürücünün aracı yönlendirmek ve kumanda etmek için kullandığı ve döndürme kuvvetinin oluşturulduğu kısımdır. İyi  bir düz sürüş ve viraj performansı için, sürücüye sürüş (direksiyon) hissi ve kolay döndürebilme imkanı verir.

Aracın ağırlığı arttıkça, özellikle kamyon gibi araçlarda yük arttıkça, lastik genişliği arttıkça, aracın hızı azaldıkça; direksiyonu döndürmek çok zorlaşır. En fazla direksiyon simidi döndürme kuvveti gerektiren durum; durur halde yükü ağır aracın direksiyon (tam sağ-tam sol) hareketidir.

Daha hafif, daha az yükü olan, durur halde yerine hareket halindeki aracın direksiyonun çevirmek daha kolaydır. 

Hidrolik veya elektrikli yardımcı sistemlere sahip olmayan klasik mekanik tip sistemlerin bulunduğu araçlarda, direksiyonu çevirmenin daha da kolay olması için eskiden direksiyonların çapları daha büyük yapılırdı, büyük direksiyonu çevirmek daha kolaydır (kuvvet-moment prensibi), özellikle eski kamyonların eski traktörlerin direksiyon simitleri çok büyüktür, bunun sebebi sürücünün direksiyonu döndürmek için harcayacağı eforu biraz daha azaltabilmektir. Direksiyonun yarıçapı iki kat arttığında, aynı momenti (torku) elde etmek için gereken kuvvet yarıya iner.

Yeni nesil güçlendirilmiş (hidrolik-elektrikli) direksiyon sistemine sahip araçlarda ise, direksiyon çapları oldukça küçülmüş, ergonomik sınırlara indirilmiştir, çünkü direksiyonu çevirmek için sürücünün çok az efor sarf etmesi yeterlidir, direksiyon simidi parmakla bile çevrilebilir hale gelmiştir.

Hidrolik direksiyonlu traktör, kamyon, otobüs gibi ağır vasıta araçlarda bile direksiyon simidinin çok küçüldüğü gözlemlenebilir. Bununla birlikte ağır yük taşıyan araçların direksiyon sistemleri, güçlü yardımcı sistemlerle (hidrolik yardımlı direksiyon gibi) donatılmıştır.

Direksiyon Mili

Direksiyon simidinin dönme hareketini direksiyon dişli kutusuna aktaran mildir. Üst ucu frezelidir ve direksiyon simidi buraya geçip somunu sıkılır. Alt ucu pinyon dişliye bağlıdır ve kremayeri hareket ettirir. Direksiyon mili tek parça olabileceği gibi genellikle iki parçalıdır ve direksiyon mili mafsalları sayesinde açılı olarak çalışabilir.

  

Direksiyon Mili Çeşitleri

•       Ayarlanmayan (Sabit) Tip Direksiyon Mili

•       Ayarlanabilir Direksiyon Mili – Teleskopik Direksiyon (Derinlik ve Yükseklik ayarı yapılabilir)

Ayarlanamayan (Sabit) Tip Direksiyon

Bu tip direksiyon milleri eski tip araçlarda kullanılmaktadır, direksiyonun yüksekliği ve derinliği değiştirilemez.

Teleskopik Direksiyon (Ayarlanabilir Direksiyon)

Teleskopik Direksiyon: Direksiyon simidinin deriliği ileri-geri ayarlanabilen ve darbede iç içe geçerek sürücüyü koruyan direksiyon tipidir.

Ayarlanabilir teleskopik direksiyonlarda bir ayar kolu (mandalı) bulunur. Aracın özelliğine bağlı olarak bu kol çekildiğinde;

-Direksiyonun yüksekliği ayarlanabilir.

-Direksiyonun hem yüksekliği hem de derinliği ayarlanabilir.

Direksiyon Kolonu

Direksiyon kolonu içinden direksiyon mili geçer. Kolon; mili korur ve yataklık eder. Direksiyon kolonu, sabit tip (boru şeklinde) olabileceği gibi, direksiyon miliyle birlikte katlanabilir tipte de olabilir.

Direksiyon kolonu, çarpışmalarda direksiyon mili ve simidinin, sürücüye zarar vermemesi için çeşitli güvenlik önlemleriyle donatılmışlardır. Önden çarpışmalarda darbe geldiğinde; direksiyon kolonu-gövde montajında kırılabilir braketlerin kullanılmasıyla, darbe sönümlenir.

Direksiyon Dişli Kutusu

Dişli kutusunun görevi, dairesel direksiyon simidi hareketini, doğrusal (itme-çekme) hareketine çevirmek, bunu yaparken dişli oranı sayesinde direksiyon döndürme kuvvetini azaltarak, tekerleklere uygulana döndürme kuvvetini arttırmaktır.

Modern araçlarda en yaygın iki tip direksiyon dişli kutusu kullanılmaktadır:

*Pinyon kremayer direksiyon dişli kutusu

*Döner bilyeli sonsuz vida tip direksiyon dişli kutusu

Rot Kolları (Uzun Rot-Kısa Rot)

Tekerlekleri yönlendirmek için, direksiyon kutusundan aldığı hareketi, tekerleklere (aks taşıyıcısına) ileten kollara rot kolu denir. Binek araçlarda iki tipi kullanılır; uzun rot ve kısa rot. Direksiyon dişli kutusundaki kremayerin her iki ucu; uzun rot kollarına bağlıdır, bu uzun rot kolları kremayere küresel mafsallar ile bağlıdır. Bu mafsallar bakım gerektirmez (tamiri yapılmaz), zamanla boşluk yapabilir, boşluk yaparsa direksiyon boşluğuna sebep olur ve bu durumda değiştirilmeleri gerekir. Uzun rotlar, kısa rotlara bağlanmıştır.

Rot kolları eğilmişse veya boşluk yapmışsa değiştirilmesi gerekir. Uzun rot eğilmişse, dişli kutusu da darbe almış mı zarar görmüş mü diye kontrol edilmelidir.

Rot Başı ve Küresel Mafsallar 

Direksiyon bağlantı kollarında küresel mafsallar kullanılmaktadır, bunlar; uzun rotu kremayere bağlayan kısımdaki küresel mafsal ve kısa rot kolunu aks başına (aks taşıyıcısına) bağlayan küresel mafsal (rot başı)’dır.

Rot başının görevi, direksiyon dişli kutusundan rot kolu ile gelen hareketi, aks başına (aks taşıyıcısına) iletmektir. Rot başı, itme-çekme (yanal) kuvvetini boşluksuz olarak tekerleğe iletirken, tekerleğin yukarı-aşağı yönlü süspansiyon hareketine de izin verir.

Rot başları bakım gerektirmeyen ve yağlı küresel bilye kısmı toz körüğüyle korunmuş yapıdadır. Rot başının somunu, gevşemez tipte veya taç başlı ve kopilyalı olmalıdır.

Rot başının koruma körüğünün yırtılmamış olması ve küresel mafsalın (bilyenin) boşluk yapmamış olması gerekir, aksi halde değiştirilir.

Direksiyon Amortisörü (Darbe Emici)

Bazı arazi araçlarında ve ağır vasıtalarda yoldan (tekerlekten) gelebilecek darbeler-titreşim gibi etkileri azaltmak için, direksiyon bağlantı kollarında darbe emici (direksiyon amortisörü) bulunur. Bu amortisör, darbe ve titreşimlerin direksiyon dişli kutusuna ve direksiyon simidine (sürücüye) iletilmemesini sağlar, böylece dişli kutusunun zarar görmesi engellenirken, sürücü de daha konforlu manevra yapabilir.  

Direksiyon amortisörü tek yönlü olarak çalışır, yani sadece tekerlekten gelen darbe ve etkileri sönümlerler; direksiyon simidinden tekerleklere iletilen döndürme kuvvetini sönümlemezler (etkisizdirler). Bununla beraber yoldan gelen darbelerin sönümlenmesi aşırı fazla olmamalı ve sürücünün sürüş (direksiyon) hissi kaybolmamalıdır.

Direksiyon Milinde Kullanılan Bilye ve Burçlar

Bilyeler (rulmanlar) direksiyon milinin yataklanmasını ve rahatça dönebilmesini sağlar. Burçlar ve lastik takozlar da,hareketli parçaların montajında kullanılırlar, kendileri aşınarak esas malzemenin aşınmasını önlerler, esnek ve sessiz çalışma imkanı sağlarlar.

Direksiyon çevrildiğinde tıkırtı benzeri ses gelmesi, burçların eskidiğini, yağsız kaldığını gösterir.

Direksiyonun zor dönmesiyse, (diğer teme sebepler dışında), direksiyon bilyelerinin bozulmuş olduğunu veya yağsız kaldığını gösterir.

Pitman (Komuta Kolu)

Pitman kolu, ağır ticari araçlarda (kamyon vb.) kullanılan sonsuz vida bilyeli tip direksiyon dişli kutusunun sektör miline frezeli olarak geçmiştir, sektör milinin dönüş hareketini alır ve bağlantı kollarına ve deve boynuna iletir. Binek araçlarda (pinyon kremayer dişli kutulu) kullanılmaz.

Görüntüle

Direksiyon Sistemi Nasıl Çalışır? Çeşitleri Görevleri Nelerdir?

Direksiyon Sistemi Nasıl Çalışır? (Direksiyon Sisteminin Çalışma Prensibi)

Direksiyon simidinden alınan dönme hareketi, direksiyon dişli kutusunda doğrusal harekete çevrilerek ve kuvveti arttırılarak tekerleklere iletilir, böylece tekerlekler yönlendirilmiş olur. Direksiyon simidinden elde edilen döndürme kuvveti (moment-tork), direksiyon mili vasıtasıyla direksiyon dişli kutusuna aktarılır. Direksiyon mili, direksiyon dişli kutusundaki pinyon dişliyi döndürür, pinyon dişli; düz bir mil üzerine açılmış frezeli kanallardan oluşan kremayere geçmiş durumdadır. Böylece pinyon dişli döndükçe (dairesel hareket), kramyere sağa-sola hareket edecektir (doğrusal hareket), kremayer dişlinin ucuna bağlı olan rot kolları (bağlantı çubukları) ile bu doğrusal itme-çekme hareketi, tekerlek aks taşıyıcısına rot başları ile iletilir, tekerlekler döndürülür.

Aracın ilerlemesini sağlayan çekiş kuvvetinin yola aktarılmasında; durmasını-yavaşlamasını sağlayan frenleme kuvvetinin yola aktarılmasında ve yönlendirilmesini sağlayan direksiyon sistemiyle tekerleklerin döndürülmesinde; lastik ve yol arasında sürtünme kuvvetinden yararlanılır. Sürtünme kuvveti yoksa araç; ilerlemez, durmaz, dönmez.

Aracın direksiyon sistemiyle iyi bir şekilde yönlendirilmesinde; yol durumu, lastik-yol arasındaki sürtünme katsayısı, aracın hızı, aerodinamik etkiler (yanal  rüzgarlar), sürüş sırasında araca darbe-çarpma yapılması gibi faktörler etkili olmaktadır. Sistem olumsuz etkilerle başa çıkabilmeli ve emniyetli bir sürüş sağlamalıdır.

(Mekanik Direksiyon Sistemi)

Direksiyon - Sürüş Hissi: Direksiyon sisteminde kuvvet aktarımı direksiyon simidinden tekerleklere doğru olurken, aynı zamanda yol ve sürüş şartlarının etkisiyle oluşan bir karşı kuvvet de tekerleklerden direksiyon simidine aktarılır, buna direksiyon-sürüş hissi denir.

Direksiyon Sistemi Çeşitleri Nelerdir?

•       Mekanik Direksiyon Sistemleri ( Sonsuz vida Tip veya Pinyon Kremayer Tip)

•       Hidrolik Direksiyon Sistemleri

•       Elektrohidrolik Direksiyon Sistemleri (Yağ pompası elektrikli)

•       Elektromekanik Direksiyon Sistemleri (Elektrikli Direksiyon Sistemi)

*Direksiyon dişli kutusu çeşitleri  

 a) Pinyon Kremayer Dişli Kutusu (Binek ve Hafif Ticari Araçlarda en yaygın kullanılan tip)

 b) Sonsuz vidalı tip direksiyon dişli kutusu (Otobüs-kamyonlarda)

    -Sonsuz vida ve dişli tipi makaralı , 

    -Sonsuz vida ve parmak tipi makaralı, 

    -Sonsuz vida ve döner bilyalı somun tipi  (kamyon, otobüs, traktör, ağır vasıta araçlarda en yaygın kullanılan tip)

Bugün en yaygın kullanım alanına sahip pinyon kremayer dişli kutularına, yardımcı sistem olarak hidrolik ve elektrikli direksiyon sistemleri eklenmiştir.

Sonsuz vida bilyalı tip direksiyon kutularına da hidrolik direksiyon sistemleri ilave edilmiştir.

(Hidrolik Direksiyon Sistemi)

Direksiyon Sisteminin Görevleri Nelerdir?

*Aracın istenen yöne kolayca yönlendirilmesi.

*İyi bir manevra kabiliyeti. Aracın dar ve virajlı yollarda çabuk, kolay  ve güvenli bir şekilde dönüş yapması.

*Uygun direksiyon eforu gerektirmesi. Direksiyonu çevirmek için gereken kuvvet çok fazla olmamalıdır. Araç dururken veya yavaş giderken direksiyon yumuşak; hızlı giderken sert olmalıdır.

*Direksiyonun kendi kendini toplaması. Dönüşlerden sonra direksiyon hafif şekilde bırakıldığında, kendiliğinden düz konuma geçmelidir.

*Bozuk yol yüzeyinden gelen darbelerin, direksiyon hakimiyetini bozmaması ve emniyetli sürüşün sağlanması.

Direksiyon sistemleri, araç tipi ve süspansiyon sistemi türüne göre, çeşitli bağlantı tiplerinde tasarlanmaktadır. Buna sistemin parçaları ve konumları değişiklik göstermektedir. En çok kullanılan direksiyon sistemi bağlantı çeşitlerinden iki tanesi aşağıda gösterilmiştir.

Bağımsız Süspansiyon ve Direksiyon Bağlantı Düzeni

Binek ve hafif ticari araçların ön tekerleklerinde bağımsız süspansiyon (macpherson veya çift salıncaklı) kullanılır, sürüş konforu ve performans iyidir, yük taşıma kapasitesi azdır. Bu sistemde tekerlek-şasi bağlantısı; tekerlek-aks taşıyıcısı, salıncak kolları, amortisör ve yay, şasi şeklindedir. Tekerleğin yönlendirilmesi (dönüşü); direksiyon bağlantı kollarının (uzun ve kısa rotların) aks başını (aks taşıyıcısını) döndürmesiyle gerçekleşir.

Macpherson süspansiyon sisteminde; alt salıncak rotili ve üstteki süspansiyon direği amortisör-yay) ekseni etrafından gerçekleşir.

Çift salıncaklı ön süspansiyon sisteminde; tekerlek dönüşü, alt ve üst salıncak bağlantı rotillerinin ekseni etrafında meydana gelir.

(MacPherson Bağımsız Ön Süspansiyon Direksiyon Bağlantı Düzeni) 

Sabit  Süspansiyon ve Direksiyon Bağlantı Düzeni

Ağır ticari araçların (kamyon-çekici) ön tekerleklerin sabit süspansiyon (dingil-makas-amortisör) kullanılır. Daha az konfor fakat çok yüksek yük taşıma kapasitesi elde edilir. Ön tekerleklerde sabit dingil (sabit aks) kullanıldığından dolayı, tekerlekler dingil başlarında bulunan kalın pimler (dingil pimi veya king pim) etrafında dönerler. Tekerlek poyraya bağlıdır, poyra aks başına (aks taşıyıcısına) yataklıdır, aks başı ise dingil pimi etrafında döner.

Sabit ön süspansiyonlu (örneğin kamyon) bir aracın direksiyon sisteminde, sol ve sağ tekerleklerin beraberce dönmelerini sağlayan bir “uzun rot (bağlantı kolu)” bulunur. Böylece direksiyon dişli kutusu sol tekeri döndürdüğünde, bu uzun rot sayesinde sol tekerin dönüş hareketi ön sağ tekere iletilmiş olur.

Dingil (sabit aks), uzun rot ve rot kollarından oluşan, dikdörtgen biçimli yapıya direksiyon trapezi denir.

(Sabit Ön Süspansiyonda Direksiyon Bağlantısı)

Görüntüle

Hacimsel (Volümetrik) Verim Nedir? Formülü ve Etki Eden Faktörler Nelerdir?

Volümetrik Verim Nedir ? Volümetrik (hacimsel) Verim Formülü ve Volümetrik Verim Hesabı

İçten yanmalı motorlarda silindir içerisine alınan hava miktarıyla ilgili en önemli etkenlerden biri volumetrik verimdir. Volümetrik verim, hacimsel verim anlamına gelir (volume:hacim).

Volümetrik verim, silindir içerisinde alınan gerçek hava miktarının, teorik olarak alınabilecek hava miktarına bölünmesiyle bulunur.

Volümetrik Verim= (Silindire alınan hava hacmi) / (Silindir toplam hacmi)

(Toplam hacim: strok hacmi + yanma odası hacmi)

Bir başka tanımla volümetrik verim: silindire alınan hava hacminin, silindir hacmine oranıdır.

Volümetrik Verim = (Silindire alınan gerçek hava miktarı) / (Alınması gereken teorik hava miktarı)

(Bkz: Silindir Hacmi-Motor Hacmi-Sıkıştırma Oranı)

Volümetrik Verimin Motor Performansına Etkileri

Hacimsel verim motor torku ve gücününbelirlenmesinde çok önemli rol oynar. Motorun volümetrik verimi azalırsa, performans düşer, yakıt tüketimi artar; bu sebeple motorlarda hacimsel (volümetrik) verimin tüm motor devir aralıklarında yeterince yüksek olması istenir. Volümeterik verim yüksek olursa, tork ve güç de aratacaktır; çünkü yanma daha verimli gerçekleşecektir. Atmosferik motorlarda volümetrik verim %60 - %90 arasındadır. Turbo şarjlı (aşırı hava beslemeli) motorlarda volümetrik verim %110 - %200 arasında değişir.

Volümetrik verim, silindirlere alınan havanın miktarıyla ilgilidir, atmosferik (doğal emişli) motorlar; atmosfer basıncı ve silindirde emme zamanında oluşan vakum (negatif basınç) ile havayı emer. Turbo şarjlı motorlarda ise, emme manifolduna gönderilen 2-3 bar hava basıncı vardır; böylece hava silindir içerisine adeta itilerek (zorla) sokulur, böylece silindir içerisine giren havanın miktarı ve hacimsel verim artmış olur.

Motorda Volümetrik Verimi Etkileyen Faktörler

Verim, motorun tasarımından kaynaklı veya dinamik olarak motor çalışma şartlarına bağlı faktörler tarafından değiştirilir. Motor tasarımından kaynaklanan faktörler sabittir, değişmez. Motorun çalışmasından kaynaklanan veya ilave donanım ve sistemlerin etkisiyle ortaya çıkan faktörler değişkendir. 

Bunlar:

*Gaz kelebeği; Benzinli araçlar motor gücü, gaz kelebeğiyle kumanda edildiğinden ve emilen havanın miktarını gaz kelebeği değiştirdiğinden, gaz kelebeği açıklığı volümetrik verimi etkiler.

*Aracın deniz seviyesinden yüksekliği,volümetrik verimi etkiler; yükseklik arttıkça (dağlarda) verim azalır, çünkü hava basıncı azalır. Eski tip karbüratörlü araçların performansı yükselti arttıkça azalırdı. Yeni nesil elektronik enjeksiyonlu sistemlerde atmosfer basıncını ölçen bir sensör (barometre) vardır (ECU’nun üstünde), ECU; yüksekliğin artmasıyla atmosfer basıncındaki azalmayı hesaba katarak hava-yakıt karışımında ayarlama yapar ve motor performansı düşüşünün önüne geçilir.

*Motor devri hacimsel verimi en çok etkileyen faktörlerden biridir, motor devri arttıkça emme supaplarının açık kalma süreleri kısalacağından, volümetrik verim azalır. Devir arttıkça verimin azalmaması için gelişmiş motorlarda bir çok teknoloji kullanılmıştır.

*Turbo şarj kullanılması; motora emilen havanın basınçlı olarak gönderilmesi, hacimsel verimi çok büyük oranda (2 katından fazla) yükseltir. Bunun için egzoz turbo şarjı veya süperşarj (kompresör) kullanılabilir.

*Turbo şarjlı motorlarda intercooler (ara soğutucu) kullanılması. Motora emilen hava ne kadar soğuk olursa, volümetrik verim o kadar artar, çünkü soğuk havanın birim hacminde daha fazla oksijen vardır.

*Emme supap sayısı; Supap sayısı arttırılarak volümetrik verim arttırılır, böylece emme zamanında (birim zamanda) emilen havanın miktarı artmış olur. Silindir başına 1,2,3 emme supabına sahip motorlar vardır. Eskiden 1 emme 1 egzoz supabına sahip 4 silindirli 8V (8valfli) motorların yerini, her silindir için 2 emme 2 egzoz supabına sahip 16V (16 valfli) motorlar almıştır.

*Emme supabının büyüklüğü; Emme supapları her zaman egzoz supaplarından daha büyüktür, bunun amacı emme zamanında daha fazla havanın alınabilmesini sağlamaktır.

*Emme manifoldunun tasarımı-geometrisi (şekli). Emilen havanın en az hava akış direnciyle  (basınç dalgalanması, akustik direnç) karşılaşarak silindirlere emilmesi sağlanır.

*Değişken kanallı-yollu emme manifoldu kullanılması; motor devrine göre, elektronik olarak kumanda edilen klapelerle (kapakçıklarla) emme manifoldundaki havanın geçtiği kanallar değiştirilerek, havanın kat ettiği yolun değiştirilir, böylece hava daha az dirençle karşılarak silindirlere emilir ve volümetrik verim artar.
(Bkz: Değişken Yollu Emme Manifoldu)

*Türbülans Klapeli emme manifoldu (Twinport gibi); Silindir emiş kanalı 2 ayrı kanala ayrılmıştır, her emme supabına bir emme kanalı. Kanallardan birinde türbülans klapesi (kapakçığı) bulunur ve elektronik olarak ECU tarafından açılıp kapatılır. Türbülans klapeleri sayesinde hava türbülanslı bir şekilde silindirlere emilir ve hava yakıt karışımını iyileştirerek, volümetrik verimi ve motor verimini iyileştirir, yakıt tüketimi azalır.

*Değişken supap zamanlaması– VVT veya VTC : Emme eksantrik milinin pozisyonu açısal olarak değiştirilerek, yani avans veya rötar verdirilerek, emme supabının açılma zamanı değiştirilir, supap bindirme süresi arttırılır, böylece emme zamanında silindirlere daha fazla hava emilebilir. (Bkz: Değişken Supap Zamanlaması)

*Elektronik Supap Açıklığı Kontrolü (VTEC veya Valvetronic veya Camtronic): Emme eksantrik milinin kamlarının kademeleri değiştirilerek, emme supaplarının açılma miktarları (supap açıklığı) değiştirilir, böylece emme zamanlaması ve emme süresi de değiştirilmiş olur, emilen havanın miktarı artar, volümetrik verim iyileştirilmiş olur. (Bkz: VTEC)

Görüntüle