dişliler

OTOMATİK TRANSMİSYONLAR

GİRİŞ VE TEMEL YAPI :

Vites değişiminin daha kolay sağlanması amacıyla otomatik transmisyonlar geliştirilip,üretilmeye başlanmıştır(Şekil 1).Temel yapısı aşağıdaki kısımlardan oluşur :

a) Motordan transmisyona gücün ve hareketin iletilmesini sağlayan bir hidrolik

kavrama veya tork konverteri.

b) İstenen ve tespit edilen vites sayısını sağlamak üzere mekaniki yapıda toplanan planet dişli grupları ile miller.

c) Planet dişli grupları üzerinden istenen ileri ve geri vitesleri sağlamak için gereken frenleme bantları ile çok diskli kavramalar.

d) Bantları ve kavramaları çalıştırabilmek için kullanılan servo ve hidrolik silindir mekanizmaları.

e) Bantların ve kavramaların çalıştırılmasında gereken hidrolik basınçları oluşturmak için yağ pompaları.

f) Hidrolik devreyi meydana getiren kontrol elemanları,supaplar.Bunlar basınç kontrol,basınç düzenleme ve vites değiştirme için kullanılan çeşitli supaplardır.

g) Hidrolik devrede dolaşan yağı soğutmak için kullanılan soğutma devresi.

h) Şoföre vites değişimini ve genel olarak aracın sürüşünü kendi kontrolu altında bulundurmayı sağlayan elle kontrol düzeni;daha doğrusu elle vites değiştirme mekanizması.

Şekil 1

PLANET DİŞLİ SİSTEMİ ÜSTÜNLÜKLERİ:

1. Sessiz çalışırlar.

2. Bir planet dişli sistemi ile çeşitli hareketler sağlanır.

3. Yüksek moment artışı sağlar.

4. Kapladıkları yer küçüktür.

5. Sürücüye kullanımda kolaylık sağlar.

6. Aracın aynı viteste değişik hız ve momentte hareketini sağlar.

7. Hızlı gitmek için gaz pedalına sonuna kadar basmaya gerek yoktur.

8. Gaz pedalına fazla basılmadığından yakıtta ekonomiklik sağlar.

PLANET DİŞLİ SİSTEMLERİNİN OTOMOBİLDE UYGULANMASI

Şekil 2

Otomobillerde uygulanmasına başlanan planet dişli düzenlerinin tertibatı Şekil 2’de gözükmektedir bu dişli düzeneğinde merkezde bulunan dişli güneş dişli çevresindeki içten dişli olan yörünge dişlisi içten dişli ile kavraşmış bulunan ve güneş dişli ile hareket iletimi sağlayan dişlilere planet dişlisi ve bu dişlinin üzerinde bulunduğu sisteme de planet taşıyıcısı denir.(Şekil 3)

Dişli ünitesi

1. 2. kavrama 6. Grup mili geri vites dişlisi

2. 4. kavrama 7. Geri vites seçici göbeği

3. Ana mil 4. dişlisi 8. Geri vites seçicisi

4. Ana mil 1. dişlisi 9. Grup mili 2. dişlisi

5. 1. kavrama 10. 3. kavrama

11. Ana mil 3. dişlisi

Şekil 3

Otomatik şanzımanlar ile düz şanzımanların dişli üniteleri arasındaki en önemli fark otomatik şanzımanda senkromeçler yerine hidrolik kontrollü çok diskli kavramaların kullanılmasıdır(Şekil 4). Bu kavramalar vites değiştirme işlemlerinin gerçekleştirilmesi için dişlileri millere bağlamak amacıyla kullanılırlar.

1. Kavrama diskleri 7. Geri döndürme yayı

2. Gergi rondelası 8. Disk yayı

3. Kavrama uç plakası 9. Kavrama yayı

4. Kavrama diskleri 10. O-ringler

5. Gergi rondelası 11. 4. kavrama tamburu

6. Yay tespit parçası 12. 3. kavrama tamburu

Şekil 4

Bununla birlikte sadece belirli modellerdeki geri vites dişlisinde olduğu gibi grup mili ile geri vites dişlisinin birbirine geçmesini sağlamak amacıyla vites çatalını harekete geçirmek için hidrolik basınç kullanılır.

Dişli tertibatını oluşturan her dişli ile taşıyıcı sıra ile sabit tutularak altı değişik hareket sağlanır. Bu planet dişli gurubuna standart üç elemanlı dişli gurubu denile bilir. Bunlar planet dişlisi yörünge dişlisi ve güneş dişlidir. Değişik hareketlerin sağlanabilmesi için üç elemandan birinin sabit tutulması birinden hareket verilmesi serbest kalan diğerinden hareketin alınması gerekir. Tümü sabit tutulursa veya iki dişliye aynı anda hareket verilirse sistem kilitleneceği için direkt bir hareket alınır. Tümü serbest bırakılırsa sistemde hareket iletimi olmaz, boş viteste olduğu gibi.

Sabitlemeler için ise frenleme bantları veya çok diskli kavramalar kullanılır.

PLANET DİŞLİ SİSTEMİ HAREKET GEÇİŞ ŞEKİLLERİ

DURUM:Güneş dişli sabit taşıyıcı motor tarafından döndürülüyor. Yörünge dişlisi planet dişlisi tarafından aynı yonda döndürülecektir. Yörünge dişlisi kendine hareket veren dişliden daha yüksek devirde döner. Moment azalır hız artar.(Şekil 5)

Şekil 5

2. DURUM: Güneş dişli sabit hareket yörünge dişlisinden verilir taşıyıcıdan alınırsa 1. durumdaki hareketin tersi bir durum ortaya çıkar. Dönüş yönleri aynıdır alınan devir verilen devirden düşük olur. Bu eğer bir vites olarak kabul edilirse vites küçültülmüş olur. Moment artar ,hız azalır.(Şekil 6)

Şekil 6

DURUM: Yörünge dişli sabit hareket güneş dişliden verilip taşıyıcıdan alınırsa taşıyıcının yönü ile güneş dişlinin yönü aynı kalır vites olarak düşünülürse ileri vites durumu sağlanır. Hız azalır moment artar.(Şekil 7)

Şekil 7

DURUM: Yörünge dişlisi sabit hareket taşıyıcıdan verilir güneş dişliden alınırsa güneş dişlinin yönü taşıyıcının yönü ile olacaktır. Bu neden ile yine bir ileri vites sağlanmış olur. Hareket iletim oranı ise birinci durumun tam tersidir. Hız artar moment azalır.(Şekil 8)

Şekil 8

5.DURUM:taşıyıcı sabit tutulup hareket güneş dişliden verilir yörüngeden alınır. Yani alınan hareket ters yöndedir. Vites olarak geri vites durumudur.hız azalır moment artar.(Şekil 9)

Şekil 9

6.DURUM: Taşıyıcı sabit tutulup hareket yörüngeden verilir ve güneş dişliden alınırsa yön olarak giriş milinin tersine bir hareket oluşur. Devir olarak ise 5. durumun tersi bir durumdur. Moment azalır hız artar. Hareketin yönü değiştirilerek ileri vites olarak kullanılacağı gibi aracın geri geri hızlı gitmesini de sağlar. (Şekil 10)

Şekil 10

PLANET DİŞLİ SİSTEMİNİN VİTES KUTUSUNDA KULLANIMI

Şekilde iki planet dişli sistemi kullanılmış bir sistem görülmektedir. Bu sistemde iki planet dişli sistemi de hareket iletimine katılır.

Hareket (input shaft ) giriş milinden sisteme girerek (rear clutch applıed) çok diskli kavramalar ile yörünge dişli döndürülmeye çalışılır. Burada taşıyıcı çıkışa giden mile bağlı olduğunda sabit tutulmuş olur. Hareket güneş dişliden diğer planet sistemine geçer.ikinci planet sistemine hareket güneşten girer. (l-r band applıed)sağ sol hareketlerden birine izin veren frenleme bandı tatbik etmiş durumdadır. Frenleme bandı taşıyıcıyı sabit tutar. Hareket yörünge dişlisinden (output shaft)çıkış miline hareket iletilmiş olur.(Şekil 11)

Şekil 11

Şekilde (INPUT SHAFT) giriş milinden hareket girerek, 1. planet sisteminin çok diskli kavramasından yörüngeye iletilir. (KICKDOWN BAND APPLIED) frenleme bandı tatbik etmiş durumda olduğundan buna bağlı güneş dişli sabit tutulmuş olur. Hareket taşıyıcıdan (OUTPUT SHAFT) çıkış miline iletilir. (Şekil 12)

Şekil 12

Şekilde sisteme, hareket (INPUT SHAFT)giriş milinden, çok diskli kavramalarda 1. planet dişli sisteminin güneş dişlisine ve yörünge dişlisine hareket iletilir. Önceden dediğimiz gibi bir sistemde iki veya daha fazla dişliye hareket iletilmeye çalışılırsa sistem kilitlenir tek parça halinde döner. Kayıplar göz önüne alınmaz ise 1/1 oranında hareket iletimi olur. (Şekil 13)

Şekil 13

Bu şekilde ise bir geri vites durumu vardır. (INPUT SHAFT) giriş milinden hareket girmiş ve (FRONT CLUTCH APPLIED) çok diskli kavramalarından frenleme bandı tatbik etmediğinden güneş dişliye iletilir. Güneş dişliden hareket 2. planet sisteminin güneşine geçer. 2. planet sisteminin (LOW- REVERSE BAND APPLIED) frenleme bandı tatbik ettiğinden 2. planet sisteminin taşıyıcısı sabit tutulur. Böylece hareket güneşten girip yörünge dişlisinden çıkar. Hareketin yönü giriş miline göre ters yöndedir. (Şekil 14)

Şekil 14

Vites Değiştirme Mekanizması

Otomatik şanzımanda viteslerin sürücünün seçtiği aralıkta değiştirilmesi otomatik olarak yapılır. Vites kolunun hareketi bir kontrol kablosu aracılığıyla hidrolik valf grubu manuel valfine iletilir(Şekil 15). Bu hareket kontrol ünitesi içindeki yakıt pasajlarının doğru aralığının seçilebilmesi amacıyla değiştirilmesine imkan sağlar. D4 aralığında otomatik seçimin 1. vitesten 4. vitese doğru, D3 aralığında 1. vitesten 3. vitese doğru ve 2 aralığında 1. vitesten 2. vitese doğru yapıldığına dikkat edin. Ayrıca geri vites R aralığında seçilir, grup mili ise P aralığında mekanik olarak hareketsiz kılınır.

Şekil 15

Hidrolik Kontrol Ünitesi

Otomatik şanzımanda hidrolik basınç çeşitli durumlarda kontrol amacıyla kullanılır. Hidrolik basınç tork konvertörü muhafazasında bulunan pompa tahrik dişlisi tarafından tahrik edilen ATF pompası tarafından sağlanır.

Hidrolik kontrol ünitesi sürücünün istediği işlemle, aracın mevcut durumuyla ve diğer benzer faktörlerle ilgili sinyaller alır, bu sinyaller hidrolik şekle çevrilmiştir. Kontrol ünitesi içindeki valfler hidrolik sinyallere bağlı olarak çalışırlar, akışın olacağı kanalları değiştirirler(Şekil 16 ). Örneğin 2. kavrama kanalına basınç verirken 1. kavrama kanalındaki basıncı boşaltarak 1. vitesten 2. vitese yumuşak bir geçiş yapmak mümkündür. Diğer tüm vites değiştirme işlemleri benzer şekilde yapılabilir.

Şekil 16

Hidrolik kontrol ünitesi aşağıdaki valf gövdelerini içerir.(Şekil 17)

1 -Servo valfi gövdesi

2- Governor valfi gövdesi

3- Tali valf gövdesi

4- Regülatör valfi gövdesi

5- Ana valf gövdesi

6- Lock-up valfi gövdesi

Şekil 17

Bu iki basınç aralığıyla ünite, vitesi değiştirmek için vites değiştirme valflerini, üzerinde hidrolik basınç uygulanan vites kavramasını değiştirmek üzere harekete geçirir.(Şekil 18)

Şekil 18

Hidrolik kontrol ünitesi aracın vitesini araçtaki çeşitli koşullara bağlı olarak değiştirir. Bunu yapmak için hidrolik kontrol ünitesi motor yükünü ve araç hızını temsil eden hidrolik basınçlar kullanılır.

Motor Yükünün Algılanması

Motor yükünün algılanması gaz kelebeğinin açılması ve kapanması ile senkronize olarak hareket eden gaz kelebeği A kullanılarak yapılır. Mevcut gaz kelebeği açıklığı derecesine (yani gaz kelebeği A (Throttle A) basıncı ) denk gelen hidrolik basınç oluşturulur.(Şekil 19)

Şekil 19

Governor valf, hat basıncını araç hızına bağlı olarak düzenler, araç hızı düşük olduğunda governor valf az açılır. Araç hızı yüksek olduğunda valf çok açılır. Bu şekilde hat basıncı o anki araç hızını temsil eden governor valfe göre düzenlenir.(Şekil 20)

Şekil 20

“Otomatik şanzıman yağı” (ya da ATF) otomatik şanzımanda kullanılan hidrolik yağıdır. Bu hidrolik yağı hem tork konvertörün içinde hem de hidrolik kontrol ünitesinin içinde hidrolik yağ, dişli ünitesi içinde ise yağlama maddesi görevini görür. Ayrıca ATF, ATF pompası tarafından otomatik şanzımanın tüm parçalarına gönderilir.

Elektronik Kontrollü Otomatik Transmisyon

Adından da anlaşılacağı üzere elektronik kontrollü otomatik şanzıman (ya da E-AT) otomatik şanzımanın çalışması ile elektronik tipteki kontrolü birleştirir. Bu tür bir düzende geleneksek olarak hidrolik basınçlar aracılığıyla iletilen gaz kelebeği açıklığı ve araç hızı sinyalleri elektronik olarak algılanır. Bunlar ve diğer sinyaller daha sonra hidrolik kontrol ünitesi selonoid valflerinin nasıl kontrol edileceğini belirlenmesi için şanzıman kontrol modülü (ya da TCM) tarafından kullanılır.

Ayrıca daha gelişmiş modeller aracın hali hazırda seyrettiği yol tipini (yani yolun düz mü yoksa eğimli mi olduğunu) belirleyerek hızı buna göre kontrol edebilir.

HİDROLİK TRANSMİSYONLAR

Ağır hizmet tipi ve karayolu dışı alanlarda kullanılan araçlarda, yol iş-hafriyat makinelerinde hidrolik transmisyonlar kullanılmaktadır.Hidrolik transmisyonlar otomatik transmisyonlar ile, adi vites kutuları arasında bir yapıya sahiptirler.Hidrolik transmisyonlarda operatör, yada şoför, vites değiştirme noktalarını kendi kontrolünde tutar.Viteslerin değiştirilmesi oldukça kolaydır.Bir parmak hareketi vitesin değiştirilmesi yeterlidir.Adi mekaniki yapıdaki vites kutularında şoför vitesi değiştirmek için debriyaj pedalına basar veya kavrama ayırma levyesini çalıştırır.Vites değiştirme levyesi aracılığı ile dişlileri kaydırarak kavraşmalarını sağlar.Hidrolik transmisyonlarda ise, operatörün veya şoförün çalıştırdığı vites değiştirme kolu bir supap makarasına bağlıdır.Bu, supabı bulunduğu yuvası içinde kaydırarak basınçlı yağın çok diskli kavramalara gitmesini sağlar.Böylece vitesi gerçekleştirecek olan kavrama kavraşır ve vites değiştirilmiş olur.Bütün ileri-geri vitesler bu şekilde değiştirilir ve şüphesiz bir debriyaja ihtiyaç duyulmaz.Fakat vites kavramaları vardır ve bunlar çok diskli yağlı kavramalardır.Hidrolik transmisyonların mekanik yapısını oluşturan dişliler sürekli kavraşma halindedirler ve genellikle planet dişli sistemlidirler.Bu nedenle vites değişikliği için dişlilerin kaydırılması veya çift debriyaj derdi yoktur.Sürekli kavraşma halinde çalışan dişliler sessiz çalışır.Aşınma hemen hemen söz konusu olmaz.Diğer bir ifade ile dişli alınmaları asgariye indirilmiştir.Şoför veya operatör çok az yorulmakta, motora bindirilecek yüklerin darbe etkisi yumuşatıldığı için çalışması rahatlamakta ve zamandan büyük ekonomi sağlanmaktadır.

Diğer taraftan iler gitmekte olan bir iş makinesini durdurmadan geri vitese atmak veya geri manevra yaptırmak oldukça kolay bir şekilde gerçekleşmektedir.Hidrolik transmisyon dört ana üniteden oluşur.Tork konventeri, mekaniki yapıdaki dişli tertibatı, çok diskli karamaları çalıştırarak viteslerin meydana gelmesini sağlayan basınçlı hidrolik devreyi oluşturan parçalar hidrolik transmisyonun ana çalışma ve parçalarıdır.Mekaniki yapıyı oluşturan dişli düzeni çoğunlukla planet dişliden meydana gelir.

TORK KONVERTÖRÜ:Yapısal açıdan hidrolik kavramaya çok benzer. Aralarındaki en belirgin fark ise dönme momentinin özellikle kalkışta 2,5 kat’a kadar moment artışı sağlamasıdır. Bu sayede vites sayısı da azaltılabilir. Tork konvertöründe dönen torusa-pompa (impeller) döndürülen torusa ise türbin adının verildiğini söylemiştik. Tork konvertör de kanatçılar ise düz değil kavislidir. Kavisler birbirine göre terstir. Yan yana getirildikleri zaman S harfi biçiminde gösterirler. Moment arttırma özelliği ise statör adı verilen pompa ile türbin arasına konulmuş bir sabit çark tarafından sağlanır. Bunu da en kısa şekilde açıklarsak; Pompadan türbine gönderilen sıvının türbin kanatçıklarına çarpması sonucu sıvı geri teper. Bunu da statör durdurarak pompaya geri gönderir.

Bazı yapımlarda kullanılan pompa ve türbin sayısı 1’den fazladır. Bunlara kademeli tork konvertörleri denir. Statörün sabit kalmasını ve açı değişimlerini SPRAG sayesinde (kam) olur.

Pompanın devri ile türbinin devri arsında fark ne kadar büyük olursa konverterin moment çoğaltmasında o derece büyük olur. Pompa ile türbinin devri eşitliğinde, türbin yavaşlatılmaya zorlanmadığı halde moment artışı olmaz.

TORK KONVERTÖRÜN ÇALIŞMASI

Tork konventerini çalışabilmesi için gerekli yağ basıncı transmisyonun hidrolik sisteminde bulunur. Tork konventerinin basıncını kontrol altında tutmak için giriş kısmına bir basınç ayar supabı konmuştur. Çıkış kısmına aynı basınç ayar supabı konmuştur. Böylece konventerin içinde belirli bir yağ basıncı bulunur. Tork konventeri makinenin motoru tarafından volana bağlı bulunan konventer muhafazası tarafından döndürülür. Tertibatın planet taşıyıcısı üzerinde herhangi bir yük, dolayısı ile onu hareket alıkoyacak yada yavaşlatacak bir etken yoksa güneş dişlisi, planet dişlileri, planet taşıyıcısı ve yörünge dişlisi bir bütün halinde aynı hızda döneceklerdir. Bu yüksüz durumdur, yani makine üzerinde yükün bulunmadığı yada dozerleme işinin başlamadığı demektir. Bu bakımda planet dişli grubu direkt hareket iletiminde olacaktır. Tork konventerinden gelen moment sistemden geçerek çıkış miline geçer. Bu şartlar altında ne tork konventeri nede planet dişli grubu moment artışı sağlayabilirler. Motorun momenti olduğu gibi iletilir. Makine dozerleme işine başlayınca yani yük altına girince tork bölücünü çıkış milinin üzerine yük biner. Çıkış mili planet dişlisine bağlıdır. Bu nedenle planet taşıyıcısı yükün etkisi ile devir kaybetmeye başlar, dönmeye karşı direnç gösterir. Halbuki güneş dişlisi motorla aynı devirde dönmesine devam etmektedir. Onun için planet dişlileri kendi eksenleri etrafında, daha doğrusu kendi milleri üzerine dönmeye başlar. Planet dişlilerinin kendi eksenleri etrafında bu dönmeleri yörünge dişlisinin dönüş yörünge dişlisinin dönüş yöne tersdir. Bu terslikten dolayı, yörünge dişlisinin devrinde bir miktar düşme meydana gelir. Tork konverterinin çalışma prensibi açıklanırken moment artışının sağlanabilmesi için türbin ile impeler arasında devir farkının bulunmaması gerekir diye belirtilmiştir. Bu devir farkı ne kadar fazla ise moment artışı o kadar fazladır. Bu bakımdan meydana gelen bu etkileşme ve çalışmanın sonunda, tork konverteri; moment arttırmaya başlar. Artan moment planet taşıyıcısına, oradan yörünge dişlisi aracılığı ile çıkış miline iletilir.

Yörünge dişlisinde meydana gelen devir düşümü, güneş dişlisi üzerinden gönderilen momentte de artma sağlar. Artan bu moment de çıkış miline gönderilir.

Bu sırada makinaya daha da fazla yük binerse, örneğin; dozer, bıçağı ile bir kayayı sökme çalışırsa, yada siperiyle derin kazıma işleri yapmaya başlarsa tork bölücünün çıkış mili, üzerine binen yükün etkisi altında yavaşlamak zorunda kalacaktır. Bu bakımdan planet taşıyıcısı dönmeye karşı daha büyük bir direnç gösterecek ve yörünge dişlisi, buna bağlı olarak hızda düşüş sağlayacaktır. Yörünge dişlisinin devir kaybetmesi türbinin devir kaybetmesi demektir. Türbin ne kadar yavaş dönerse, tork yada moment artışı o derece fazla olur. Hatta eğer türbinin bir an için durduğunu kabul edersek moment artışı da maksimum dereceye ulaşır. Hatta çıkış milinin karşılaşılan ağır yüklerin etkisi ile tamamen durduğunu en azından geçici olarak bir an durduğunu kabul edersek güneş dişlisi ile yörünge dişlileri birbirine göre ters dönmeye zorlanırlar.Bu, türbininde bir an için ters yönde zorlanması demektir.Gerçekten meydana gelmektedir.Böyle bir çalışma, türbin ile impeler arasındaki devir farkını maksimuma çıkarır.Buna bağlı olarak tork konventerinin meydana getireceği moment artışı da en yüksek seviyesine ulaşır.Böylece tork konventeri ile birlikte bir maksimum bir moment artışı sağlayarak karşılaşılan çekiş güçlüklerinin aşılmasına imkan verirler.Bir bakıma dozerde kullanılan bu yapıdaki tork bölücü, mekaniki yapısı bakımından dayanabilse sonsuz derecede moment artışına imkan verebilir.

BİRİNCİ İLERİ VİTES

Vites kolu birinci ileri vites konumuna alındığı zaman 1. ve 5. kavramlar uygulanır; yani, kavraşırlar.Bir nolu kavrama yörünge dişlisini , beş nolu kavrama ise kendi grubundaki yörünge dişlisini sabit tutar.Burada bir açıklama gerekir.Her kavrama bir planet grubu beraber çalışmaktadır.Bu bakımdan hangi kavrama numarası verilmişse o kavrama kendisine alt planet dişli grubunda adı geçen elemanını sabit tutmaktadır.Bu nedenle ayrı parça numaraları verilerek iade ve açıklamalar uzatılmayacaktır.

Giriş mili 1 nolu güneş dişlisini, bir nolu güneş dişlisi ise bir nolu planet dişlilerini döndürülür.Bu nedenle planet dişleri sabit tutulan yörünge dişlisinin üzerinde gezinmeye başlarlar.Planet dişlilerinin gezinmesi, planet taşıyıcısının bu hareketi iki nolu planet taşıyıcısı üzerinden beş nolu planet dişlilerine iletilir.

Beş nolu kavramının uygulanması ile yörünge dişlisi sabit tutulmuştur.Bu bakımdan beş nolu planet dişlileri sabit yörünge dişlileri üzerinde gezinmeye başlarlar.Planetlerin gezinme hareketi güneş dişlisini döndürür.Beş nolu güneş dişlisi çıkış miline bağlıdır ve böylece çıkış mili üzerinden ileri yönde bir hareket sağlanır.

Özetlenirse , birinci grup üzerinden hareket güneş dişlisinden verilip taşıyıcıdan alınmaktadır ve hareketin yönü ileriye doğrudur.Birinci grup yön grubudur.Yön grubundan ileriye doğru alınan hareket ikinci gruba taşıyıcıdan girmekte ve güneş dişlisinden alınmaktadır.Şekil 8-12.Gerek birinci gerekse ikinci yörünge dişlisi sabit tutulmuştur.Fakat hareketlerin planet dişli sistemine giriş ve çıkışları farklıdır.Hareketlerin hangisinde redüksiyon hangisinde hız artmasının meydana geldiğini şekil üzerinde inceleyiniz ve Bölüm:5’deki hesaplarla karşılaştırınız ancak bu transmisyondaki planet dişli gruplarındaki planet dişlilerinin birbirileriyle kavraşan ikişer planet dişliden oluştuğunu unutmamak lazımdır.Bu iki kavramanın uygulanması ile çıkış miline ulaşan moment iki yoldan geçerek gelir ve 5 nolu güneş dişlisi ile 3 nolu güneş dişlisi arasında bölünür.Çıkış milinden alınan hareket dönüş düzenindeki mahruti dişliye ayna dişlisine ve cer düzenine geçer.

İKİNCİ İLERİ VİTES

Vites kolunun ikinci ileri vites konumuna alınması ile 1. ve 3. kavramalar uygulanır ve kavraşırlar.Bir nolu kavrama kendi grubundaki yörünge dişlisini sabit tutar.Üç nolu kavrama ise kendi grubundaki yörünge dişlisini sabit tutar.Giriş mili 1 nolu güneş dişlisini ve 1 nolu güneş dişlisini ise 1.planet dişlilerini döndürür.

Bir nolu kavramının , üzerinde çalıştığı yörünge dişlisini kavrama tarafından sabit tutulduğu için planet dişleri yörünge dişlisinin etrafında gezinmeye çalışırlar.Planet dişlilerinin bu gezinme hareketi 1 nolu taşıyıcının giriş mili ile aynı yönde dönmesine yol açar.! Nolu taşıyıcı dönmeye başlayınca üç nolu planet dişlileri dönmeye de döner.Üç nolu kavrama uygulanıp üç nolu yörünge dişlisini sabit tuttuğunda bu gruptaki planet dişlileri de yörünge dişlisi etrafında dönmeye başlarlar.Yörünge dişlisi bilindiği gibi içten dişlidir.Bu nedenle etrafında dönmeye başlarlar.ifadesi yanlış anlaşılmamalıdır.Planet dişlilerinin bu hareketi üç nolu güneş dişlisinin dönmeye başlamasına sebep olur.Üç nolu güneş dişlisi çıkış milini döndürmeye başlar.Çıkış milindeki dönme hareketi dönüş dönemine mahruti aracılığı ile iletilir.

ÜÇÜNCÜ İLERİ VİTES

Vites kolu üçüncü ileri vites konumuna alındığı zaman , 1. ve 4. kavramalar uygulanır ve kavraşırlar.1. kavrama diğer ileri viteslerde de açıklandığı gibi 1. grubun yörünge dişlisini sabit tutar.Giriş mili 1 nolu güneş dişlisini döndürür ve güneş dişlisi ise 1 nolu planet dişlilerini döndürür.

Bir nolu kavrama tarafından 1. grubun yörünge dişlisi sabit tutulduğundan 1. grubun planet dişlileri kendi yörünge dişlisinin etrafında gezinmeye başlarlar.Planet dişlilerinin bu yürüme hareketi taşıyıcıyı döndürür.Taşıyıcı giriş milinin yönünde dönmeye başlar.4 nolu güneş dişlisi , 1 nolu taşıyıcıya bağlıdır.Bu bakımdan 1 nolu taşıyıcı 4 güneş dişlisini döndürür.4 güneş dişlisi 4 nolu planet dişlilerinin içte olanlarını döndürür; iç planetler dış planetleri döndürür.

4 nolu kavramının kumanda ettiği yörünge dişlisi kavrama tarafından sabit tutulduğundan planet dişlileri yörüngenin içinde yürümeye başlarlar; planet dişlileri iki nolu taşıyıcının bir nolu taşıyıcıya göre ters yönde dönmesine sebep olur.Üç nolu kavramanın kumanda ettiği yörünge dişli iki nolu taşıyıcıyla bağlı olduğundan iki nolu taşıyıcı yörünge dişlisini döndürür.

BİRİNCİ GERİ VİTES

Vites kolu birinci geri vites konumuna getirildiği zaman 2. ve 5. kavramalar kavraşmış olur.İki no lu kavrama kendi yörünge dişlisini sabit tutar.beş no lu kavrama ise , kendi yörünge dişlisini sabit tutar.Giriş mili 2 no lu güneş dişlisini döndürür.2 no lu güneş dişlisi planet dişlilerini döndürür.Planet dişlilerinin hareketi ile 1 no lu taşıyıcı giriş miline göre ters yönde dönmeye başlar.1 no lu taşıyıcı dönmeye başlayınca üç no lu planetler dönmeye başlar ; 3 no lu planetler, yörüngeyi ve 3 no lu güneş dişlisini döndürür. 3 no lu güneş dişlisi çıkış milini giriş miline göre ters yönde döndürmeye başlar.

5 no lu kavrama tarafından sabit tutulan yörünge dişlisinin içindeki planetler yörüngenin içinde gezinmeye başlarlar.Planet dillilerinin hareketi ve 2 no lu taşıyıcının hareketi 5 no lu güneş dişlisini döndürür.5 no lu güneş dişliside çıkış milini ters yönde döndürmeye başlar.Bu çalışmaların sonucu olarak , çıkış miline uygulanan moment , 5 no lu güneş dişlisi ile , 3 no lu güneş dişlisi arasında bölüşülmüş olarak çıkış miline ulaştırılır.Çıkış miline geçen hareket mahruti dişli aracılığı ile dönüş düzenine ve neticede cere iletilir.

İKİNCİ GERİ VİTES

Vites kolu ikinci geri vites konumuna alındığı zaman 2 ve 3 no lu kavramalar uygulanarak kavraşırlar ve her biri kendi kontrolundaki yörünge dişlisini sabit tutar.Giriş mili 2 no lu güneş dişlisini , 2 no lu güneş dişlisi , planet dişlilerini döndürür.

2. kavrama yörünge dişlisini sabit tuttuğundan planet dişlileri yörüngenin etrafında yürüyerek 1 no lu taşıyıcının giriş miline göre ters yönde dönmesini sağlar. 1 nolu taşıyıcı dönünce 3 no lu planet dişlileri de dönerler.

3 no lu kavrama yörüngeyi sabit tuttuğundan planet dişlileri sabit yörünge etrafında yürüme hareketine geçer ve 3 no lu güneş dişlisini döndürür. 3 no lu güneş dişlisini döndürür. 3 no lu güneş dişlisi ise çıkış milini döndürür.

ÜÇÜNCÜ GERİ VİTES

Vites kolu üçüncü geri vites konumuna getirildiği zaman , 2 ve 4 no lu kavramalar uygulanır ve kavraşırlar, kendi kontrolleri altındaki yörünge dişlilerini sabit tutarlar .Giriş mili 2 no lu güneş dişlisini , 2 no lu güneş dişlisi planet dişlilerini döndürür.

Yörünge dişlisi 2 no lu kavrama tarafından sabit tutulduğundan planet dişlileri yörünge dişlisinin etrafında gezinmeye başlar. Planet dişlilerinin bu gezinme hareketi 1 no lu taşıyıcının dönmesine yol açar.taşıyıcı giriş miline göre ters yönde döndürülür.4 no lu güneş dişlisi taşıyıcıya bağlı olduğundan taşıyıcı ile birlikte dönmeye başlar ; 4 no lu planet dişlilerini döndürmeye çalışır.

4 no lu kavrama 4 no lu düzenin yörünge dişlisini sabit tuttuğundan planet dişlileri de yörünge dişlisinin içinde gezinmeye başlarlar. Planetlerin hareketi 2 no lu taşıyıcıyı döndürür. 2 no lu taşıyıcı 1 no lu taşıyıcıya göre ters yönde dönmeye çalışır.3 no lu kavrama yörünge dişlisi 2 no lu taşıyıcıya bağlıdır ; 2 no lu taşıyıcı yörüngeyi , yörünge dişlisi 3 no lu planetleri, planetler güneş dişlisini döndürür ve güneş dişlisi 1 no lu taşıyıcı ile aynı yönde dönmeye başlar, Güneş dişlisi çıkış milini döndürerek hareketi çıkışa iletir.

TRANSMİSYONUN YAĞLAMA DEVRESİ

Transmisyonun mekaniki yapısı tork bölücünün üzerine yerleştirilen bir yağ pompası tarafından gönderilen yağ ile sürekli ağlanır. Transmisyonun hidrolik devresi açıklanırken yağlama devresinden tekrar söz edilecektir.

Transmisyon pompasının gönderdiği yağ şekilde 3 no ile gösterilen yağ manifolduna gelir; manifold tarafından dağıtılan yağ 7nolu manifolda geçer. Bir kanal aracılığı ile 1 nolu taşıyıcıya iletilen planet dişlilerinin yataklarını yağlamak üzere yönlendirilir ; aynı zamanda orta milin yağlanması için kullanılır. Şekil takip edilerek diğer kısımların nasıl yağlandığı saptanabilir.

Kavramaların gövdelerinde bulunan birer kanal kavrama disklerinin yağlanması için gereken yağlama yağını temin eder. özel yağ kanalları ile yağ almayan parçalar sistemin dönmesinden meydana gelen hareket etkisiyle çarpma yolu ile yağlanırlar.

HİDROLİK TRANSMİSYONUN HİDROLİK SİSTEMİ

Transmisyonun hidrolik sistemi için kullanılan yağ , dönüş düzeni ile ortaklaşa bir karterden temin edilir.Dönüş düzeni dönüş kavramaları , ayna-mahruti ve çalıştırma mekanizmasını taşıyan bir ayrı kompartımandır.Ancak gerek transmisyon gerekse dönüşün yağı bu kompartımandadır ve her iki sistem için tek bir yağ bombası kullanılır.Dişli tip olan bu transmisyon pompası transmisyonun hidrolik sistemi ve mekaniki yapının yağlanması için gereken yağlama yağını sağlar.Şekil 8-19.

Tork konverteri yada tork bölücü de gerek basınçlı yağı , gerekse yağlama yağını bu ortak kompartımandan alır. Yağın soğutucu etkiyi sağlaması için soğutucu devresine gönderilmesi ve dolaştırılması , dönüş kavramalarının yağlanması da aynı devreden sağlanır. Dönüş devresinin açıklanması konu dışıdır ; harfiyat makinalarının bir konusudur. Bu nedenle sadece hidrolik transmisyonun hidrolik devresi ele alınacaktır.

Yağ , pompa tarafından karterden (16) çekilir.pompanın çektiği yağ manyetik bir süzgeçten geçer.Pompadan çıkan bir yağ borusu, tork konventerinin çıkış ayar süpabında bir hatla birleşir.Motor ilk çalıştırıldığı zaman bu hat, pompanın emiş tarafından bulunabilecek havanın boşalmasını sağlar.Böylece pompanın ilk hareket sırasında hava yapmasının önüne geçilmiş olur.Pompa çalışmaya başladıktan sonra da bu hat bir miktar yağın, yağ soğutucusuna gitmesine imkan verir.Kullanılan pompa dişli tip bir yağ pompasıdır.Pompa basınç altındaki yağı filtreye yollar.Filtrelenen yağ öncelik supabına ve yağ manifolduna geçer.Filtre elemanı tıkanmış olursa, üzerinde bulunan by-pas supabı açılarak yağın doğrudan doğruya devreyi beslemesini sağlar.böylece filtre tıkanıklarının sebep olabileceği yağsızlıklar önlenmiş olur. Manifolddan geçen yağ dönüş düzeni valf gurubu tarafından, dönüşlerin ve frenlerin çalışması için, kullanılır.Dönüş kontrol valf grubunun üzerinden geçen yağ ayna-mahruti ve yataklarının yağlanması için kullanılır.Öncelik supabı, pompanın devreye basmış olduğu yağın öncelikle dönüş ve fren sisteminde geçmesine imkan verir.Sonra sıra transmisyonun valf grubuna gelir.Ancak öncelik supabının gövdesinde bulunan bir menfez bir miktar yağın sürekli olarak transmisyon valf grubuna gitmesini sağlar.Bu menfez aracılığı ile transmisyonun valf grubu, özellikle dönüş ve frenlerin kullanıldığı sıralarda yağsız bırakılmamış olur.Çünkü, fazla miktarda yağın basınçlı Hidroliğin kullanıldığı dönüş ve fren mekanizması çalışması sırasında transmisyonun valf grubunu tamamen yağsız bırakabilir.Diğer taraftan motor devrinin düşük olduğu çalışmalarda pompanın çıkış verimi düşük olacağından dönüşlerin kullanılması ile diğer kesimlere yağ yetmeyebilir.

Öncelik supabı, dönüş ve frenler için gereken önceliği sağladıktan sonra basınçlı yağ transmisyonun kontrol valf grubuna gönderilir.Transmisyonun hidrolik sistemine geçen basınçlı yağ, tork konventerinin giriş basınç ayar supabına girer.Tork konventeri basınç ayar supabı tork konventerine giren yağın kontrol altına alınmasını sağlar.Bu, iki şekilde olur.Eğer yağ çok soğuk ise, çıkış basınç ayar supabı yeterli bir boşaltma yapamaz ve tork konventerinin içinde yüksek bir birikimi meydana gelir.Diğer taraftan pompa debilerinin ani yükselmesinden kaynaklanan ani doldurmalar söz konusu olabilir.Bütün bu durumlarda tork konventerinin aşırı basınçlara karşı korunabilmesi için giriş basınç ayar supabı devreye girer.Bir bakıma tork konventeri giriş basınç ayar supabı ikinci bir emniyet supabı gibi görev görür.Tork konventerinin giriş basınç ayar supabının kaçırdığı yağlar yağlama devresi için kullanılır.Yağlama devresinde tork bölücünün ve konventerin parçalarını yağlayan yağ, neticede, kartere dökülür.

Transmisyon hidrolik devresinde daha çok tork konventerinin iç sızıntılarından kaynaklanan ve tork muhafazası içinde toplanan yağın zararlı etkisini ortadan kaldırmak ve bu yağın tekrar devreye verilmesini sağlamak için toplayıcı pompa kullanılır.Toplayıcı pompa kullanılır.Toplayıcı pompa tork bölücünün alt kesiminde toplanan yağı alır ve devre basınç ayar supabına yollar.Pompa aynı zamanda dönüş kompartımanındaki yağın devreye verilmesini sağlar.Basınç ayar supabına giden yağ, buradan soğutma ve yağlama için fren bandına gönderilir.

Tork konventerinin çıkışından alınan yağ çıkış basınç ayar supabı zerinden transmisyon yağ soğutucusuna gönderilir.Tork konventeri basınç ayar supabı tork konventerinin çıkış basıncını kontrol altına alır; daha doğrusu tork konventerinin içinde belirli bir çalışma basıncının bulundurulmasını sağlar.Transmisyon yağ soğutucusu tarafından soğutulan yağ yağlama devresine gönderilir ve buradan tekrar kartere dökülür.Burada transmisyon içinde ayrı bir karter yoktur; transmisyonun gövdesi karter görevi yapar.

Yağlamadan arta kalan yağ tekrar pompanın emiş tarafına geçer , diğer devreler için hazır hale gelir.Transmisyonun hidrolik devresi tarafından kullanılmayan yağ, tork konverterinin giriş basınç ayar supabına geçer; tork konverteri tarafından kullanılmayan yağ ise, dönüş kompartımanına gider.

ARAZİ VİTES KUTULARI

Arazi vites kullanımındaki en önemli olan aracın dört tekerinin de aynı güçte çekişinin olması ve arazi koşullarından az oranda etkilenerek aracın arazi şartına göre hareket etmesini temin etmektir.

MOMENT (TORK): Moment ve tork döndürme kuvvetini ifade eder.Momenti oluşturan elemanlardan biri kuvvettir;birimi kg. dır.Diğeri üzerine kuvvet uygulanan levyenin boyudur; birimi metredir.Şu halde moment yada tork kuvvet ile mesafenin, diğer bir söyleyişle kuvvet ile kuvvet kolunun çarpımından ibarettir.Birimi, kg.m. dir; T veya M ile gösterilir.

GÜÇ: Güç, birim zamanda yapılan iş olarak ifade edilir.Güç de moment gibi iki elemandan oluşur.Bunlar moment ile hızdır.Momenti döndürme kuvveti olarak kabul edersek, hız da açısal karakter kazanır.Bu bakımdan dönmekte olan bir milin “n” devirle döndüğünü kabul edersek, açısal hızı W=2.π.n / 60 = π.n /30 radyan/saniye olur.Güç = T.W olarak ifade edilir.Birimi kendisini meydana getiren faktör ve elemanların biriminden yararlanarak bulunabilir. .G=kg.m.rad./saniye=kg.m/sn. olur.

TRANSMİSYON: Motor momentinin çoğaltılmasını yada azaltılmasını sağlayan üniteye transmisyon veya vites kutusu denir.Terim tam anlamı ile istenileni açıklayamıyor.Çünkü, transmisyon aynı zamanda motorun gücünü aktaran bir organdır.Bununla beraber hız değişmelerine imkan verir.

4.Bütün bunlardan sonra transmisyon terimini, momenti ve hızı değiştiren, hareketi ileten bir organ olarak ifade edebiliriz.

MOMENT VE TORK İLE İLGİLİ AÇIKLAMALAR:

Motorun devri sabit kalır momenti (torku) çoğaltılırsa, hız düşer, güç artar.

Motorun devri sabit kalır ve momenti azalırsa güç azalır fakat hız artar.

ARAZİ VİTES KUTULARINDA KULLANILAN DİŞLİ ÇEŞİTLERİ

Düz dişli
Helisel dişli
Helisel konik dişli

ARAZİ VİTESLERİNDE KULLANILAN VİTES KUTUSU ÇEŞİTLERİ

Manşonlu tip
Senkromençli

ARAZİ VİTES KUTUSUNUN SÖKÜMÜ

Sökeceğimiz arazi vites kutusu manşonlu tip arazi vites kutusu
Hareket iletim milleri yerinden sökülür
Hilaller manşonlardan ayrılır.
Hilaller sürücü kollar vasıtasıyla serbest bırakılır
Bu işlemlerden sonra dişliler serbest konumda kalırlar.
Dişliler tezgah üzerine alınır.
Dişlilerin hareket iletim sistemleri incelenir ve belirlenir.
Dişlilerin moment ve hız oranları belirlenir.

ARAZİ VİTES KUTUSUNUN TOPLANMASI

Dişlilerin içindeki bilyalar yağlanır
Hilaller sürücü kollar vasıtasıyla dişlilerin üzerindeki manşonlara geçirilir.
Dişli giriş ve çıkış milleri muhafaza üzerinde sabitlenir.
Sürücü kollar vasıtasıyla vites değişimi olup olmadığı kontrol edilir.
Hareket iletimi sağlandıktan sonra kapaklar takılır ve toplama işlemi sağlanmış olur.

Günümüzde kullanılan arazi vites kutuları diğer vites kutularına nazaran daha fazla tork artışı sağlamakla beraber aracın içinde bulunan yol koşullarına göre davranmasını sağlamaktadır.

Dezavantajı ise fazla yakıt sarfiyatına ve arızalarının giderilmesi ek bir mali külfete sebep olmaktadır.

TAKVİYE DURUMLARI

Durum : Hareketin arka tekerleğe iletim durumu. (Şekil 21)

Şekil 21

Vites kutusundan gelen hareket, 3.dişliyi (B) kurt dişlisinin kavraşması sonucu döndürür.Bu esnada (A) kurt dişlisi serbest durumdadır.3. dişlideki hareket 4. dişli üzerinden 5. dişliye oradan da arka tekerleklere iletilir.Bu durumda giren hız ve moment çıkışta aynı kalır.

Durum : Hareketin dört tekerleğe iletim durumu. (Şekil 22)

Şekil 22

Vites kutusundan gelen hareket, 3. dişliyi (B) kurt dişlisinin kavraşması sonucu döndürür.Bu esnada (A) kurt dişlisi 5. dişli ile kavraşmış durumdadır.3. dişlideki hareket 4. dişli üzerinden 5. dişliye oradan da arka tekerleklere ve ön tekerleklere iletilir.Bu durumda giren hız ve moment aynı kalır.

Durum : Hareketin arka tekerleğe iletim durumu. (Şekil 23)

Şekil 23

Vites kutusundan gelen hareket (B) kurt dişlisinin 1. dişli ile kavraşması sonucu 2. dişliye iletilir.Bu esnada (A) kurt dişlisi serbest durumdadır.2. dişliden hareket kamalı mil üzerinden 4. dişliye iletilir.Hareket 5. dişli üzerinden arka tekerleklere iletilir.Bu durumda hız azalır moment artar.

Durum : Hareketin dört tekerleğe iletim durumu.(Şekil 24)

Şekil 24

Vites kutusundan gelen hareket, (B) kurt dişlisinin 1. dişli ile kavraşması sonucu 2. dişliye iletilir.2. dişliden hareket kamalı mil üzerinden 4. dişliye iletilir.Hareket 5. dişli üzerinden arka tekerleğe, (A) kurt dişlisi üzerinden de ön tekerleklere iletilir.Bu durumda hız azalır moment artar.

OVERDRİVE ‘IN ÇALIŞMA TARZI

Overdrive tertibatında, güneş dişli sisteminin halka dişli tekerleği çıkış miline ( karadan miline 9 yerden tespit edilmiş ve pinyon dişlilerinin yataklandırılmış bulunduğu çerçeve şanzıman miline yivli olarak geçirilmiştir. Güneş dişli tekerleği ise gerek dönecek ve gerekse kilitlenmek sureti ile hareketsiz kalacak (sabit ) tarzda tertip olunmuştur. Güneş dişlisi kilitlenmiş iken, halka dişli tekerleği ve dolayısıyla bunun tespit edilmiş bulunduğu çıkış mili (kardan); şanzıman milinden daha hızlı döner.(overdrive vaziyeti).
Şekil 25 de otomobilin prizdirek vaziyette ve Şekil 26 de ise overdrive’de çalışması gösterilmiştir. Her iki şekilde de kuvvet çizgilerinin geçtiği yol gösterilmiştir. Ayrıca bu şekillerde kısımlar, iyice görülebilmeleri için, bir birlerinden uzaklaştırılmış tarzda tertip olunmuştur.
Şekil 25’de şanzıman milli ile overdrive çıkış milli eşit hareket etmektedir. Şimdi overdrive’ ın bağlama ve çözülmesini kısaca anlatalım.
Taşıt saatte 30-50 kilometreye bir hıza vardığı zaman şoför kısa bir an için gaz pedalını bırakacak olursa, serbest dönme mekanizması harekete geçer ve kardan milinin şanjman milinden daha yüksek bir hızla dönme vaziyetini sağlar. Bu esnada güneş dişlisi yavaşlayarak hareket yönünü değiştirir. Çünkü şimdi kardan milinden hareket alan halka dişlisi, pinyon dişlileri vasıtasıyla güneş dişlisini döndürmeye başlamıştır.

Şekil 25. Şanzıman Priz Direkt Vaziyeti

Şekil 26. Güneş Dişli Sistemi Overdrive Vaziyeti

Güneş dişlisinin hareketi ters yönde döndüğü anda, kilit tertibatı harekete geçerek güneş dişlisini kilitler ve bunu sabit bir hale getirir, bu halde şoför tekrar gaz pedalına basacak olursa motorun gücü pinyon dişlilerinden (güneş dişli sabit vaziyette) halka dişliye geçer ve kardan milli şanjman miline nazaran daha yüksek bir hızla hareket eder ve böylece overdrive vaziyeti sağlanmış olur.

Overdrive vaziyetini çözmek için şoförün kısa bir an için gaz pedalına sonuna kadar basması kafidir. Bu takdirde bir çözme tertibatı yardımıyla çok kısa bir an için bujilere verilen elektrik kesilir ve motor yavaşlar ve sonuçta motordan pinyon dişlilerine bir kuvvet geçemediğinden güneş dişlisinin kilidi çözülerek priz direkt vaziyetine geçilir.

Bujilere verilen elektriği kesen ve güneş dişlisinin kilidini çözen tertibatlar burada incelenmemiş olup, bunların bir elektrik kontrol tertibatı vasıtasıyla sağlandığını bildirmek yeterli görülmüştür.

Overdrive tertibatını tamamıyla çözmek için (yanı güneş ve pinyon dişlilerini kilitlemek) otomobilin tablosu üzerine konmuş bir düğmeyi çekmek gerekir.

TRANSMİSYON SİSTEMLERİ ve F1

Transmisyon sistemi nedir? Aslında ondan başlamak gerekiyor. Transmisyon sistemi motordan çıkan hareketi tekerlere transfer eden ve belirlenen çevrim oranına göre motor hareketini redükte(indirgeyen) eden sistemlerdir. Yazı boyunca sistemin elemanlarının temel elemanlarının normal konseptler dahilinde nasıl çalıştığını ve F1'deki uygulama farklılıklarını incelemeye çalışacağız. Formula1 araçlarında kullanılan transmisyon sistemleri ana ilkeler olarak diğer konsept araçlardakilerle aynıdır, tek fark olarak Formula1 araçlarının ihtiyacına cevap verebilecek şekilde ileri teknoloji kullanılarak dizayn edilmiş olmalarıdır. Transmisyon sistemini oluşturan elamanları sırayla saymadan önce ,aslında bu elamanların normal hayatta konsept aracı tamir ettirirken duyduğunuz şeyler olduğunu belirteyim , şimdi bunların nasıl senkronize olarak çalıştığını ye Formula 1 de bu sistemler üzerindeki farklılaşmaları incelemeye başlayabiliriz.

Transmisyon Sistemi Elamanları (Şekil 27)

1. Kavrama (Debriyaj)

2. Dişli Kutusu (Vites Kutusu)

3. Diferansiyel

Şekil 27

Şimdi bu elemanlardan kavrama ve dişli kutusunun nasıl çalıştıklarını inceleyelim daha sonra ise senkronizasyonlarına geçelim. Öncelikli olarak bu elemanların klasik araç konseptlerindeki çalışma yapılarını öğrenir isek, Formula1 teknolojisi üzerindeki farklılıkları anlamak daha basit olacaktır. Normal konsept araçlardaki transmisyon elamanlarının nasıl çalıştıkları ile başlayacak olursak;

Kavrama(Debriyaj)

Basit olarak anlatmak istediğim için aracın ilk olarak rölanti devrini baz alarak örnekleyeceğim. Araçlar dizayn edilirken çalıştırıldıktan sonra gaza basılmasa bile minimum bir rölanti devrinde çalışmak üzere dizayn edilmiştir. Yani siz aracınızı çalıştırdığınız anda gaza basmasanız ve ileride göreceğiz vites kutunuz moment iletmese bile motorunuz belli bir devirde dönecek ve belli bir yakıt harcaması yapacaktır. Bunu açıklamamın sebebi marşa bastıktan sonraki süreç içerisinde eğer stop etmediyseniz aracınızın motoru minimum bir devir olarak 900-1100 devir/dakika (genellikle bu devir aralığında seçilir, seçilirken çalışma esnasında piston ve krank milindeki oluşabilecek atalet ve merkez kaç kuvvetlerinin karşılayabilecek olan minimum devrin biraz üstü baz alınır) ile dönmeye devam edecektir.

Şimdi bunu niye anlattım diye sorabilirsiniz , aslında gereksiz yere uzadı ama anlatmak istediğim şu ki, motorunuz çalıştığı halde tekerleklerin hareket etmesini istemediğiniz veya aracınızın motorundan gelen hareketi tekerleklere aktarmak istemediğiniz durumlar olacaktır.

İki örnek verecek olursak; mesela trafik ışıkları ,veya Formula1 de beklediğiniz 5 tane start ışığı gibi, eğer bu durumda motordan çıkan mil direk olarak tekerlere bağlansa idi, aracınız çalıştıktan sonra bir daha olduğu yerde stop etmediğiniz takdirde , durması imkansızdır. Yani ne trafik ışığında durabilirsiniz nede başka yerde. Belki durabilirsiniz ama herhalde buda fren sisteminiz için pek iyi bir haber olmayacaktır. Yada manuel bir vites sisteminde vites değiştirirken, bu esnada kısa bir zaman için motorunuzun hareketini tekerleklere iletmek istemeyeceksinizdir. Aksi takdirde vites değiştirme işlemini gerçekleştiremezsiniz. Yani kavramanın görevi istendiği anda motor mili ile tekerler arasındaki iletim sisteminin bağını keserek ,motor hareketinin aktarılmasını önlemektir.

Basit bir mekanik sürtünmeli kavrama sisteminin nasıl işlediğine bakacak olursak;

Volan hareketini direk olarak motordan almaktadır , yani motor 1000 devir ile dönüyorsa volanda 1000 devir ile dönüyor demektir. Volanla beraber aynı anda kavrama muhafazası da aynı yönde dönmektedir. İkisi de birbirine sabitlenmiş durumdadır. Hareketinizi iletebilmek için çıkış miline (Priz Direkt) iletmeniz gerekmektedir.

Şekil 28

Bunun İçin Uygulanan İşlem Sırası

Yeşil taralı baskı plakası , baskı yayları ve baskı rulmanı ve baskı çubuğunun etkisiyle mavi taralı sürtünme plakasına baskı yapar. Yeşil taralı kısım çıkış mili üzerinde serbest olarak yataklanmıştır ve dönmemektedir.(Şekil 28)
Daha sonra yeşil taralı baskı plakasının basma etkisiyle itilen mavi taralı sürtünme plakası ileriye doğru itilerek volanın dış yüzeyi ile sürtünmeye başlar..(Şekil 28)
Sistem tam olarak kenetlendikten sonra volan,sürtünme plakası,baskı plakası ve çıkış mili (Priz Direkt Mili) beraber dönecek ve hareketimiz iletilmiş olacaktır. (Şekil 28)

Formula1 araçlarında kavramalar bir kaç değişiklik dışında normal araçlardaki gibi üretilirler. Formula1 de kullanılan kavramalar dengesiz kuvvetlerin azlığı nedeniyle kavrama sisteminin oldukça küçük üretilmesine olanak vermiştir. Örnek olarak; Ferrari’lerde kullanılan kavramanın yaklaşık çapı 110 mm olup sürtünme plakası çapı 97 mm' dir. Kavrama muhafazası titanyumdan imal edilmiştir ve volana direk olarak karbon-fiber maddeler kullanılarak kaynaklanmıştır. Yaklaşık ağırlığı 830 gramdır.

Dişli Kutuları

Vites Kutusu (Tamamen bir dişli kombinasyonundan oluştuğu için dişli kutusu da denir) nün yaptığı en önemli görev motordan gelen momentini kullanıcının o anda belirlediği dişli oranın göre diferansiyele iletmektir. Diferansiyel de gelen momenti kendi çevirme oranı ile büyüterek veya küçülterek tekerleklere iletir.

Şekil 29’ deki dişli sisteminde A dişlisi 2 kere dönerse B dişlisi kaç kere döner diye bir soru soracak olursak. Cevabını yarı çaplar oranı olarak 1 olarak hemen bulabiliriz. Yani A dişlisinin her iki turu için B dişlisi 1 tur dönecektir. İşte vites kutusu sisteminin temeli de budur. A dişlisinin motor tarafından döndürüldüğünü düşünürsek, motorun her 2 devri için B dişlisi 1 kere dönecektir.

Şekil 29

Yani amaç çevirme oranlarını değiştirerek hareketi iletmektir.

Şimdi diyebilirsiniz ki o zaman bu örnektekinin tam tersi olarak dişlilerin yerlerin değiştirelim ve büyük olan A dişlisini motora bağlayalım , ve küçük dişliyi motorun her devri için iki kere döndürelim. Bu mümkündür, ama araba hareket eder mi bilemem. Çünkü tekerle yol arasında belli bir kayma tutunma sınırı vardır. Eğer siz o sınırı aşarsanız arac patinaj yapmaya başlar.ve çok yüksek devirlerde teker inanılmaz hızlı dönerek kayması % 100 olacaktır bu anda güç iletimini tamamen kendiliğinden kesmiş olursunuz ve artık hareket edemez hale gelirsiniz. Tekerini sadece olduğu yerde patinaj çeker.

O yüzden araçlar dizayn edilirken genelde dişli kutularında bir redüksiyon uygulanarak hareket iletilir. Mesela motor 6000 d/d ile dönüyorken çevirme oranı 2 olan dişli gurubuyla 3000 d/d olarak çıkartılarak tekerlere hareket iletilmiş olur. Son olarak da şu düşünülebilir, o zaman çok düşük devirli bir motor dizayn edip devri dişli kutusunda arttıralım, uygulamada bu vardır ancak genelde büyük gemilerde kullanılır,çünkü o zaman çok büyük ataletli ve çok büyük bir motora sahip olmanıza gerekir.Ayrıca çok düşük devirlerde patlatma verimliliğiniz çok fazla düşecektir.

Dişli Kutusu Tipleri

Günümüzde mekanik olarak çalışan yaygın iki tip dişli kutusu vardır, standart dişli kutusu ve daimi temaslı dişli kutusu Formula 1 araçlarında kullanılan dişli kutusu standart dişli kutusuna benzediği için temel olarak ilk önce standart dişli kutusundan başlayacağız.

Standart Dişli Kutusu

Önce elemanları tanıyarak gidelim, Standart dişli kutusunda iki adet dişli grubu bulunmaktadır.

Giriş Mili (Grup Mili) üzerindeki dişli grubu
Çıkış Mili üzerindeki dişli gurubu

Grup Mili Üzerindeki Dişli Grubu

Şekil 30

Grup mili hareketini motordan alır ve motor devri ile aynı devirde döner.

Dişliler Grup Mili üzerine sabit olarak yataklanmışlardır ve sadece grup mili ile birlikte dönme hareketi yapabilirler. Grup mili üzerindeki dişlilerinde devir sayıları haliyle motor ile aynı alacaktır.(Şekil 30)

Bu tip dişli kutularında ve Formula1 deki vites kutularında da düz dişli takımları kullanılır , çünkü sürtünme olarak karşılaştırdığınızda daha avantajlı durumdadırlar.Dişlilerin ağız kısımları yuvarlatılmıştır.(Şekil 31)

Şekil 31

Çıkış Mili Üzerindeki Dişli Gurubu ve Dişli Konstrüksiyonu

Şekil 32

Şekil 32’ de görüldüğü gibi çıkış mili grup milinin tam karşısına yerleştirilmiş durumdadır.ve dişliler seçilme konumuna göre karşı karşıya getirilebilir.

Çıkış mili üzerindeki dişliler Şekil 33’ den de görülebileceği gibi kayar kama bağlantısı ile çıkış miline bağlanmıştır. Bu dişlilere dönerken sağa ve sola hareket etme serbestliği de tanır.

Böylece kullanıcı tarafından istenilen dişli grup mili üzerindeki dişliyle karşı karşıya getirilerek istenilen çevrim oranı kullanılır. Yukarıdaki şekilde 2. vites seçildiğinde hangi dişlilerin karşı karşıya ve hareketin izlediği yol görülmektedir.

Şekil 33. Grup Mili ve Çıkış Mili Karşı Karşıya (Hiç Bir Vites Geçirilmemiş)

Böyle bir dişli kutusunda vites değiştirirken en önemli şey karşılıklı gelecek olan iki dişlinin çevresel hızlarının eşitlenmesidir. Normal konsept araçlarda bu işlem çok bilinen ara gaz yöntemiyle yapılmaktadır. Bunu da kısaca bir örnek ile anlatmak gerektiğini düşünüyorum,çünkü vites değiştirmedeki en önemli noktayı oluşturmaktadır.

Araç 4.viteste 100 km/h ile gidiyor,ve vites değiştirmek için debriyaja basıyorsunuz
Motor tahriği kesildiği için artık motordan tekerlere hareket iletmiyorsunuz.
Vites değiştirme esnasındaki kısa sürede vitesi boşa aldığınız için grup mili ile çıkış mili de temas etmiyor
Ancak aracınız hızı zamanla düşerek ilerlemeye devam ediyor.
Bu esnada aracınız ilerlediği ve tekerleriniz döndüğü için , tekerlerinizde dişli kutunuza bağlı olduğu için dişli kutunuzun çıkış mili de yavaşlayarak dönmeye devam ediyor.
Fakat yağ banyosunun içinde olan ve tahriği kesilmiş olan grup mili ise çok yavaşlamış bir pozisyonda harekette.
Eğer bu anda vitesi geçirmeye çalışırsanız o çok duyulan ve vites kolunu geri attıran sesi duyacaksınızdır.Çünkü iki dişlinin çevresel hızları eşit değildir.Ve dişliler birbirine kenetlenemez.
Dişlinizi geçirmek için çok yaygın olarak kullanılan ara gaz yöntemini kullanmak gerekmektedir.

Vites Değiştirme Mekanizması

Bu kadar karmaşık yapıda olan ve saatte 300 km/s sürate ulaşabilen Formula1 araçları için vites değiştirme mekanizmaları ve kokpit ile olan bağ hep sorun olmuştur. Vites değiştirmek için kullanılan eski mekanizmalardan biri kokpit ile motor arasındaki bir silindirik tünel ve bir mekanik mil sistemiydi. Bu sistemi eğer internetten eski yarışların kokpitten çekilmiş videolarını bulabilirseniz rahatlıkla görebilirsiniz. Ancak bu sistemin zamanla çok yetersiz olduğu anlaşılmasından sonra yeni sistem arayışlarına yönelmeler başladı.(Şekil 34)

Şekil 34

1987'ye kadar bu yeni arayışlar devam etti diyebiliriz; 1987'de Ferrari'ye transfer olan John Barnard daha önce Lotus takımının da kullanmış olduğu elektro-hidrolik aktif süspansiyon sisteminin bir benzerini vites değişimi üzerine uygulamaya düşünerek halen günümüzde kullanılmakta olan sistemin temelini atarak bu konuda bir efsane haline gelmiştir.

Direksiyonun arkasına yerleştirilen ve elle kontrol edilen pedallar bir servo-valfe ve 4 adet aktivatör yani tahrik ediciye bağlıdırlar. Dişlileri sağa ve sola itmek için üç adet ayırıcı kol ve bir kolda geri vites dişlisi için bulunur.

Pilotun vites değiştirme düğmesine basması ile birlikte normal araçlardan farklı olarak elektro hidrolik servo mekanizmasıyla kumanda edilen sistem devreye girer. Yaklaşık 0.02 saniye içinde sistem otomatik olarak kavramayı açar, dişli grubunu değiştirdikten sonra kavramayı kapar ve araç performans eğrisini düşürmeden yola devam edebilir.

Formula1 araçlarında dişlilerin çevresel hızlarını eşitlemek içine, Grup mili ve Çıkış mili Hızlarını eşitlemek için bir devir sensörü bulunmaktadır, bu sayede iki milinde devri bilgisayar kontrollü algılanarak ,gerek kısılmalar ve frenlemeler yapıldıktan sonra her iki milde uygun devirde dönerken vites değiştirilir.Tabi bu işlemde bu kısa süre içerisinde gerçekleştirilir.

Sistem istenilirse tamamen otomatik olarak çalışabilir, devir limiti kaldırılır ve vites değiştirilir. Fakat bu otomasyon F1 taşıtlarını test eden kişiler tarafından kullanım kabiliyetini kısıtladığı belirlendiğinden kaldırılmıştır. Çünkü bazen çok kısa aralıklarla vites değiştirmek gerekebilir ve otomatik sistemle bunu bazen kontrol edemeyebilirsiniz.

İlk yıllarda üretilen bu sistemlerde vites düşürme manuel tarza benzer bir tipteydi grup mili ile, çıkış mili arasındaki hassasiyet pilot tarafından yapılmaktaydı aynı zamanda kavrama manuel olarak pilot tarafından açılıp kapatılmaktaydı.

Ferrari’ nin bu yeni teknolojisi ilk defa 1989 sezonunun ortalarında Mansell ile zafere ulaştı. Devam eden bu teknoloji Williams FW14’te motosikletteki tarza benzer bir şekilde tek aktivatör (tahrik edici) kullanılarak farklı bir tasarım uygulanmıştır.

Artık günümüzde tamamen yarı otomatik sistemler kullanılmaktadır. Son olarak vites düşürmedeki senkronizasyon üzerinde çalışmış ve sistem bilgisayar kontrollü bir kısma valfine bağlanmıştır.

Kurallar çerçevesinde sadece Kavrama ve Kısma Valfı sürücü kullanımının dışında otomatik olarak işleyebilir.

Vites Arttırma ve Düşürme

Vites arttırmada gece 0.02 sn süre içerisinde motor devri istenilen kadar yavaşlayamaz. Ancak 600 devir civarında bir yavaşlama görülür. Ancak gereken yavaşlama 1500 ile 2000 arasındadır. Bu bir sensör yardımıyla algılanarak ateşleme gecikmesi veya bilgisayar kontrollü olarak motorun devri istenilen düzeye düşürülür.

0.02 sn’ lik süre ıslak zeminlerde daha yüksek seçilir çünkü açığa çıkan enerjiden dolayı aracın stabilizasyonu (çalışma dengesi) bozulabilir.

Vites düşürmede ise kısma valfı tamamen bilgisayar kontrollü olarak kapatılır ve 0,05 sn içerisinde vites değiştirilir. Eğer vites uygun seçilmemişse vites değiştirme işlemi gerçekleşmeyecektir. Bu noktada pilotun yeniden vites değiştirmesi gerekmektedir. Aşağıdaki şekilde, bir Formula 1 aracı Vites Kutusu Genel Kesiti görülmektedir. (Şekil 35)

Şekil 35

Formula 1 Yarı Otomatik Sistem

Motion Tech tarafından F1 otomobilleri için geliştirilen ve Wüliams, Ligler, Benetton ve Tyrell tarafından kullanılan yarı otomatik şanzıman ilk.defa Ferrari'de görülmüştü. Bugün ünlü markaların çoğu bu sistemi kullanmaktadır.

Mevcut yarı otomatik sistemler, sürücünün kullandığı butonlardan, motordan tahrik alarak viteslerin değişmesini sağlayan küçük bir pompadan, hidrolik debriyaj mekanizmasından, bir uyarı lambasından ve sistemin beyni olan bilgisayardan meydana gelmektedir. Bilgisayar ve içerisindeki bilgiler sistemin en karmaşık kısmı olup şanzımanın hızlı ve uygun bir şekilde hareket etmesini sağlamaktadır.

Sistemin kullanımı sırasında zamandan önemli ölçüde tasarruf edilmektedir. Direksiyon üzerinde bulunan butonlar tarafından kontrol edilen iyi bir yarı otomatik, en hızlı vites değiştirebilen sürücüden bile daha çabuktur. F-l yarışlarında saliselerin çok önemli olduğu düşünülürse gerekliliği anlaşılmaktadır. Bu otomobillerle aerodinamik sürtünmeye bağlı olarak üst viteslerde yapılan vites değiştirmeler sırasında aracın hızının azalması zaman kaybına neden olduğundan en büyük tasarruf da burada yapılmaktadır (yüksek hızlarda ayağın gazdan çekilmesi ile araç normal bir otomobilin tam güçle durdurulmasından daha fazla bir güçle yavaşlamaktadır). İyi bir sürücü klasik bir yarış otomobilinde vitesi 1/10 sn.de değiştirebilmekte, yarı otomatik şanzıman ise bu sürenin yarısına inebilmektedir.

Formula 1'deki bütün takımlar bilgisayarla kontrol edilen, hidrolik değişimli vites kutuları kullanıyorlar, Arabaların daha çabuk hızlanması, motor gücünü en verimli olarak piste aktarabilmesi için vites sayısının mümkün olduğunca fazla olması gerekmekte, günümüzde 19.000 d/d çevirebilen motorlar 7 aşamalı vitesler ile birlikte kullanılıyor.

Vites kutuları bilgisayar kontrollü olsa da vites değiştirme komutu mutlaka pilottan geliyor. Bu aslında FIA’nın kuralı, pilotlar direksiyonlarının arka tarafında bulunan biri sağ diğeri sol taraftaki iki kumanda kolu ile vites değişimi için komut veriyorlar. Bilgisayar kontrolü, vites değiştiren hidrolik sistemlerin hızlı çalışmasına yarıyor. Bir diğer yararı da pilotların hatalı vites değiştirmelerini önlemek, uzun bir düzlüğün sonundaki şikana yaklaşan pilot, 1 yerine birden bire 2 veya 3 vites küçültecek olursa motor kaldırabileceği devirlerin çok çok üzerine çıkacak ve motor arızası kaçınılmaz olacaktır.

Arabanın hangi viteste ilerlemekte olduğu pilotun önündeki panelde dijital olarak gösterilmektedir ama doğal olarak pilot hangi viteste olduğunu zaten bilmektedir. Vites değiştirme komutu verildikten .006 ile .009 saniye arasında vites değişimi tamamlanmış olur.

7 farklı dişlinin oranları sadece yarışın yapılacağı pistin düzlük ve viraj sayısına, kullanılacak lastiğin tipine göre değil, günden güne, hatta test sürüşleri içerisinde defalarca değiştirilir, pilotun istekleri ve teknik ekibin bilgisayar destekli çalışmalarıyla yarış günü için en uygun vites oranları tespit edilir.

"Bu arabalar kaç yapıyor ?" gibi acayip bir soruya verilecek en iyi cevap "Duruma göre" olur herhalde. İtalya'daki düzlüklerde 360+km/h hıza ulaşan F1 arabaları Monaco'nun dar sokaklarında 300 km/h'i bile görememektedirler. Virajları çok olan, uzun düzlüklere sahip olmayan pistlerde vites kutusundaki dişliler mümkün olduğunca büyük seçilerek arabaların viraj çıkışlarındaki ivmelenmelerinin fazla olması sağlanır. Hızlı ivmelenen arabanın bir an önce sıradaki üst vitese geçmesi gerekir, bunu da ancak birbirine yakın aralıklardaki dişliler ile sağlayabilirsiniz.

Uzun düzlüklerin yer aldığı pistlerde ise tam tersine uzun aralıklı vitesler kullanılarak maximum hızın ulaşılabilecek en yüksek seviyeye çıkması için çaba sarf edilir. Ve unutmamak gerekir ki bu ayarlamalar tek başına değil, mutlaka süspansiyon, fren ve aerodinamik ayarlar ile birlikte yapılmaktadır.

Rüzgarın ne yönden estiğinin bile önemli olduğu Formula 1'de rakibinizden 100d/d bile çevirebiliyorsanız, geçişlerde büyük avantajınız var demektir.

s ize sekillerle yardımcı olmak isterdim ama olmadı ya

forever_mek