momentkisi.deu.edu.tr/mustafa.karaoglan/sunu 5 moment... · 2014-10-27 · z için i 3 / i c 2 1 #...

Prof. Dr. N. Sefa KURALAY 1

MOMENT

DEĞİŞTİRİCİLER

VİTES KUTULARI


MOMENT DEĞİŞTİRİCİLER – VİTES KUTULARI Kademeli Moment Değiştiriciler – Kademeli Vites Kutuları Kademeli moment değiştirici olarak genellikle dişli çark mekanizmaları

kullanılır. Dişli çark mekanizmaları düz, helisel dişli çarklı; dişlilerin

kaydırılmasıyla şekil bağlı veya ön sürtünmeli şekil bağlı (senkronizasyon

mekanizmalı) olarak kademe değiştirmeye olanak veren veya dişlilerin

frenlenmesi ile kademe değiştirmeye izin veren güneş dişli sistemli olabilir.

Kademe değiştirme işleminin elle, elle ve yardımcı kuvvetle (yarı otomatik)

ve güç ile bağlantılı olarak otomatik olarak değiştirildiği vites kutularıdır

Resim :

Senkronizasyon

sistemli dört kademeli

vites kutusu


Resim: 5 basamaklı 2 milli koaksiyal vites kutusu (Ford)


.

.

1. Vites 4. Vites 2. Vites 5. Vites

3. Vites Geri Vites

Resim: İki milli koaksiyal bir vites kutusunun yapısı ve kuvvet akışı


Resim: Deaksiyal 5 basamaklı vites kutusu (Saab)


.

.

1. Vites 3. Vites 5. Vites

2. vites 4. Vites Geri vites

Resim: İki milli deaksiyal bir vites kutusunda kuvvet akışı ve yapısı


Resim: İkiz kavramalı elektromekanik şanzıman (DSG)


Temel prensip

Elektromekanik şanzıman prensip olarak iki adet birbirinden bağımsız şanzımandan

oluşur. Her bir şanzıman parçası işlev olarak bir düz şanzıman gibi yapılmıştır. Her bir

şanzıman parçasına bir diskli kavrama takılmıştır.

Resim: İkiz kavramalı şanzımanın prensip şeması

Şanzıman parçasının

birinde her zaman güç

bağlantısı vardır ve diğer

şanzıman parçasında

sonraki vitese geçilmiştir,

ancak bu vitesin

kavraması açıktır.

Her vites için bir düz

şanzımanda bulunan

geleneksel senkromeç

ve değiştirme ünitesi

mevcuttur.


.

.

Resim : İkiz kavramalı elektromekanik şanzımanda kuvvet akışı


Resim: Boyuna yapım tarzında ikiz kavramalı vites kutusu (Audi)


Dişli çarklı moment değiştiricilerde kademe değiştirmede en önemli

sorun senkronizasyon olmaktadır. Her zaman eş çalışmayan dişli çarklar,

eş çalışmaya başlamak için birbirlerine ancak eş çevresel hız durumuna

geldiklerinde kenetlenebilir ve moment iletebilirler.

Dişliler eş çalışıyorsa, fakat moment taşımadıkları süre içinde biri mili

üzerinde serbestçe dönüyor demektir. Bu dişli çarkın serbestçe döndüğü

mil ile bir şekilsel bağlantısını temin etmek için dişlinin aynı açısal hıza

ulaşması gereklidir

Resim : a) Senkromeçsiz bir kademe değiştirme düzeni

b) Kuvvet bağlı bir senkromeç donanımı


SENKROMEÇ SİSTEMLERİ

Senkron bilezik

Kademe dişlisi Kademe mufu

Kilitleme parçası

senkron parça Vites dişlisi ve Eş dişli

Sürtünme yüzeyleri

Yay baskılı senkron bilyalar

Kilitleme parçalı, senkron bilyeli

senkronizasyon sistemi : Basamak değiştirilmesinde, yay kuvveti

altındaki kayıcı mufa tesir eden senkron

bilyeler aksiyal yöndeki kaydırma kuvvetini

iletmektedir ve senkron bilezik vites dişlisinin

diş koniğine basmaktadır. Kilitleme parçaları,

sürtünen yüzeylerdeki relatif dönme

nedeniyle senkron bilezik, senkron parçaya

göre çok hafif dönme yönünde kasılır ve

kilitleme parçası radyal yönde hareket

ederek kanalından çıkar ve kilitler. Sürtünen

yüzeylerde eş devirli hareket temin

edilinceye kadar kilitleme parçaları kayıcı

mufun hareketine engel olur.

Basamak bağlantısı tamamlandıktan sonra

senkron parça, yan kuvveti altında bulunan

senkron bilyeler yardımıyla tekrar ortadaki

yerini alır.

Resim: Kilitleme parçalı, senkron bilyeli

senkronizasyon sistemi. Boşta


.

.

.

Basamak dişlileri temasta

c) Basamak değiştirme tamamlanmış

d ) Kilitleme parçası, senkron bilezik kanalına geri itilmiş

Konik sürtünme yüzeyi Eş devirle dönmeye zorlar

a) Senkronizasyon sistemi çalışıyor, kayıcı muf kilitlenmiş

b) Kilitleme parçası kilitleme durumunda

Kilitleme parçası Basamak mufu

Radyal yönlendirilmiş kilitleme parçalı senkron bilezik

Senkron parça

Basamak dişlileri temasta

Resim : Kilitleme parçalı senkronizasyon sisteminin çalışma şekli


Borg-Warner Tipi Senkronizasyon Sitemi Basamak değiştirilmesinde, senkron bilezik C, senkron yaylar tarafından itilen bilye ve

senkron göbek D üzerinden iç konik sürtünme yüzeyli senkron bileziğin (E) kademe

dişlisi (F) üzerindeki dış konik yüzeye doğru iter. İç dış konik yüzeylerin temasıyla E, D

’ye göre burulmaya uğrar. Bu burulma, E ‘nin yan yüzündeki iki pim ve D ‘deki çevresel

yönde açılmış kanallarla sınırlanmıştır. Bu hafif burulma esnasında E üzerindeki pimler

D ‘deki radyal kanallar içerisinde yer değiştirir, böylece E elemanı dişlileri F dişlisinin

diş boşluklarına gelecek şekilde çevresel yönde döner ve eş devirle dönme temin

edilinceye kadar, kayıcı mufun ( C) aksiyal yönde kayarak F dişlileri ile şekil bağı

temin etmesi engellenir. .

.

Kayıcı Muf C Senkron Göbek D Senkron Bilezik E Kademe dişlisi F

Tahrik eden A

Pim

Tahrik edilen B

Resim : Borg-Warner tipi kilitli senkronizasyon sistemi parçaları


Senkron Sürgülü Kilitli Senkronizasyon Sistemi

Günümüz senkronizasyon sistemlerinde, bu eksenel yöndeki pim ve

hareket ettiği kanallar yerine, senkron göbek çevresindeki kanallara

eksenel yönde yerleştirilmiş, uçları ile de senkron bilezik sırtındaki

kanallara giren sürgüler kullanılmaktadır.

Resim : Senkron sürgülü kilitli senkronizasyon sistemi parçaları

.

.

.

.

Kayıcı muf Sürgü s ırtı kanalı

Senkron bilezik

İç konik yüzey

Senkron sürgüsü Senkron göbek

Dış konik yüzey

Basamak dişlisi


Resim: Senkron sürgülü sistemin patlamış hali

Resim : Senkron sürgülü senkromeç

sistemi toplanmış kesiti

1- Vites dişlisi

2- Kavrama gövdesi

3- Senkron bilezik

4- Senkron göbek

5- Bası yayı

6- Küre başlı pim

7- Baskı parçası

8- Kayıcı muf

1- Vites dişlisi

2- Kavrama gövdesi

3- Senkron bilezik

4- Senkron göbek

5- Kayıcı muf


Çift Sürtünme Yüzeyli Senkronizasyon Sistemi:

Tek katlı konik sisteme karşın çok daha fazla sürtünme yüzeyi

sunulmuştur. Senkronizasyon performanslı olduğu için artan ısıyı

aktaracak daha büyük bir alan mevcuttur. Düşük viteslerde farklı

değiştirme dişlileri arasındaki büyük devir farkları daha hızlı şekilde

ayarlanabilmektedir. Vitesler daha az kuvvet harcanarak takılabilmektedir.

.

.

Senkron bilezik Kavrama gövdesi

(Dış sürtünme bileziği) (Sürtünme Konisi)

Ara bilezik İç sürtünme

bilezik

Resim: Çift sürtünme yüzeyli

senkromeç


.

.

1: Vites dişlisi 2: Senkron halka 3: Kavrama halkası 4: Kilit sürgüsü

A: Sürgü mesafesi

Resim: Kilitli senkronizasyonun fonksiyon prensibi (Kalkert)


Servo-Senkronizasyon sistemi (Esneyen senkron bilezikli

senkronizasyon sistemi): Yönlendirici muf çok kanallı mil ile bağlanmış olup kayıcı mufu taşımaktadır. Senkron

bileziğin her iki uçunda bir kilitleme taşı bulunmaktadır. Senkron bileziğin içinde iki

kilitleme bandı yer almakta ve bunların bir ucuna kilitleme taşı dayanmaktadır. Emniyet

segmanı ile senkron bileziği dişli çarktaki yatağında tutmaktadır.

Resim : Servo-Senkronizasyon sistemi parçaları


.

.

Yön verici muf

Kavrama parçası

Yaylanabilen senkron bilezik Kilitleme bantları

Emniyet segmanı

Kilitleme taşı

Dayanma taşı

Nötr durum Sekronizasyon durumu Basamak bağlanmış

Basamak mufu

Senkron Kavrama parçası Basamak bilezik Kilitleme bandı Mufu

.

Kilitleme taşı

Kilitleme bandı

Senkron bilezik

Dayanma taşı

Nötr durum

Senkronizasyon durumu

Resim : Servo senkronizasyon sisteminin çalışması


2. Kademeli Vites Kutuları için Grup Dişli Kutuları Gruplanmış dişli kutuları ağır yük araçlarında görülmektedir. Senkromeçli ve

senkromeçsiz dişli kutuları ile kombine edilebilirler. Hatta bazı vites kutularına daha

sonradan eklenebilirler.

. .

.

Ana mil

Çıkış mili Vites kutusu çıkışına takılan grup dişli

kutuları Vites kutusu her kademesinin arkasından

hareketin yavaşlatılması söz konusudur veya

hareket direkt olarak çıkar. Örneğin, dört

kademeli bir vites kutusu bu şekilde 8 ileri 2

geri vites kademeli hale getirilebilir.

Vites kutusu girişine takılan grup dişli

kutuları Grup dişlileri ön kademeye alınacak olursa, ön

kademe veya giriş kademesiyle piriz direk

dişlisine akan iletimde hareket hızlanmaktadır.

Vites kutusu böylece hızlandırılmış kademeye

doğru genişletilmiş olur.

.

Tahrik dişlisi


Düz yolda direk kademedeki sabit hızlı sürüş ile aynı olması, ancak düşürülmüş

motor devir sayısı ile mümkündür. Bu grup dişli kutusunda da her bir kademe ile

bağlantı sayesinde kademe sayısının iki katına çıkartılması mümkündür.

Resimde senkromeçli altı kademeli bir vites kutusunun giriş kısmına takılmış ön

kademeli senkromeçli grup dişli kutusunu görülmektedir.

Resim : Giriş kademesine takılmış senkromeçli grup dişli kutulu altı kademeli

vites kutusu


3. Kademeli Vites Kutularında Basamaklandırma Basamaklandırma, iletim yapması gereken dişli çiftlerinin değiştirilmesiyle

gerçekleşir. Genel olarak bir kutu içerisine yerleştirilmiş iki mil üzerindeki dişli çiftleri

ile döndürme momenti iletimi uygulanmaktadır. Planet dişli sisteminde planet dişlileri

taşıyan bir çerçeve mevcuttur ve döndürme momenti değişimi bantlı veya disk frenler

yardımıyla gerçekleşmektedir.

Toplam iletim oranı i , daima sabit bir iletim oranı iD ve değiştirilebilen ix oranının

çarpımından meydana gelmektedir.

v.,

n.r

v

n.r.,

v.

n...r.

.M

M

n

ni

MdynMdynMdyn

M

T

T

M

6723780

1000

602

v Araç hızı km/h

nM , nT Motor ve tekerlek devir sayısı D/d

rdyn Tekerlek dinamik yarıçapı m

MM , MT Motor ve tekerlek tahrik momentleri N.m

Güç iletimindeki verim

Genel olarak en büyük vites basamağının çevrim oranı ix = ia = 1 alınır.

• En küçük vites basamağının çevrim oranı en büyük,

• en büyük basamağın ki ise en küçük olmalıdır.


Basamaklandırma Geometrik Kademelendirme: Sabit bir motor devir sayısı aralığında (n1 - n2 ) yapılacak basamak

seçimi geometrik bir seriyi ortaya çıkarmaktadır. Ara ve alt basamaklar

aşağıdaki gibi belirlenmektedir:

v.s , n

n.ii ;

n

n.i

n

n.ii ;

n

n.ii adabcab

3

2

1

2

2

1

2

1

2

1

. .

.

P M

1/ ia

1/ ib

1/ ic

1/ i

nm n2 n1 n2 n1 nm

.

Ara

ç h

ızı

v km/h

Resim : a) Motor karakteristiklerinden devir sayısı bandının secimi

b) n1-n2 devir sayısı bandı ile ia ‘ ya göre geometrik basamaklandırma


Geometrik basamaklandırmada küçük basamak bandında (büyük vites

basamağında) basamak sıçraması çok büyük olmaktadır. Yani büyük

kademe oranlarında kademe sayısı fazladır.

.

.

P

P

MR

v

Devir sayısı bandının (n1 - n2)

genişletilmesi ile basamak sıçraması

azalmakla beraber, aynı motor

karakteristiklerinde, vites kutusunun

güç ve döndürme momenti boşluklarını

artırmaktadır (Resim)

Devir sayısı sınırlarının küçültülmesi

ise motorun boğulması neden olur.

Benzinli motorda maksimum gücün

devir sayısı aşılabilir. Böylece n1 ve n2

aynı güç değerine ait olacak şekilde

seçmek mümkündür. Bu durum ideal

basamaklandırma olarak ta ifade

edilmektedir.

.

.

P

P

MR

MR

v

v


Geometrik bir basamaklandırmada x. vites için kademe sayısı z olmak

üzere şu eşitlikler geçerlidir : i1 , 1. vites basamağındaki çevrim oranı

olmak üzere

i

i.i

n

n.ii

z

xz

a

a

xz

ax

11

2

1 1

n

nln

i

iln

z a

2

1

1

ve kademe sayısı

En büyük vites basamağı ia = 1 alınması direk geçişi ifade etmektedir.

Fakat başka bir basamakta ix = 1 alınabilir; bu durumda yüksek vites

basamaklarından biri “hızlı vites basamağı” olur, örneğin z = 4, i3 = 1

için geometrik basamaklandırmada

1

1

1

2

1

2

2

1

2

143

n

n.

n

n

n

n.ii ve olur

n

nci/i

xz

a3

Bazı araç üreticileri konvansiyonel 4 vites basamaklı vites kutularına

5. vites (overdrive - hızlı vites) basamağını ilave etmektedirler. Çoğu

5. vites kademesi tasarımı motor hızını %10…20 (i5.v = 0,8…0,9)

azaltmak için tasarlanır.


Manuel kumandalı otomobil vites kutularında 5. veya 6. vites kademeleri,

hızlı vites kademesi (overdrive) olarak motor hızını düşürerek yakıt tasarrufu

sağlamak, motor ömrünü uzatmak amacıyla tasarlanırlar. .

.

1. V 2. V 3. V 4. V 5. V

Araç hızı v

G

üç

P

Resim : 5. vites (overdrive) uygulaması yapılmış bir hareket gücü diyagramı


Progresiv Kademelendirme

Bilindiği gibi geometrik basamaklandırmada vites basamakları arttıkça

(büyük viteslerde) vites kutusu boşlukları artmaktadır. Bu boşlukları

azaltmak için, komşu iki çevrim oranı arasındaki basamak atlamasını,

örneğin

1,1m ve m.ci/i ; m.ci/i ; n

nci/i için z 123 2

23

2

144

şeklinde alınması Prof. Jante tarafından teklif edilmiştir. Progresiv

kademelendirme olarak ifade edilen bu kademelendirmede kademe

atlaması sabit değildir. Bu durumda en son vites basamağı genel olarak

ia = iz olmak üzere:

)x1)(xz.(2

11z

xz

a

1ax

)2z(2

11z

1

a

1)1xz).(xz(

2

1

)xz(ax

m.i

i.ii

m.i

ic ve m.c.ii


Başka bir ifade ile; Basamaklar arası kademe sayısı geometrik

kademelendirmede; i1 , 1.vites çevrim oranı ve ia son vites basamağı

çevrim oranı olmak üzere :

üzerinden hesaplanır. Progresif kademelendirmede

kademe çarpanı sabit değildir ve yukarıda verilen Jante

formülün de verilen 2 = m değeri seçilmek suretiyle

ana kademe oranı 1 :

1z

a

1

i

i

1z

a

1

)2z)(1z.(5,02

1i

i.

1

ve herhangi bir vites basamağı çevrim oranı ix :

)1xz)(xz.(5,02

xz1ax ..ii

1 = 1,1…1,7 ve 2 = 1,0…1,2 genelde alınan sayılardır. 2 = m

alınarak ifadeler kısaltılırsa, yukarıda verilen Jante formülüne ulaşılır.


.

.

Ç

ek

me

Ku

vv

eti

F

T

Ç

ekm

e K

uv

ve

ti F

T

Araç Hızı Araç Hızı

FT, ideal FT, ideal

Mo

tor

De

vir

say

ısı

n

M [

D/d

]

Mo

tor

De

vir

sa

yıs

ı

nM

[D/d

]

Araç Hızı Araç Hızı

1.V 2.V 3.V

4.V

5.V

1.V 2.V 3.V

4.V

5.V

Resim : Normal geometrik kademelendirme ve progresif kademelendirme sonrası

oluşturulmuş çekme kuvveti diyagramları ve vites kutusu kademelendirmesi


Aritmetik basamaklandırma Aritmetik serilerden sadece reziprok aritmetik seri uygundur. Bu seride

büyük çevrim oranlarında (düşük vites basamaklarında) büyük, küçük

çevrim oranlarında düşük vites kutusu boşlukları ortaya çıkmaktadır.

Geometrik basamaklandırmanın tersi. Bu aracın hareket davranışına,

yani vites basamağı kullanım zamanına daha uygundur. Bu tip

basamaklandırmada x. basamak için

1

1111

1 z

xz.

iiii aax

1111

1

z

xz).i(i

iix

Reziprok aritmetik seride basamaklandırma farklıdır. Örneğin z = 4 ve ia = 1

durumunda aşağıdaki basamaklandırma ve basamak atlamaları elde edilir :

eğer en büyük basamaktaki iletim oranı

ia = 1 ise;


HAREKET GÜCÜ – ÇEKME KUVVETİ DİYAGRAMLARI Araca etkiyen ve aracın hareket edebilmesi için yenmesi gereken direnç

kuvvetlerini gösteren ve tahrik sisteminin karakteristik eğrilerinin

birleştirilmesiyle elde edilen diyagramlardır.

Araca hareketi sırasında etki eden yuvarlanma, yokuş, hava direnci ve

ivmelenme direnci gibi dirençleri yenmek için aracın tahrik tekerleklerindeki

tahrik kuvveti ve momenti karşılanmalıdır. Bu dirençlerin bazıları aracın hızına bağlı olduğu için bu değerler hız üzerine

taşınırsa, her konumda aracın tahrik tekerleğinde çekme kuvvetini gösteren

bir diyagram elde edilir. Bu diyagramda sürücü için önemli olan

• Aracın düz yolda ulaşacağı maksimum hız, • Her bir kademedeki çevrim oranı, vites değiştirme noktaları,

• Çıkılabilecek maksimum yokuş eğimi,

• Her bir vites basamağında ulaşılabilecek maksimum ivmelenme,

• Diferansiyel çevrim oranı gibi bilgilerdir.


.

.

G

ere

kli

çeki kuvveti

FT =

M

R /

r

FL= cW.A./2.v2

FB=.G.x/g

FSt=G.sin

FR=fR.G

Araç hızı v Araç hızı v

PL=FL.v ~v3

PB=FB.v PSt=FSt.v PR=FR.v

G

ere

kli

tahrik g

ücü P

T =

FT.v

Resim : a) Hareket dirençlerinin hıza bağlı değişimi b) Hareket güçlerinin hıza bağlı olarak değişimi

Araç tahrik tekerleklerindeki gerekli tahrik gücü PT :

3

2v..A.cv).fsin

g

x..(Gv.Fv.

r

MP WR

..

T

dyn

RT


1. Tahrik sistemi Bir aracın hareketi için gerekli olan güç ve çekme kuvveti karakteristiği

resim a ve b ‘de verildiği gibi bir karakteristik alandır.

Resim : Sabit güç PMax ile sınırlandırılmış tanım eğrilerinden gücün ve momentin değişimi

.

.

Pmax

Devir sayısı n Devir sayısı n

Dö

nd

ürm

e m

om

en

ti

M

Gü

ç

P

Her durumda aracın tahrik sistemindeki maksimum güç kullanılmak istenmektedir.

n

P M n.MP Max

Max

Bu hiperbol genelde ideal çekme kuvveti olarak ifade edilir. Belirli bir güçte ideal olarak

hızı istediğimiz kadar küçülterek, tekerleklerde istediğimiz kadar büyük bir çeki kuvveti

veya tahrik momenti elde edebilirdik. Ancak, tahrik tekerleklerinin yola iletebilecekleri

kuvvet sınırlıdır.


Tekerlek tarafından yola iletilebilecek olan en büyük tahrik momenti

tekerlek yol arasındaki kuvvet bağıntısı ile sınırlıdır. Basitleştirmelerle:

n.r.G.n.MP

r.G.M

dynHMax

dynHMax

Tahrik sistemi tam yük eğrileri verilen kısıtlamalarla birlikte tahrik

sistemi ideal karakteristik eğrilerine ulaşılır. . . .

.

.

Pmax

En y

üksek h

ız v

eya

en y

üksek d

evir s

ayıs

ı

En y

üksek h

ız v

eya

en y

üksek d

evir s

ayıs

ı

Devir sayısı n nmax Devir sayısı n nmax

Gü

ç

P

Dö

nd

ürm

e m

om

en

ti M

M max

.

Kuvvet bağıntısı

Tahrik

Tahrik

.

Kuvvet bağıntısı

Resim : Yol tekerlek kuvvet bağıntısı, maksimum güç ve maksimum hız ile sınırlandırılmış

ideal hareket gücü ve tahrik momenti karakteristik eğrileri


Bir içten yanmalı benzin veya dizel motorunun güç ve moment eğrilerinden

hareketle ve her basamakta motorun maksimum güç ve moment değerinin

kullanmak kaydıyla basamak değiştirmek suretiyle bu ideal tahrik momenti

hiperbolüne yaklaşmak mümkündür.

Motordan tekerleğe kadar olan tüm aktarma organlarındaki kayıplar ,

basamak çevrim oranları i ve tekerlek dinamik yarıçapı rdyn dikkate alınarak

motor momentinin MM, tekerlekte oluşturacağı tahrik kuvveti FT :

dyn

M

dyn

TT

r

.i,M

r

MF

Motorun moment eğrisi altında kalan alanda motor ve taşıt eş olarak

çalışabilir. Aşikar olarak çözüm birden fazla çevrim oranının kullanılmasıdır.

Bu şekilde de ideal hiperbolün altında kullanılmayan alanlar kalabilir. Bu

alanların yerleri ve büyüklükleri kademe sayısına, kademelerdeki çevrim

oranı değerine, MM(n) motor moment eğrisinin şekline ve yapısına bağlıdır.


.

.

M

oto

r m

om

en

ti M

M

Motor devir sayısı nM

Te

ke

rlek ta

hrik m

om

en

ti M

T

Tekerlek devir sayısı nR

İdeal çekme kuvveti alanı

Resim : Sabit bir motor moment eğrisinden hareketle kademeli vites kutusu kullanmak

suretiyle ideal çeki kuvveti hiperbolüne yaklaşma

Bir moment değiştiricide karakteristik iki büyüklük maksimum ve minimum

çevrim oranları önemlidir.

• Maksimum çevrim oranı imax taşıtın çıkması istenen maksimum

yokuş eğimine göre hesaplanır.

• Minimum çevrim oranı imin ise aracın düz yolda ulaşabileceği maksimum hıza göre belirlenir


.

Te

ke

rle

kte

ki g

üç P

T

Çe

ki ku

vve

ti F

T =

MT / r

[d

aN

]

Araç hızı v

Araç hızı v

FR+FL

PR+PL

.PM = PT

p+(..

x /g)

veya güç denkleminden hesaplanabilir:

Tekerlek gücü

veya motor gücü üzerinden

..

x

maxWRLR

dyn

M

dyn

T v..A.cG.fFFr

.i.M

r

M 2

2

maxLRMT v).FF(P.P

maxWmaxR)V(M v..A.cv.G.f.P

max

3

2

1

2. Düz Yolda Ulaşılacak Maksimum Hız :

Hareket gücü ve çekme kuvveti diyagramlarında düz yolda ( = 0) ve ivmesiz hareket

( =0 ) olması durumunda araca etkiyen direnç kuvvetleri eğrisi ile tahrik sistemi

eğrisinin kesişmiş olduğu nokta aracın düz yolda ulaşabileceği en yüksek hız değerini

vmax vermektedir.

Aynı zamanda bu değer aracın ve motorun teknik değeri belli ise, çekme kuvveti

denkleminden

Resim : Aracın hareket gücü diyagramı güç – hız bağıntısı


Aracın hızı vmax ile bu hıza tekabül eden motor devir sayısı arasında tahrik

kaymasının (s) ve tekerlek dinamik yarıçapının hıza bağlı değişimi bir kR

faktörü ile dikkate alınırsa,

(1)

Burada s’ = 1 + s vites basamaklarındaki kayma değerlerine bağlı olarak

4. viteste s = % 2 ; s’ = 1.02

3. viteste s = % 4 ; s’ = 1,04

2. viteste s = % 6 ; s’ = 1,06

1. viteste s = % 8 ; s’ = 1,08 değerlerini alır.

max

dyn)v(M

min

min

dyn)v(M

max

v.

.r.

n.i

i.

.r.

n.v

max

max

s'

k

s'

k

R

R

30

30

imin değeri vites kutusu en düşük çevrim oranı ve aktarma organlarındaki

diğer sabit çevrim oranları da (iD) dikkate alınırsa,

Damin i.ii


En yüksek vites basamağının kullanıldığı durumda diferansiyelin ve vites

kutusunun çevrim oranı belirlenir. Diferansiyel çevrim oranı, aracın makul

bir hızda (80...100 km/h) % 8 eğimli bir yokuşu en üst vites basamağında

tırmanabilecek şekilde seçilmesi önerilmektedir. .

Te

ke

rle

kte

ki g

üç P

T

Çe

ki ku

vve

ti F

T =

MT / r

[d

aN

]

Araç hızı v

Araç hızı v

FR+FL

PR+PL

.PM = PT

p+(..

x /g)

Resim : Aracın çekme kuvveti diyagramı çekme kuvveti – hız bağıntısı


Aracın maksimum hızındaki motor devir sayısının maksimum motor gücündeki

devir sayısı olması gerekmemektedir. İmin değeri ve bilinen (veya tahmin

edilen) aktarma organları verimi ile tam yük karakteristik eğrisi PM aşağıdaki

resimde verildiği gibi taşınabilir. .

.

M

oto

r gücü P

M

PM(Vmax)

Tekerlekte

ki güç P

T

.PMmax =PT(vmax)

PT

.PM

vmax

Motor devir sayısı n M Araç hızı v

Resim: En büyük hızın hesaplanması a) Motorun tam yükteki gücünün devir sayısı ile bağıntısı

b) Tekerlekte kullanılmaya hazır güç ve dirençler nedeniyle gerekli olan güç arasındaki ilişki


1. Durum : Direnç gücü eğrisi, motor güç eğrisini maksimum gücün eriştiği noktada

kesmektedir.

2. Durum : Maksimum hız vmax, motor gücünün maksimum olduğu değerin üstündeki

bir değerde meydana gelmektedir. Böylece ulaşılan hız v < vmax olmaktadır. Fakat,

direnç gücü eğrisi ile motor güç eğrisi arasında bir güç fazlalığı (rezerv güç)

mevcuttur ve aracın yokuş çıkma ve ivmelenme kabiliyeti arttırılmıştır. Motor üst

devir sayısında çalışmakta ve yakıt sarfiyatı artmaktadır.

3. Durum : Aracın maksimum hızına uyan motor devir sayısı, maksimum motor

gücünün erişildiği devir sayısının altındadır. Motor vmax durumundan daha düşük

bir devir sayısında çalışmakta olup rahatlatılmıştır. Böylece bu durumda yakıt

sarfiyatı da azaldığı için bu duruma tutumlu vites basamağı veya rahatlatılmış

vites basamağı gibi isimler verilmektedir.

.

.

PM max

PM

PT

PM max

PM

PT

Araç hızı v Araç hızı v

T

eke

rlek g

ücü

P

T

eke

rle

k g

ücü

P

Yüklü Yüksüz

Resim : Değişik çevrim oranlarındaki Resim : Yükleme durumunun maksimum

maksimum hız değerleri hıza olan etkisi


3. Yokuş Çıkabilme Kabiliyeti :

Yokuş çıkabilme kabiliyeti aracın karakteristik iki büyüklüğünden birisidir. İvmesiz

harekette aracın tekerleklerindeki tahrik kuvveti, yuvarlanma, hava direnci ve yokuş

direncini karşılamak zorundadır :

Eğer hava direnci, yokuş çıkılan düşük hız değeri için ihmal edilirse,

ifadesi yazılabilir. Buradan en büyük çevrim oranı elde edilir.

(2)

)FFF(r

MF LRSt

TT

)f.(tanGr

.M.i

r

MR

max MmaxT

.M

)tanf.(r.Gi

max M

Rmax

Tasarım esnasında genelde aracın tam yüklü durumda takriben % 45

eğimli bir yokuşu tırmanabilmesi beklenir.


İmax ve imin değerleri yukarıda açıklandığı gibi belirlendikten sonra, kademe sayısını

saptamakta rolü olan imax / imin oranına geçilebilir. İmax ve imin değerlerinin verildiği 1

ve 2 nolu eşitliklerin oranlanmasıyla ve gerekli basitleştirmelerle

G

P.

M

M.

v).tanf(

G.

n..M.

M

M.

v).tanf(

i

i

M

M

maxM

maxR

MM

M

maxM

maxR

min

max

60

2

Yukarıdaki denklemden şu önemli hususlar ortaya çıkmaktadır:

• Aracın motor gücünün aracın ağırlığına oranı PM/G küçüldükçe imax / imin

oranının büyüdüğü ve ideal hiperbol eğrisine yaklaşabilmek için daha çok

vites basamağına ihtiyaç olduğudur. P/G oranı

1. Binek otomobillerde yaklaşık 100 PS/ton seviyesinde iken,

2. Kamyon veya otobüs gibi ağır ticari araçlarda ortalama 10 PS/ton

• Yukarıdaki denklemde aynı zamanda dizel motorlarının benzinli motorlara

göre dez avantajlı olduğu görülmektedir. Dizel motorlarında MM max/MM

oranının benzinli motorlara oranla daha düşük olması (daha düz moment

karakteristik eğrisi nedeniyle) imax / imin oranı büyümektedir.


Araç tekniği bakımından önemli olan MM max ‘ın eriştiği devir sayısıdır.

Küçük devir sayılarında MM max değerini veren motorlarda maksimum

hızın altındaki hız değerlerinde daha büyük rezerv bir çeki kuvveti

mevcuttur. Bir yokuşta veya ivmelenme durumunda vites değiştirme

zorunluluğu yoktur. Motor elastiktir.

.

Araç hızı v

T

ekerlekte

ki çeki kuvveti

FT

Dizel

Benzinli FB

vmax

FR+FL

Resim : Maksimum momentin elde edildiği hızın rolü


4. Ara Basamakların Çevrim Oranı

1. Vites basmağı yokuş çıkma kabiliyetini ve son basamağın ise en yüksek hıza

göre hesaplandığı ifade edilmişti. 4 vitesli bir vites kutusunda ara basamak olan

2. ve 3. vites basamaklarında hesaplanması gerekmektedir. Bu basamaklar

aracın ivmelenme kabiliyetine göre hesaplanır.

Denkleminde düz yoldaki harekette FSt = 0 olduğuna göre

bağıntısı elde edilir. Bu ifade , > 1 ve motor ile tekerlek arasındaki devir sayısı

iletim oranına bağlı olarak değişik değerler alır.

StLR

..

R FFFg

x.G.

r

M

G.

)FF(r

M

g

x LRR..


.

.

= 1

> 1

Araç hızı v km/h

İndirgenm

iş ivm

e

g/x

Resim : Dönen kütlelerin dikkate alındığı ve alınmadığı durumlara göre

indirgenmiş ivmenin vites basamaklarında hıza göre değişimi

> 1 durumunda 1. vites basamağındaki ivmelendirme rezerve çekme kuvveti veya

yokuş çıkma kabiliyeti =1 eğrisine oranla daha küçük olarak meydana gelirken, son

basamakta yani 4. vites basamağında ‘ nın etkisi çok az olmaktadır. Bu nedenle

1. vites basamağı genel olarak ivmelendirme kabiliyetine göre değil, bilakis yokuş

tırmanma kabiliyetine göre yapılır.


Özellikle şehir içi trafiğinde, araçların trafik lambaları önünde durmaları esnasında,

lambanın yeşil yanmasıyla birlikte sürücü aracını en kısa zamanda belirli bir hız

sınırına (Örneğin v = 50 km/h) kadar ivmelendirerek mümkün mertebe fazla

miktarda yol almak suretiyle diğer araçların önünde olmak ister.

Bu yarış 1 km ‘lik sınırın altında son bulur. En önemli olan ise, aracın düzgün ve

sürekli olarak diğer araçları geçebilmesidir. Günümüz trafiğinde, bir araç sürücüsü

diğer bir aracı aynı hızla takip ederken yolun uygun olması durumunda aracını

ivmelendirerek kısa bir mesafede önündeki aracı geçmeyi dener. Bu geçiş hızları

şehir içi için (50 km/h altında) ve şehir dışında (50 km/h üstünde) hareketlerde

farklı olabilir.


.

Resim 3.3.28: Değişik çevrim oranlarında 3.vitesin

a) çekme kuvvetinin b) ivmenin araç hızına göre değişimi

FR+FL FR+FL

Pozitif ivm

e x

m

/s2

Ç

ekm

e k

uvveti d

aN

Çekm

e k

uvveti

Araç hızı v km/h Araç hızı v km/h

Pozitif ivm

e x

m

/s2

Ç

ekm

e k

uvveti d

aN

2. vitesin çevrim oranları değiştirilmiştir. B2 ig = 2,06 (Seri imalat) A2 ig = 2,90 C2 ig = 1,70

3. vitesin çevrim oranları değiştirilmiştir. B3 ig = 1,26 A3 ig = 1,50 C3 ig = 1,00

Resim : Değişik çevrim oranlarındaki 2. vitesin Resim : Değişik 3. vites oranlarında

a) Çekme kuvvetinin a) Çekme kuvvetinin

b) ivmenin araç hızına göre değişimi b) İvmenin araç hızına göre değişimi

A2

C2 A3

C3


Ara basamakların seçimi trafik durumuna göre

• Duruştan kalkışa geçişte A2 ve A3 çevrim oranları uygundur. Belirli bir

hız bölgesinde yüksek ivmelendirme ile hem hız-zaman ve hem de

yol-zaman değişimi uygun olmaktadır.

• Diğer taraftan C2 ve C3 iletim oranları yüksek hızlardaki

ivmelendirmelerde avantaj sağlamaktadır.

Örneğin araç C3 iletim oranı ile 70 ‘den 110 km/h bir hız artışı ile 23 s

ivmelenirken, A3 ile 24 s ivmelendirilmektedir.

Hareket zamanındaki bu 1 s ‘lik fark çok büyük bir zaman kazancı

olmamakla beraber bu zaman farkı nedeniyle ortaya çıkan geçiş yol

farkı 75 m olmaktadır.

• Seri halde yapılan vites kutularında kullanılan iletim oranı B, iletim

oranı A ve C arasında bir çözüm olmaktadır. Bunların yanında değişik

yükleme durumlarının da dikkate alınması gerekir.


.

.

Pompa Türbin Yön verici çark Konvertör kavraması Burulma titreşimi sönümleyici Balata

Yön verici çark

Tahrik

Çıkış mili

4. HİDRODİNAMİK MOMENT DEĞİŞTİRİCİLER Hidrodinamik vites kutularında döndürme momenti pompa ve türbin çarkları arasındaki

devir sayısı farkına bağlı olarak ve kılavuz çark üzerinden büyütülür. Bunlar, hidrolik

döndürme momenti çeviricileri ismini de alır. Hidrodinamik vites kutuları hidrolik vites

kutularına dahildir. Pompa, türbin ve kılavuz çarkın kanatları eğriseldir.


Pompa ve türbin çarklarındaki doğrusal kanatları bulunan hidrodinamik kavramaların

aksine pompa, türbin ve kılavuz çarkın kanatları eğriseldir. Döndürme momenti

çeviricisinin içi hidrolik ile doludur. Motor tarafından tahrik edilen bir yağ pompası,

çevirici içindeki yağ basıncının belirli bir değerde olmasını ve bir yağ soğutucusu ile

birlikte kapalı devre şeklinde çalışmasını sağlar.

.

Tahrik

Tahrik edilen mil

Serbest dönücü

Pompa çarkı

Yönlendirme çarkı Yağ akışı

Türbin çarkı

Döndürme momenti çeviricisi

Yağ akışı

Kılavuz

çark

Döndürme momenti çeviricisi,

Kalkıştaki hidrolik akışı P

om

pa ç

ark

ı

Türb

in ç

ark

ı

.

Tahrik

Tahrik edilen mil

Serbest dönücü

Pompa çarkı

Yönlendirme çarkı Yağ akışı

Türbin çarkı

Döndürme momenti çeviricisi

Yağ akışı

Kılavu

z

ça

rk

Döndürme momenti çeviricisi,

Kalkıştaki hidrolik akışı

Po

mp

a ç

ark

ı

Tü

rbin

ça

rkı


.

.

Pompa Türbin Yön verici çark

Pompa Yön verici Türbin

Pompa

Tork konvertörü iki bölgede çalışır 1. Bölge, Dönüştürme fazında yön verici

çarlık etkisiyle döndürme momentinin

yükseltilmesi gerçekleşir.

2. Bölge, Kavrama fazında hidroliğin

saptırılması gereksiz kaldığından, yön

verici çark türbinle birlikte döner.

Kalkış fazında hidrolik pompa

tarafından türbine basılır.

• Çark kanadı formuna uygun olarak

hidrolik akımı zorlanır ve forma uygun

olarak saptırılır.Bu durumda tahrik

momenti artışı en üst düzeydedir.

• Türbin döner ve araç ivmelenir

• Sabit duran yön verici çark hidroliği

tekrar avantalı şekilde pompaya

yönlendirir.


.

.

Pompa Yön verici

Türbin Pompa

Pompa Yön verici

Türbin Pompa

Türbinin artan devir sayısıyla akımın

kavisi düzelmektedir

• Akım seyri doğrusaldır.

• Tahrik momenti yükseltilmesi azalır.

• Pompaya uygun girişi sağlamak için,

hidrolik sadece yön verici kanatlarca

saptırılır

Pompa ve türbin devir sayıları birbirine

yaklaştığında, hidrolik her bir kanadı

geçerken neredeyse doğrusal hat

Üzerinde hareket eder.

• Bu fazda hidrolik yön verici çarkın sırt,

yani emme tarafından akar

• Yön verici çark kilidi boşaldığı için

serbest dönmeye başlar.

• Tahrik momenti artık yükseltilmez.

Bu durma erişildikten sonra konvertör

kavraması devreye girer.


Kavrama noktasına ulaştıktan sonra

• Moment dönüşümü kesilir, döndürme momenti dönüştürücüsü bir

hidrolik kavram gibi çalışmaya başlar .

• Bu işletme noktasında pompa çarkının türbin çarkı devir sayına oranı

yaklaşık 0,86 ...0,91.

• Bu fazda kılavuz çark yaklaşık olarak pompa ve türbin çarkları ile aynı

devir sayısına sahiptir ve artık hiçbir etkisi yoktur.

Moment dönüştürücüsü ile kalkışta motor momentinin 2... 4,5 kat arasında

çıkış momenti sağlanabilir. Hidrodinamik döndürme momenti çeviricisi

verimi kavrama noktasına ulaştıktan sonra (hidrodinamik kavramada

olduğu gibi) % 98 seviyelerine ulaşır.

• Motorun devir sayısı salınımı ve döndürme momenti darbeleri

hidrolik tarafından sönümlenir.

• Motor boğularak stop etmez, çünkü rölantide yalnızca çok düşük bir

döndürme momenti iletilmektedir.


Hidrodinamik Moment Değiştiricilerde Güç ve Moment İletimi

Hidrodinamik hız değiştiricilerine benzemekle beraber, farklı olarak pompa ve türbin

çarkları arasında bir kılavuz çark mevcuttur. Bu sistemde de pompa motor tarafından

döndürülmekte ve hidrolik sıvı aracılığı ile enerji türbine iletilmektedir. Arada yer alan

yön verici kılavuz çark da bir ML momenti aldığından sistemdeki momentler arasında

ilişkisi vardır.

Bu tip çevirici için ve bu eşitliğe uygun olarak pompa ve türbin

momentleri için

ve

eşitlikleri geçerlidir. Moment değiştirme oranı iM= M2/M1 =k2/k1 ve hız çevrim oranı in

L12 MMM

52 D.n.kM

52

111 D.n.kM 52

222 D.n.kM

n

12

1

2

1

L

1

2

2

1

n

i

1..kk

.k

k

M

M1.

1

.M

M

n

n

i

1


nMn

1

2

n

1

2

11

22

1

2 i.ii.k

ki.

M

M

n.M

n.M

P

PGüç iletim verimi

.

.

Resim : Trilok moment değiştirici prensip şeması ve moment iletim karakteristikleri


5. Otomatik Vites Kutuları

Bir döndürme momenti dönüştürücü moment ve devir sayısı için büyük bir değiştirme

sahasına sahip olmasına rağmen, bu moment dönüştürücünün arkasına bir mekanik

vites kutusu takılmadan bir aracın tahrikinde kullanılması ekonomik değildir. Mekanik

vites kutusunun kullanılmasıyla araç motoru, aracın kullanımı sırasında moment

dönüştürücü mümkün olduğunca kavrama noktasının üst bölgesinde çalışacak şekilde

verilen işletme şartlarına uyarlanır. Moment dönüştürücü ve mekanik vites kutusu

kombinasyonun yapıldığı hem yarı otomatik hem de tam otomatik vites kutularında

vardır.

Resim: Otomatik

vites kutusu (ZF)

Prof. Dr. N. Sefa KURALAY 59 Resim : Yarı otomatik vites kutusu

5.1. Yarı Otomatik Vites Kutuları

Yarı otomatik vites kutuları bilinen elle vites değiştirilebilen bir vites kutusuyla döndürme

momenti dönüştürücüsünden ibarettirler. Genellikle yarı otomatik vites kutuları normal

vites kutusu uygulamalarından daha az kademe sayısına sahiptir, çünkü hidrodinamik

moment dönüştürücüsü her bir kademenin hareket bölgesini kademesiz olarak aşağıya

doğru genişletmektedir. Moment dönüştürücü ve kademeli vites kutusu arasında bir

mekanik kavrama vardır


Servo motor

Yağ pompasından

Elektriksel kontaklı vites kolu

Moment dönüştürücü

Disk kavrama Isı değiştirgecine

Kumanda ventiline

Moment dönüştürücü ve disk kavrama

kombinasyonu Resim : Yarı otomatik vites kutusu

Vites değiştirme esnasında motor

vites kutusu arasından kuvvet

akışını kesmek için genellikle

kavrama olarak membran yaylı

kavrama kullanılır. Bir vites

kademesini devreye alma

sırasında vites koluna dokunur

dokunmaz bir elektriksel devre

kapanarak, elektro-manyetik bir

kumanda ventili devreye sokulur.

Kumanda ventili, motor alt basıncı

yardımıyla bir kol üzerinden

kavrama baskı plakasını açarak

kavramayı ayıran bir servo motoru

harekete geçirir. Vites

değiştirmenin akabinde kavramayı

tekrar birleştirmek, vites kolunu

bırakır bırakmaz, hemen

gerçekleşir.


5.2. Tam Otomatik Vites Kutuları

Tam otomatik vites kutularında hidrodinamik moment dönüştürücüsünün arkasına

bir planet dişli kutusu (Güneş dişli sistemi) monte edilir. .

.

Fren pabucu

İç dişli için içi boş mil

Planet taşıyıcı için içi boş mil

Güneş dişli için mil

İç dişli

Planet dişli kutusu (basitleştirilmiş gösterim)

Planet dişli

Güneş dişli

Planet dişli taşıyıcısı

Resim : Planet dişli kutusu (basit gösterilim)

Bu vites kutularında, hidrolik

veya elektro-mekanik kumanda

sistemleri sayesinde motor

yüküne ve aracın hareket

hızına bağlı olarak otomatik

olarak vites değiştirilir.


Planet Dişli Grubu Kademeleri

.

Güneş dişli tahrik ediliyor, iç dişli sabit tutuluyor

İç dişli tahrik ediliyor, güneş dişli sabit tutuluyor

1. Kademe : Güneş dişli tahrik ediliyor, iç dişli fren

pabucu ile sabit tutuluyor. Bu durumda planet

taşıyıcı ve buna bağlı çıkış mili güneş dişli ile aynı

dönüş yönünde dönmektedir. Planet dişliler sabit iç

dişli içinde yuvarlanmaktadır, bu şekilde en büyük

çevrim oranına ulaşılır. Çıkış mili, giriş miline göre

oldukça yavaş dönmektedir

( i1 = ziç/zGüneş +1).

2. Kademe : İç dişli tahrik ediliyor, güneş dişli sabit

tutuluyor. Bu sayede planet dişliler güneş dişli

etrafında yuvarlanarak planet taşıyıcıyı döndürürler

ve planet taşıyıcıya sabit bağlı çıkış mili de iç dişli

dönüş yönünde tahrik edilmiş olur. Bu kademede

de hareket yavaşlatılır. Fakat çevrim oranı 1.

kademeye göre daha düşüktür

( i2 = zGüneş/ziç +1)

Planet Dişli Grubu Kademeleri

Planet dişli grubunda ya güneş dişliyi, planet dişlileri veya iç dişliyi tahrik etmek,

frenlemek veya karşılıklı bloke etmek suretiyle farklı çevrim oranlarına ulaşmak

mümkündür


.

.

Güneş dişli, iç dişli ve planet taşıyıcı aynı devirde dönüyor

Planet taşıyıcı sabit tutuluyor, dönme yönü değişiyor.

Lamelli kavrama

Birincil planet grubu

İç dişli

Çıkış

Park kademesi için tırnaklı mandal

İkinci güneş dişli Birinci güneş dişli

Tahrik

İkinci planet dişli

Birinci planet dişli

Birinci güneş dişli

İkinci güneş dişli

İç dişli

(Kesit resmi)

Planet Dişli Kutusu-Ravigneaux Grubu

İkincil planet grubu

Planet dişli kutusu (Ravigneaux-Grubu)

3. Kademe : Dişliler bloke oluyor, bu sayede güneş dişli ve

iç dişli aynı dönme yönünde ve aynı devirde dönüyor.

Planet dişliler yuvarlanamıyor ve sistemle birlikte

dönüyorlar. Planet taşıyıcı da güneş dişli ile aynı devirde

yani motor devir sayısında dönmek zorunda. 3. kademe

direk kademe oluyor

(i3 = 1 ).

Geri Vites Kademesi : Planet taşıyıcı sabit tutuluyor.

Güneş dişli tahrik dişilisi. Bu şekilde planet taşıyıcı ara

taşıyıcı gibi çalışıyor ve iç dişlinin dönme yönü değişiyor. İç

dişliye bağlı iç boş çıkış mili güneş dişliye göre ters yönde

dönüyor. Hareket yavaşlayarak çıkar

(i4 = -ziç/zGüneş ).


Planet Dişli Kutularının Yapısı

Üç ileri bir geri vites kademeli , duruma göre bir tahrik ve bir çıkış milli planet

dişli kutuları için planet dişli gruplarının farklı kombinasyonları mevcuttur:

1. İki planet dişli grubunun arka arkaya devreye alınması

2. Aynı iç dişliye sahip iki planet dişli grubunun arka arkaya takılması. Güneş

dişlilerin çapları farklıdır ve milleri aynı eksende iç içe yataklanmıştır.

Bu kombinasyon Ravigneaux Grubu olarak isimlendirilir.

3. Aynı güneş dişli sistemine sahip iki planet grubunun arka arkaya

bağlanması. İç dişlilerin çapları farklıdır. Bu kombinasyona Simpson

Grubu ismi verilmektedir.


Resim: 3 basamaklı otomatik vites kutusu (ZF)


.

.

Kavrama

Fren

Serbest

dönücü

Türbin

Pompa Yön verici

çark

Vites Vites

Vites Geri Vites

Resim: 3 basamaklı otomatik vites kutusunun güç akış şeması


Resim: 5 basamaklı otomatik vites kutusu (Mercedes-Benz)


Resim: 7 ileri 2 geri vites basamaklı otomatik şanzıman (Mercedes-Benz)


. .

Giriş Çıkış

Vites

Resim: 7 basamaklı otomatik vites kutusunun kumanda şeması (Mercedes-Benz)


.

.

Güneş dişli, iç dişli ve planet taşıyıcı aynı devirde dönüyor

Planet taşıyıcı sabit tutuluyor, dönme yönü değişiyor.

Lamelli kavrama

Birincil planet grubu

İç dişli

Çıkış

Park kademesi için tırnaklı mandal

İkinci güneş dişli Birinci güneş dişli

Tahrik

İkinci planet dişli

Birinci planet dişli

Birinci güneş dişli

İkinci güneş dişli

İç dişli

(Kesit resmi)

Planet Dişli Kutusu-Ravigneaux Grubu

İkincil planet grubu

Planet dişli kutusu (Ravigneaux-Grubu)

.

.

Çıkış mili

Tahrik

Resim: Ravigneaux Grubu.

Ravigneaux Gruplu Planet Dişli Kutusu:

İkinci güneş dişli mili içinde birinci güneş dişli mili

serbestçe dönebilmektedir. Birinci güneş dişli

devamlı olarak birinci planet dişlilerle temas

halindedir; birinci güneş dişli mili tahrik mili olarak

görev yapmaktadır. Birinci planet dişliler devamlı

olarak ikinci planet dişliler ile temas halindedirler.

İkinci planet dişliler hem birinci planet dişliler ile

hem de iç dişli ile temas halindedirler. Tüm planet

dişliler ortak bir planet taşıyıcıya yataklanmıştır. İç

dişli vites kutusu çıkış miline bağlanmıştır.


Hidrolik Kumanda

Lamelli kavramalar ve fren bantları üzerinden hidrodinamik moment dönüştürücüsünün

hemen arkasına bağlanan planet dişli kutusu çalıştırılabilir. Kademe değiştirme hidrolik

kumanda yardımıyla gerçekleşir . Vites kolu pozisyonu N – Boşa dönme (rölantide çalışma): .

.

.

Çalışma basıncı

Motor alt basıncı Modüle basınç


Vites kolu pozisyonu D – 1. Vites kademesi :

.

.

Ayar basıncı


Motor alt basıncı Modüle basınç

Resim : Hidrolik kumanda – Vites kolu pozisyonu D, 1. Kademe


.

.

Ayar basıncı

Modüle basınç

Motor alt basıncı


Vites kolu pozisyonu D – 2. Kademe :

Resim : Hidrolik kumanda – Vites kolu pozisyonu D, 2. Kademe


.

H

Planet dişli grubu Serbest dönücü Piston

Moment dönüştürücü

Pompa


Regülasyon basıncı

Kavramalar Fren bandı

Park kademesi kilidi

Merkezkaç kuvveti regülatörü

Vites değiştirme ventilleri

Vites kolu sürgüsü Modüle basınç

Motor alt basıncı

Kısma ventili

Kick-Down şalteri

Hidrolik Kumanda – Vites kolu sürgü pozisyonu D, 3. Kademe

Vites kolu pozisyonu D – 3. Kademe :

Resim : Hidrolik kumanda- Vites kolu pozisyonu D, 3. Vites


6. Kademesiz otomatik vites kutusu

Kademesiz olarak çevrim oranlarını ayarlamak suretiyle motor devir

sayısını; motor gücünün, momentinin mümkün olan en yüksek ve egzoz

emisyonlarının en düşük seviyede kalmasını sağlayacak bölgede tutar.

Moment iletimi, metal elemanlı bir kayış üzerinden iki adet iki parçadan

oluşan kasnaklar üzerinden aktarılır. Kasnaklardan bir tanesi motor miline

irtibatlı, diğeri aks tahrik mili ile irtibatlıdır. Kasnakların efektif çapları

ayarlanabilmektedir. Bir kasnakta efektif çap küçülürken diğerinde buna

uygun olarak büyümektedir. Çevrim oranı aracın taleplerine uygun olarak

kademesiz olarak değişmektedir.

Geri vites için giriş kasnağı önüne bir planet dişli sistemi monte edilmiştir.

İşletme elemanları kademeli tam otomatik vites kutularına benzemektedir.

Kavrama olarak hidrodinamik moment değiştirici (Tork konvertörü), elektrikli

kavrama veya elektronik kumandalı kavrama tercih edilmektedir.


Resim: Kademesiz otomatik vites kutusunda kuvvet akışı


Resim: Kademesiz

otomatik vites kutusu

(Ford)


.

.

Kayar çelik elemanlı metal kayış

Efektif çapları değişebilen kasnaklar

Planet dişli grubu

Resim : Planet dişli gruplu kademesiz otomatik dişli kutusu


Resim : CVT vites kutusu olarak ta bilinen kademesiz otomatik vites kutusu

(AUDİ Quattro)


.

Kalkış

Zincirli varyatör

Üst devir

Kalkış kavraması Varyatör İletim zinciri Yağ pompası Hidrolik kumanda

Elektronik

kumanda

Resim: Audi multitronic


Resim: Audi multitronic


İlginize teşekkür ederim

Prof. Dr. N. Sefa KURALAY

momentkisi.deu.edu.tr/mustafa.karaoglan/sunu 5 moment... · 2014-10-27 · z için i 3 / i c 2 1 #...

Documents