MOTORLU ARAÇLAR TEKNOLOJİSİ ALANIMOTORLU ARAÇLAR TEKNOLOJİSİ ALANI

http://www.motorsitem.tr.gghttp://www.aracteknolojisi.tr.gg

  A A Dingil mesafesi Dingil mesafesi B B İz açıklığıİz açıklığı

Ackermann direksiyon sistemi 1 Aks mafsalı 2 Destek alanı 3 Hayali ortak merkez

Temel direksiyon sistemleri Aks mafsallı direksiyon sistemi

  Motorlu araçlarda genellikle Ackermann ya da aks mafsallı direksiyon sistemleri kullanılmaktadır.

  Bu direksiyon sistemlerinde yönlendirilen ön tekerleğin aks mafsalı yönlendirme ekseninde dönmektedir.

  Yönlendirme sırasında dingil mesafesi büyük ölçüde sabit kalmaktadır.

Yönlendirilen tekerlekler arasındaki alan derin oturumlu parçaların (örneğin motor) yerleştirilmesi amacıyla kullanılabilmektedir. Ağırlık merkezinin yere yakın olması sayesinde araç iyi yol tutuş özellikleri sergilemektedir.

Geniş yönlendirme açılarında bile destek alanı önemli ölçüde azalmadığından aracın dengesi korunmaktadır.

Aks geometrisinin temel prensipleri   Dingil mesafesi ve iz açıklığı

  Dingil mesafesi (A) ön ve arka tekerleklerin merkezleri arasındaki mesafedir.

  İz açıklığı ise tekerleklerin temas düzleminde sol lastiğin ortasından sağ lastiğin ortasına kadar olan mesafedir.

  İz açıklığı ve dingil mesafesi ne kadar geniş olursa aracın özellikle virajlardaki sürüş güvenliği de o denli artmaktadır. 

Yönlendirme trapezinin işleviYönlendirme trapezinin işlevi

Tekerlekler düz konumda 1 Ön aks 4 Bağlantı rotu2 Aks mafsalı 5 Trapez alan3 Direksiyon kolu

Viraj alırken tekerleklerin konumu 1 Ön aks 2 Aks mafsalı 3 Direksiyon kolu 4 Bağlantı rotu

 

• Virajlarda aks mafsalları hareket ederek tekerleklerin dönmesini sağlamaktadır. Ön tekerlekler döndüğünde bağlantı rotu ile ön aks arasındaki paralellik bozulmaktadır.

• Bu durum iki direksiyon kolunun uçlarının farklı açılarda hareket etmelerine ve virajın içindeki ön tekerleğin daha fazla dönmesine neden olmaktadır.

• İç tekerleğin dış tekerlekten daha geniş bir açı ile dönmesi tuhaf gibi gelsede aracın daha hassas bir şekilde yönlendirilebilmesini ve lastiklerin daha az aşınmasını sağlamaktadır.

-Bunun nedeni virajın içindeki tekerleğin virajın dışındaki tekerlekten daha az tur yapmasıdır.

-(içteki tekerlek açısı dıştakinden herzaman iki derece fazla döner).

Yönlendirme trapezinin işlevi• Bu şekilde adlandırılmasının nedeni iki direksiyon kolu ile bağlantı rotunun ön aks ile bir trapez şekli aluştşrmasıdır.• Aks mafsalı ile direksiyon kolu birbirlerine sıkı bir şekilde bağlanmışlardır. Aks mafsalı dingil pimleri yada rotiller üzerine hareket edebilecek bir şekilde yerleştirilmişlerdir. Bağlatı rotu ile direksiyon kolları da birbirlerine hareket edebilecek şekilde bağlanmışlardır.• Tekerlek düz konumda iken bağlantı rotu ile ön aks birbirlerine paralel durumdadır.

Tekerlek dönüklüğüTekerlek dönüklüğü

İçe dönüklük

Dışa düklük

Tekerlek dönüklüğü• Tekerlek dönüklüğü tekerlek düz konumda iken aksın önünde ve arkasında jant flanşları arasındaki mesafe farklıdır.• Aksın önündeki mesafe ile arkasındaki mesafe aynı ise aracın tekerlek dönüklüğü sıfırdır. Ancak genellikle tekerlekler içe yada dışa dönük şekilde durmaktadır.• Tekerlek dönüklüğü değerleri milimetre yada açısal derece ve dakika cinsinden belirtilmektedir.İçe dönüklük• Hareket yönünde jant flanşları arasında aksın önündeki mesafe aksın arkasındaki mesafeden az ise aracın tekerlekleri içe dönüktür.

I₁< I₂Dışa dönüklük• Hareket yönünde jant flanşları arasında aksın önündeki mesafe aksın arkasındaki mesafeden fazla ise aracın tekerlekleri dışa dönüktür.

I₁> I₂• Tekerleklerin ideal hareket yönü aracın uzunlamasına eksenine paraleldir. Ön tekerlekler, askı donanımı elemanlarınınelestik biçim bozukluğuna (örneğin bağlantı rotu, lastik takozlar) maruz kalmaları nedeniyle genellikle ideal çizgilerinden sapmaktadır.• Ön tekerlekten çekişli araçlarda içe kapanarak içe dönüklüğe neden olmaktadırlar. Arkadan itişli araçlarda ise dışa dönüklüğe neden olmaktadırlar.

Kamber Kamber Kamber• Kamber, tekerlekler düz konumda iken tekerlek düzlemi

ile yol zeminine dik düzlem arasındaki açıdır.Pozitif kamber• Tekerleğin üst kısmı dışa yatık durumda ise kamber açısı

pozitiftir.• Etkileri:-Daha küçük yönlendirme yarıçapı, tekerlek kuvvetlerinin

direksiyon üzerindeki etkisinin azaltılmasını sağlamaktadır,

-Düşük viraj kuvveti. Negatif kamber• Tekerleğin üst kısmı içe yatık durumda ise kamber açısı

negatiftir.• Etkileri:-Yüksek viraj kuvveti,-Alçak araç ağırlık merkezi

+ Pozitif kamber açısır Yönlendirme yarı çapı

– Negatif kamber açısır Yönlendirme yarı çapı

Kaster Kaster Kaster

• Kaster açısı, dingil pimi yada amortisör ekseni (tekerleğe içten bakıldığında) ile tekerleğin ortasından geçen düşey eksen arasındaki açıdır.

Kaster iz düşümü

• Kaster iz düşümü, amortisör ekseninin yol zemini düzlemi ile kesişme noktası ve tekerleğin ortasından geçen düşey eksen arasındaki mesafedir.

Pozitif kaster

• Dingil pimi açısı aracın ön kısmından geride kalıyorsa, kaster açısı ve kaster iz düşümü pozitif olarak tanımlanmaktadır.• Pozitif kaster tekerleklerin düz konuma dönmelerini sağlamaktadır. Bu durum aracın izinin korunmasına yardımcı olmaktadır. Ancak pozitif kaster aracın yönlendirilmesi için bir miktar daha fazla güce gereksinim duyulmasına neden olmaktadır.

Pozitif kaster1. Amortisör ekseni2. Tekerlek temes noktası3. Pozitif kaster-amortisör

ekseninin yol zemini ile kesişme noktası

s Kaster iz düşümü Kaster açısı

Negatif kaster

KasterKasterNegatif Kaster

Eğer tekerlek temas noktası, amortisör ekseni ileSürüş yönünde yola temas eden kesişme noktasınınÖnünde kalıyor ise kaster açısı ve kaster izi NEGATİFTİR.

Negatif kaster yada yalnızca az bir miktar pozitif Kaster ön tekerlerde sıkça mevcuttur. Sebebi ise dönüş anındaki dönüş kuvvetlerini en aza indirmektir.

Lastiklerin gerekliliğiLastiklerin gerekliliğiLastiklerin gerekliliği • Günümüz araçlarının özel olarak

ayarlanmış askı donanımlarının çalışabilmesi için araç yol zeminine yeteri kadar temas etmelidir.

• Bu işlev lastikler tarafından yerine getirilmektedir. Lastik tasarımında güvenliğe ve konfora birinci derecede öncelik verilmektedir.

Lastiğin işlevi

• Lastiklerin tasarımı aşağıda belirtilen işlevleri gerçekleştirecek şekilde yapılmaktadır:

- aracın ağırlığının desteklenmesi- aracın yola tutunmasının sağlanması- hareket, frenleme ve viraj

kuvvetlerinin iletilmesi- iyi bir yaylanma sağlamak suretiyle

sürüş konforunun artırılması- lastiğin hava basıncı kaybına neden

olmaması ve hasarlardan etkilenmemesi

- lastiğin yüksek kilometre yapması

• Kayma oranı yüzde cinsinden ifade edilmektedir. Tekerleğin güç iletilmediği zaman kat ettiği mesafe ile güç iletildiği zaman kat ettiği mesafe arasındaki farkı temsil etmektedir.• Frenleme sırasında tekerlekler kilitlendiğinde kayma oranı %100 olarak gerçekleşmektedir.• kayma oranı aşağıda belirtilen kuvvet büyüklüklerine bağlı olarak değişiklik göstermektedir:- tahrik kuvveti yada frenleme kuvveti,- viraj kuvveti, - lastik ile yol zemini arasındaki statik sürtünme katsayısı.Statik sürtünme katsayısı• Statik sürtünme katsayısı yol zemininin türü (örneğin beton, asfalt ya da kaldırım taşı), yol zemininin durumu (örneğin kuru ya da ıslak ) ve belirlenmektedir.• Dönen bir tekerleğin yolla temas alanına tahrik kuvveti gibi bir kuvvet etki ettiğinde lastik ile yol arasında göreceli bir hareket oluşmaktadır.• Bu durumda aracın kat ettiği mesafe yuvarlanma dairesine karşılık gelen mesafeden daha kısa olmaktadır. Yani lastik, yol zemininin üzerinde kaymaktadır.

Lastikleri etkileyen Lastikleri etkileyen kuvvetlerkuvvetler

Araç üzerinde etki eden çeşitli kuvvetler1. Enine eksende yalpalama, enine

eksende kayma2. Dikey eksende gezme, dikey eksende

zıplama

3. Uzunlamasına eksende yana yatma(sarsıntılı bir yolda) uzunlamasına eksende burulma

4. Frenleme kuvveti ve yanal kuvvetler

5. Tekerleklerin hareketi

6. Tahrik ve frenleme kuvvetleri ile yanal kuvvetler

7. Direksiyon ekseninde titreşim

8. Aracın ağırlık merkezi

Lastikleri etkileyen kuvvetler (devamı)Lastikleri etkileyen kuvvetler (devamı)Yanal kuvvetler ve lastiğin yanal sapması• Lastik doğru hava basıncına sahipken lastiğin zeminle temas ettiği bölgede lastik yanaklarında hafif bir deformasyon oluşmaktadır. Araç hareket ettikçe lastikte dairesel bir deformasyon meydana gelmektedir. Dönen lastikte meydana gelen bu deformasyon “esneme” olarak adlandırılmaktadır.• meydana gelen esneme bir yuvarlanma direnci oluşturmaktadır. Bu direnç aşağıda belirtilen kuvvetlere bağlı olarak değişiklik göstermektedir.-lastik kesiti- lastik hamuru- diş deseni- yol zeminitürü- aracın hızı• Lastiğin yanal kuvvetleri iletebilmesi için hareket yönüne belirli bir açı ile dönmesi gerekmektedir. Bu nedenlerlastikler virajlarda düz bir şekilde hareket etmekte , yanal olarak esnemektedir.• Lastik esneyerek aracın yolda kalmasını sağlayan bir direnç yani yanal kuvvet oluşturmaktadır. Lastiğin yanal sapması tekerleklerin kamber açısı ve içe dönüklüğü ile elde edilmektedir.• Yan rüzgarlar, merkezkaç kuvveti ya da negatif kaldırma kuvveti gibi aracın izinden çıkmasına neden olan kuvvetlerin soğurulabilmesi için yanal kuvvetlerin iletilmesi gerekmektedir.

Yanal kuvvetlerin etkisi altındaki lastik1 Yanal kuvvet

Lastikleri etkileyen kuvvetler (devamı)Lastikleri etkileyen kuvvetler (devamı)Bias katlı Lastikler (çapraz katlı )

Radyal lastikler Lastikler

Lastik hız sembolleri ve yük indeksi Lastik hız sembolleri ve yük indeksi tablosutablosu

GenelGenelGenel

• Aracın ağırlık merkezine etki eden merkezkaç kuvveti ağırlık merkezinin konumuna göre ön ve arka tekerleklere dağıtılmaktadır.

• Bu durum aracın istenilen hareket yönünden farklı bir yönde hareket etmesine neden olabilmektedir.

• Yanal bir sapma oluşmaktadır. Kayma açısının etkisi uygun önlemler alınmak suretiyle azaltılabilmektedir (kontra direksiyon hareketi).

Arkadan kayma

• Viraj içersinde aracın arka kısmı dışarıya doğru ön kısmından fazla savrulduğunda araç arkadan kayacaktır.

• Bu durumda arka aksın kayma açısı ön aksınkinden çok daha geniştir.

- Bu nedenle araç daha dar bir çember içersinde hareket edecektir. Dönüş azaltılmadığı takdirde aracın arkası “kopacaktır”.

S Ağırlık merkezi aracın arka kısmındaF Mertkezkaç kuvveti Kayma açısı

Genel devamGenel devamÖnden kayma

• Viraj içersinde aracın ön kısmı dışarıya doğru arka kısmından fazla savrulduğunda araç önden kayacaktır.

• Bu durumda ön aksın kayma açısı arka aksınkinden çok daha geniştir.

• Araç daha geniş bir çember içersinde hareket edecektir. Daha geniş bir dönüş açısı uygulanarak viraj çizgisinde döndürülmesi gerekmektedir.

• Araç önden kaydığında virajın dışına doğru savrulabilecektir.

• Önden motorlu araçlar ağırlık merkezlerinin araç merkezinin önünde yer alması nedeniyle önden kayma eğilimi göstermektedir.

Nötr

• Ağırlık merkezi aracın merkezinde bulunmaktadır. Tüm tekerleklere eşit ağırlıkta yük binmektedir.

• Viraj kuvveti eşit bir şekilde dağılmışır.

• Viraj koşullarında bir değişiklik olması halinde araç önden ya da arkadan kayabilecektir.

S Ağırlık merkezi aracin önündeF Merkezkaç kuvveti Kayma açısı

S Ağırlık merkezi aracın merkezindeF Merkezkaç kuvveti Kayma açısı

Direksiyon sisteminin gerekliliğiDireksiyon sisteminin gerekliliğiDireksiyon sisteminin gerekliliği

Direksiyon sisteminin yapısı (ford Mondeo)1. Direksiyon simidi2. Direksiyon kolunu borusu ve

direksiyon mili3. Direksiyon dişli kutusu4. Direksiyon bağlantı kolu

Direksiyon sistemi, süspansiyon sistemi ile birlikte bütün hız ve yol sartlarında kolay ve emniyetli bir sürüş için önemli bir rol üstlenir. Aktarma organları motordan elde edilen gücü tekerleklere iletir, direksiyon sistemi aracın istenilen yöne döndürülmesini sağlarken fren sistemi de güvenli, dengeli yavaşlama ve durmayı sağlar.

Mükemmel Manevra KabiliyetiAraçlar dar ve virajlı yollarda sürülürken diraksiyon sistemi ön

tekerlekleri çabuk, kolay ve muntazambir şekilde döndürülebilmelidir.

Uygun Direksiyon EforuDireksiyon eforunu etkileyecek olumsuz bir etken yok ise,

direksiyonu çevirmek için gerekli efor, araç yavaş sürülürken veya dururken çok fazla, aksine araç hızla sürülürken ise daha az olacaktır. Bu nedenle rahat ve yolu daha iyi hissedebilecek bir direksiyon temin etmek için sistem düşük hızda hafif, yüksek hızda ise daha ağır olacak biçimde tasarlanmalıdır.

Direksiyonun ToplamasıAraç döndürülürken sürücü direksiyonu sıkıca tutmalıdır. Dönüş

tamamlandıktan sonra direksiyon simidi düz konuma sürücü fazla efor sarfetmeden dönebilmelidir.

Yol Yüzeyinden Gelen Darbelerin Minumuma İndirilerek Aktarılması

Direksiyon sistemi; bozuk yol yüzetinden gelen darbelerin direksiyon hakimiyetinin kaybedilmesine neden olmayacak biçimde tasarlanmalıdır.

Direksiyon sistemiDireksiyon sistemiTANIMLAMA

• Direksiyon simidinin amacı sürücünün ön tekerlekleri döndürerek aracın yönünü kontrol etmesini sağlamaktır.• Bu direksiyon simidi döndürülerek gerçekleştirilir. Direksiyon simidinin dönme hareketi direksiyon kolonu vasıtasıyla direksiyon dişlilerine iletilir, direksiyon dişlisi de iletilen hareketi dönme torkunu arttırarak direksiyon bağlantılarını arttırarak direksiyon bağlantıları vasıtasıyla ön tekerleklere aktarır ve ön tekerleklerin dönmeleri sağlanır.• Direksiyon sistemi araç dizaynına bağlı olarak (aktarma organları ve süspansiyon sistemlerine, ticari veya binek araç olması gibi) değişmekle birlikte, günümüzde yaygın olarak aşağıda resimleri görülen krameyer dişli tip veya döner bilyalı tip direksiyon sistemleri kullanılmaktadır.

Krameyer dişli tip direksiyon

Döner bilyalı tip direksiyon

Mekanik direksiyonMekanik direksiyonTANIMLAMADireksiyon dişli grubu içindeki dişliler yalnız ön tekerlekleri çevirmez aynı zamanda da rediksiyon dişlileri gibi çalışırlar, çıkış torkunun arttırılması ile direksiyon dönme eforu azaltılır, rediksyon oranına direksiyon dişli oranı da diyebiliriz ve normal oran 18-20/1 arasındadır. Daha büyük bir oran direksiyon eforunu azaltır, fakat bir viraja girildiği zaman da daha fazla direksiyon simidi turu gerektirir. Direksiyon dişli sistemlerinin çeşitli tipleri vardır, fakat günümüz araçlarının üstünde krameyer dişli tip ve döner bilyalı tipler genellikle daha fazla kullanılır. Küçük ve orta büyüklüktaki binek ve ticari araçlarda krameyer dişli tip direksiyon kullanılırken daha büyük kapasiteli araçlarda döner bilyalı tip direksiyon kullanılmaktadır. Direksiyon Dişli OranıDöner bilyalı tip direksiyon kutusunda, direksiyon dişli oranı; pitman kolunun hareket miktarıyla, direksiyon simidinin dönme miktarının bölünmesiyle bulunur.

Direksiyon simidinin dönme miktarı (derece)

Pitman kolunun hareket miktarı (derece) Kramayer dişli tip için, direksiyon dişli oranı; ön tekerlek dönme açısıyla direksiyon simidinin dönme miktarının bölünmesiyle bulunur.

Direksiyon simidinin dönme miktarı (derece)

Ön tekerlek dönme açısı (derece)

Döner Bilyalı Tip

Krameyer Dişli Tip

Kremayer tip direksiyon kutusuKremayer tip direksiyon kutusu

Direksiyon tipleriDireksiyon tipleri

Döner Bilyalı DireksiyonDöner Bilyalı DireksiyonDeğişken diş oranlı tipiDeğişken diş oranlı tipi

Kremayer tip değişken Kremayer tip değişken adımlı direksiyon kutusuadımlı direksiyon kutusu

Hidrolik Direksiyon SistemiHidrolik Direksiyon Sistemi

Askı donanım sistemiAskı donanım sistemi

SALINIM VE SÜRÜŞ KONFORUSALINIM VE SÜRÜŞ KONFORU

Salınım ve sürüş konforuSalınım ve sürüş konforu

Salınım ve sürüş konforuSalınım ve sürüş konforu

Salınım ve sürüş konforuSalınım ve sürüş konforu

ElastikiyetElastikiyet

Yay salınımı ve yay Yay salınımı ve yay tipleritipleri

Yay tipleri

Askı donanım sistemindeki yaylar

Yaprak makaslar ve Helezon Yaprak makaslar ve Helezon yaylaryaylar

Burulma çubukları ve lastik Burulma çubukları ve lastik takozlar takozlar