HİDROLİK DİREKSİYON SİSTEMİ

GENEL YAPISI : Sistem genel olarak hidrolik pompa, yön kontrol valfı, silindir, emniyet valfı, depo, filtre ve ara elemanlardan oluşur[4]

Hidrolik pompa : Otomobillerde kayış kasnak sistemi ile çalışır. Tamamen motor gövdesinden ayrıdır Depo ve pompa gövdesi tek parça halindedir Kamyon, traktör, iş makineleri gibi ağır taşıtlarda ise pompa ve depo tek parça olarak motor gövdesine bağlanmıştır Pompa hareketini dişli sistemi ile motordan alır Bu ağır taşıtların bir kısmında (özellikle traktörlerde) bu pompadan çıkan basınçlı akışkan aynı zamanda yardımcı aksamların kontrolünde (pulluk , pulvericator gibi ) kullanılır bu devreler genellikle kapalı merkezli devrelerdir.

Yön kontrol valfleri : Direksiyon ve rotlarla direkt irtibatlı olan birleşik komuta sistemi içerisinde yer alır.

Güç silindiri : Rot ve şasi ile irtibatlıdır Yön kontrol valfı tarafından kontrol edilir. Bağlantıda genellikle esnek borular kullanılır.

Emniyet valfi : Pompa depo kompleksi üzerindedir Pompadan çıkan fazla basınçlı akışkan bu valfden depoya gönderilir.

Depo : Depo pompa kompleksi üzerindedir Depo sürekli kontrol edilir ve dolu tutulur Depodaki yağ tamamlanırken silindirin en kısa konuma gelmesi sağlanır. Bu sayede piston kolundan dolayı meydana gelecek taşmalar önlenmiş olur.

Filtre : Emiş hattında yer alır. Genellikle özel tel süzgeçler kullanılır. Bunlar kullanıldığında değiştirilemez, çıkarılarak temizlenir ve yerine takılırlar.

Ara elemanlar: Genellikle esnek, basınca dayanıklı hortumlar oluşturur. Bu hortumlar kontrol edilip, çatlak ve delinme gibi durumlarda değiştirilirler Pompada kullanılan Y kayışları da gerginlik ve çatlak kontrollerine tabi tutulurlar.

HİDROLİK DİREKSİYONUN BASİT ÇALIŞMASI

Hidrolik direksiyonun direksiyon eforunu sağlayan iki ayrı tipi vardır, birinci tip motor gücünü kullanan hidrolik bir sistemdir. Diğerinde ise bir elektrik motor kullanılır. ikincisi için , ön bagaj kompartmanı içinde bağımsız bir elektrik motorlu pompa kullanılır. Her ikisi de hidrolik basınç üretir ve bu basınç hidrolik silindir içinde bir piston üzerinde uygulanır. Böylece hidrolik basınç kremayer eforu için pinyona yardım eder. Bu yardımın miktarı basıncın miktarına bağlı olarak pistonun üzerine uygulanır. Bu nedenle, eğer daha fazla direksiyon kuvveti gerekirse, basınç yükselmelidir. Hidrolik basınç içindeki değişim, direksiyon ana miline bağlı bir kumanda valfi ile sağlanır.

4.1 Nötr konumu (düz sürüş) :

Hidrolik yağı pompadan kumanda valfine gönderilir. Eğer kumanda valfı nötr konumu içinde ise hidroliğin hepsi kumanda valfinden geçerek emniyet valfı içine akar pompaya geri döner. Aynı zamanda, hemen hemen hiç basınç oluşmaz, çünkü silindir pistonunun her iki tarafındaki basınç eşittir ve piston bu durumda herhangi bir yöne hareket etmeyecektir.

4.2 Dönüş sırasında :

Direksiyon ana mili herhangi bir yöne döndüğü zaman, kumanda valfı de hareket eder ve hidrolik geçişinin biri kapanır. Diğer geçit açılır ve hidrolik akış hacmi oranında bir değişime neden olur. Aynı zamanda da, basınç oluşur. Sonuç olarak, pistonun her iki tarafı arasında bir basınç farkı meydana gelir ve piston daha düşük basıncın bulunduğu tarafa doğru hareket eder, böylece silindirin düşük basınç tarafındaki hidrolik, kumanda valfinden pompaya geri döner.

HİDROLİK DİREKSİYON DİŞLİ KUTUSU

Hidrolik silindir

içindeki piston,

kremayer dişli mili üzerine yerleştirilmiştir ve kanatlı tip hidrolik

pompanın meydana

getirdiği hidrolik basınç pistonun iki yönünden birine ilerleyerek kremayeri hareket ettirir. Hidrolik basınç kapağı, piston üstündeki piston keçesi ile önlenir. Hidroliğin harici kaçaklarını önleyen, silindirin her iki tarafında birer yağ keçesi vardır. Kumanda valf mili direksiyon simidine bağlıdır. Direksiyon simidi düz sürüş pozisyonunda iken kumanda valfide düz konumdadır. Bu durumda hidrolik pompanın bastığı yağ piston yüzeylerini etkilemeyip rezervuar tanka geri döner Direksiyon herhangi bir yöne döndürüldüğünde ise kumanda valfı hidrolik yağı pistonun bir yüzeyine doğru yönlendirir pistonun aksi tarafı ise kumanda valfı üzerinden rezervuar tanka açılır.

Günümüzde, kumanda valflerinin geçitleri değiştirme işlemlerinde kullanılan valf tiplerine göre ve çalışma şekillerine göre altı çeşittir

Çeşitleri

1. Aynı eksenli birleşik hidrolik yardımlı direksiyon

2. Döner bilyalı sürgülü valf tipi hidrolik yardımlı direksiyon

3. Kremayer dişli tip ekseni kaçık birleşik hidrolik yardımlı direksiyon

4. Kremayer dişli tip aynı eksenli burulma çubuklu döner makara supaplı (döner valf tipi) hidrolik yardımlı direksiyon

5. Kremayer dişli tip aynı eksenli spool valf tipi hidrolik yardımlı direksiyon

6 . Rottan kumandalı hidrolik yardımlı direksiyon

HİDROLİK DİREKSİYON SİSTEMLERİNDE ARIZACILIK

Direksiyon sistemi kontrol edilirken, direksiyon sistemi ve ön tekerlekler, süspansiyon, akslar ve şasi arasında ki yakın ilişki unutulmamalıdır. Bu nedenle ortaya çıkacak problemler sürücüye direksiyon sisteminden gibi görünse bile süspansiyon sistemi içindeki problemler arızanın asıl sebebi de olabilmektedir.

Bu nedenle, karar vermeden önce, direksiyon sistemi içinde yer alan problemleri göz önüne almak ve diğer bütün olası nedenleri kontrol etmek, bize zaman ve efor tasarrufu sağlayacaktır.

Hidrolik direksiyon sistemlerinde oluşabilecek anzalar,muhtemel sebepleri ve tamir yöntemleri aşağıdaki tablolarda gösterilecektir. Bu arızalar mekanik direksiyon sistemlerindeki arızalarla benzerlik göstere bilirler. Aşağıda bütün arızalar da verilecektir

Aşırı Direksiyon Simidi Boşluğu

Direksiyon sisteminde bir çok mafsal olduğundan, çok az bir boşluk olması beklenir. Bu nedenle, direksiyon sistemindeki parçaların gevşemesi ve mafsalların aşınması sonucunda oluşan aşırı bir boşluk, aracın yolda gezmesine ve bir tarafa gezmesi ne sebep olacaktır. Bu da

lastiklerde anormal aşıntılara ve titreşimlere neden olacaktır.

Araç üzerinde yapılan kontroller:Direksiyon simidinin yukarı ve aşağı, sola ve sağa, ileri ve geri hareketi ve direksiyon simidinin ana mil üzerindeki bağlantısının iyi olup olmadığının kontrolü, ana mil bilyalarının gevşek olup olmadığı ve direksiyon kolonunun bağlantılarının sıkılığının kontrol edilmesidir.

Direksiyon simidi boşluğunun kontrolü

Araç düz sürüş konumunda iken, direksiyon simidi hafifçe döndürüldüğünde ön tekerlekler döner. Fakat ön tekerleklerin tam dönmesi için yeterli değildir. Bu esnadaki direksiyon simidi hareketinin miktarına direksiyon simidi boşluğu deyebiliriz. Kabul edilebilir boşluk limiti araç modeline göre değişiklikle birlikte 30 mm' den daha fazla değildir. Eğer boşluk fazla ise, buna aşağıda yazılı arızaların biri veya birkaçı neden olabilir.

· Direksiyon simidi somunu yetersiz sıkılıkta

· Direksiyon dişlisinin aşınması veya yanlış ayar

· Aşınmış bağlantı mafsalları

· Gevşek konsol bağlantıları

· Gevşek tekerlek bilyaları

· Gevşek ana mil mafsalları

Direksiyon bağlantılarının gevşekliğinin kontrolü

Aracın önü krikodayken, ön tekerleklerin ileri geri ve yandan yana hareket ettirilerek kontrol edilir. Eğer onlarda aşın boşluk varsa, bağlantılar veya tekerlek bilyaları muhtemelen gevşemiştir.

3) Tekerlek bilyası gevşekliğinin kontrolü Aracın önü krikoda iken, tekerleğin her birinin üstünden ve altından tutarak sallanması ile gevşekliği kontrol edilir. Eğer herhangi bir gevşeklik bulursa, muhtemelen süspansiyon kolu burçlarında, rotillerde ve tekerlek bilyalarında aşınma mevcuttur. Boşluğu ayak freni uygulandıktan sonra tekrar kontrol edildiğinde boşluk azalmışsa, problem tekerlek bilyalarından başka bir yerden geliyor demektir. Eğer boşluk tamamen ortadan kalkmışsa boşluğun nedeni tekerlek bilyaları demektir.

Sürüş konforunu arttırmak için modern otomobillerde geniş tabanlı düşük basınçlı lastikler kullanılmakta, bunun sonucunda yol yüzeyinde ve lastikler arasındaki sürtünmenin artması nedeniyle daha fazla direksiyon eforu gerekmektedir. Direksiyon eforu, direksiyon dişlisinin dişli oranının arttırılması ile azabilir.

Bununla birlikte, araç döndürüldüğü zaman daha büyük bir direksiyon simidi dönme hareketine neden olacaktır ve bu keskin virajları dönmeyi zorlaştırır. Bu nedenle direksiyon eforu küçük tutulmak istendiğinde bazı yardımcı düzeneklere ihtiyaç vardır.

HİDROLİK DİREKSİYON SİSTEMİNİN GENEL YAPISI

Sistem genel olarak hidrolik pompa, yön kontrol valfi, silindir,depo, filtre ve ara elemanlardan oluşur.

Hidrolik Pompa: Otomobillerde kayış kasnak sistemi ile çalışır. Depo ve pompa gövdesi tek parça halindedir. Sisteme hidrolik pompalar.

Yön Kontrol Valfleri: Direksiyon ve rotlarla direk irtibatlı olan birleşik komuta sistemi içerisinde yer alır.

Silindir: Rot ve şasi ile irtibatlıdır. Yön kontrol valfi tarafından kontrol edilir.

Emniyet Valfi: Pompadan çıkan fazla basınçlı akışkan bu valften depoya gönderilir.

Depo: Hidroliği içerisinde bulunduran elemandır.

Filtre: Özel tel süzgeçler kullanılarak hidroliğin temizlenmesini sağlayan elemandır.

Ara Elemanlar: Genellikle esnek, basınca dayalı hortumlardan oluşur.

Hidrolik direksiyonun direksiyon eforunu sağlayan iki ayrı tipi vardır; birinci tip motor gücünü kullanan hidrolik bir sistemdir. Diğerinde ise bir elektrik motoru kullanılır. İkincisi için ön bagaj kompartımanı içinde bağımsız elektrik motorlu pompa kullanılır. Her ikisi de hidrolik basınç üretir ve bu basınç hidrolik silindir içinde bir piston üzerine uygulanır. Böylece hidrolik basınç kramayer eforu için pinyona yardım eder. Bu yardımın miktarı basıncın miktarına bağlı olarak pistonun üzerine uygulanır. Bu nedenle eğer daha fazla direksiyon kuvveti gerekirse, basınç yükselmelidir. Hidrolik basınç içindeki değişim, direksiyon ana miline bağlı bir kumanda valfi ile sağlanır.

Nötr Konumu (düz sürüş)

Hidrolik yağ pompadan kumanda valfine gönderilir. Eğer kumanda valfi nötr konumda ise hidroliğin hepsi kumanda valfinden geçerek emniyet valfi içine akar ve pompaya geri döner. Aynı zamanda hemen hemen hiç basınç oluşmaz, çünkü silindir pistonunun her iki tarafındaki basınç eşittir ve piston bu durumda şekilde görüldüğü gibi herhangi bir yöne hareket etmeyecektir.

Dönüş Sırasında

Direksiyon ana mili şekilde görüldüğü gibi herhangi bir yöne döndüğü zaman, kumanda valfi de hareket eder ve hidrolik geçişinin biri kapanır. Diğer geçit açılır ve hidrolik akış hacmi oranında bir değişime neden olur. Aynı zamanda da basınç oluşur. Sonuç olarak; pistonun her iki tarafı arasında bir basınç farkı meydana gelir ve piston daha düşük basıncın bulunduğu tarafa doğru hareket eder, böylece silindirin düşük basınç tarafındaki hidrolik, kumanda valfinden pompaya geri döner.

Hidrolik silindir içindeki piston, kremayer dişli mili üzerine yerleştirilmiştir ve kanatlı tip hidrolik pompanın meydana getirdiği hidrolik basınç pistonun iki yönünden birine ilerleyerek kremayeri şekilde görüldüğü gibi hareket ettirir. Hidrolik basınç kaçağı piston üzerindeki piston keçesi ile önlenir. Hidroliğin harici kaçaklarını önleyen, silindirin her iki tarafında birer yağ keçesi vardır. Kumanda valf mili direksiyon simidine bağlıdır. Direksiyon simidi düz sürüş pozisyonunda iken kumanda valfi de düz konumdadır. Bu durumda hidrolik pompanın bastığı yağ piston yüzeylerini etkilemeyip rezervuar tanka geri döner. Direksiyon herhangi bir yöne döndürüldüğünde ise kumanda valfi hidrolik yağı pistonun bir yüzeyine doğru yönlendirir, pistonun aksi tarafı ise kumanda valfi üzerinden rezervuar tanka açılır.

Günümüzde, kumanda valflerinin geçitleri değiştirme işlemlerinde kullanılan valf tiplerine ve çalışma şekillerine göre altı çeşittir.

Çeşitleri

1. Aynı eksenli birleşik hidrolik yardımlı direksiyon.

2. Döner bilyalı sürgülü valf tipi hidrolik direksiyon.

3. Kremayer dişli tip ekseni kaçık birleşik hidrolik yardımlı direksiyon.

4. Kremayer dişli tip aynı eksenli burulma çubuklu döner makara subaplı hidrolik yardımlı direksiyon.

5. Kremayer dişli tip aynı eksenli spool valf tipi hidrolik yardımlı direksiyon.

6. Rottan kumandalı hidrolik yarımlı direksiyon.

Mekanizmanın Çalışması

            Bir sonraki şekilde 1 nolu sürgünün V1 ve V2 valfleri, direksiyon simidinin hareketine göre P-A-T veya P-B-T’ den birinin hidrolik akış yönünün seçimi için yön kumanda valfi gibi çalışır.

            2 nolu sürgünün V3 ve V4 valfleri, direksiyon kuvvetine göre “A” ve “B” noktalarındaki basınç kontrolu için basınç kumanda valfi gibi çalışır. Nötr konumda V1, V2, V3, ve V4 valflerinin hepsi açıktır “A” ve “B” noktaları arasında basınç farkı yoktur.

            Direksiyon simidi sola döndüğü zaman; V1 açık, V2 kapalı, V3 yarı açık, V4 açık “A” noktasındaki basınç yükselir, piston sağ tarafa basılır ve direksiyon kuvvetine yardım eder.

Nötr Konum

Şekilde görüldüğü gibi sürgülü valfler burulma mili ile birleşiktir. 1 nolu ve 2 nolu sürgüler nötr konumda olduğundan, bütün valf gövdesi geçitleri açıktır ve hidrolik yağ bütün geçitlerden rezervuara pompanın geri dönüşünden basılır. Sonuç olarak silindir içinde basınç eşit olacağından güç pistonunda bir hareket olmayacaktır.

Sağa Dönüş

            Direksiyon simidi sağa döndüğü zaman V1 kapalı, V2 açık, V3 açık, V4 yarı açık geçit içindeki basınç yükselecektir. Onun için, pistonun sağ tarafındaki hidrolik basınç yükselir ve piston sola doğru hareket eder.

            Sonsuz dişli mili üzerine uygulanan kuvvet arttığında V4 valfi sıkıca kapanarak basıncın yükselmesine neden olur. 2 nolu sürgü basıncı ayarlayarak direksiyon simidine uygulanan kuvvet ortasında servo gücü oluşturur. Sonsuz dişli üzerine uygulanan kuvvet azaldığında ise burulma milinin burulma açısı da azalır. V4 valfi aralığı genişler pistonun sağ tarafındaki basınç düşer.