HİDROLİK TİP  KUMANDA TERTİBATLI KAVRAMALAR

 

Aracı kullanırken sürücü yol koşullarına ve gerçekleştirilen sürüş tipine göre direksiyonu, vites kolunu gaz pedalını debriyaj pedalını fren pedalını ve benzer kumanda cihazlarını kullanır.

Burada, debriyaj pedalının ve vites kolunun sık kullanılması gereklidir, bu da sürücü işin büyük bir yüktür. Bu yük¸ azaltmak işin geliştirilen bir yöntem olan Otomatik Transmisyon (ya da AT) aracın vites değiştirme işlemlerini yük, hız ve diğer ilgili koşullara bağlı olarak otomatik olarak gerçekleştirmesini sağlar. Mekanik Tip kavrama tertibatında kavrama pedalının hareketi, kavrama çatalına mekanik bağlantılarla iletiliyordu. Kavrama pedalının bulunduğu şoför mahalli ile kavrama çatalı arasında uzunca bir mesafenin bulunuşu mekanik tertibatın teferruatını arttırmakta ve karışık bir duruma getirmektedir. Bu nedenle bazı taşıtlarda hidrolik kumanda tertibatı kullanılmaktadır.

            Bu tip kumanda tertibatında kavrama pedalı ile kavrama çatalı arasındaki mekanik parçaların yerini bir merkez pompası, bir hidrolik ile ikisini birleştiren hidrolik borusu almıştır. Merkez pompası, hidrolik fren sisteminde kullanılan merkez pompasının biraz küçüğü olup kontrol supabı hariç diğer parçaları ve çalışma prensibi aynıdır. Hidrolik silindir ise tek pistonlu bir tekerlek silindirine benzer, fakat çapı küçük, kursu daha büyüktür. Hidrolik kumanda tertibatında merkez pompası kavrama pedalının hemen altında bağlanmış olup, itme çubuğu kavrama pedalı ile irtibatlıdır. Volan muhafazasına bağlanmış olan hidrolik silindirin itme çubuğu ise kavrama çatalına bağlanmıştır.

 

Çalışma Sistemi: Kavrama pedalına basıldığı zaman pedal, itme çubuğu aracılığıyla merkez pompası pistonuna hareket verir ve piston önündeki hidroliğin basıncını arttırarak hidrolik silindirine gönderir. Basınçlı hidrolik, silindir pistonunu iter ve itme çubuğu aracılığıyla ayırma çatalını hareket ettirir. Ayırma çatalı da ayırma yatağını ayırma parmaklarına bastırarak kavramayı hareket iletmez duruma getirir. Kavrama pedalı serbest bırakılınca kavrama baskı yaylarının ve çatal geri getirme yayalarının tesiriyle hidrolik silindir pistonu eski konumuna gelerek hidroliğin tekrar merkez pompasına dönüşünü sağlar ve kavrama tekrar iletir duruma gelir.

            Hidrolik kavrama ile donatılmış araçlarda yapılacak tamirat işlerinde daima her iki yöne doğru dönmenin emniyetlendirilmesi gerekir. Kavramadaki yağ seviyesi fren devir sayısının ölçülmesiyle kontrol edilir. Bunun için el freni çekilerek, motor dördüncü viteste tam yüklenilir. Doğru olan yağ miktarında motor üç saniye içinde 1600-1800 D/dk’ya ulaşmalıdır.

            Hidrolik kavramalarda kullanılacak olan yağların şu özelliklere sahip olması gerekir:

Akım verimi yönünden mümkün mertebe ince olmalı

Köpük yapmamalı ve içindeki havayı çabuk atabilmeli

Oksijen ve değişik metallerle temasta yaşlanmaya karşı dayanıklı olmalı

Korozyona sebep olmamalıdır.

Otomatik Transmisyon temel parçaları tork konvertör, dişli ünitesi ve hidrolik kontrol ünitesidir. Tork konvertör mekanizmasının fonksiyonu motor çıkış gücünü özel bir hidrolik yağının hareketi aracılığıyla dişli ünitesine aktarmaktadır. Bununla birlikte bu parça tam tersi şekilde de çalışabilir. Aracın durduğunu düşünün böyle bir durumda tork konvertör hidroliğinin hızdaki değişiklikleri absorbe etmesi ve motor gücünü aktarmaması gerekir.

Ayrıca tork konvertörün aracın çalışmasıyla ilgili olarak üstlendiği başka bir rol daha vardır. Tork

konvektör¸ motor torkunu belirli bir çıkış aralığına yükseltme görevini de yerine getirmelidir.

Bununla beraber olası tüm durumları sadece tork konvertör tarafından oluşturulan tork artışlarıyla yeterli bir biçimde karışlamak mümkün de.ildir. Bu yüzden diğer değişiklikler mevcut sürüş koşullarına uygun olarak dişli ünitesi tarafından yapılır. Ayrıca dişli ünitesi aracın geri viteste kullanılması için gereken dişli değişikliklerini de yapar.

Hidrolik kontrol ünitesi motor yükünü  devrini ve benzer değişkenleri hidrolik sinyallere çevirir ve dişli ünitesinin ilgili hidrolik basınçlara uygun olarak değiştirilip değiştirilmediğini kontrol eder. Bu parça ayrıca bu modelin daha sonraki kısmında ele alınacak olan lock-up kavramasının

kontrolünü de gerçekleştirir.

 

 

 

                                  

 

Tork Konvertörü ve Hidrolik Kavrama Sistemi

 

 

Tork konvertörü:

Tork konvektör¸ tahrik plakaları aracılığıyla krank miline bağlanır ve kütlesini motorun devrini kontrol etmek için kullanarak volan gibi hareket eder. Marş motorunun kullanımı için tork konvertörün dışına marş dişlisi takılmıştır.

 

Şekil 1-A

 

Tork konvertör bir tür hidrolik kavramadır. Buna göre tork konvertör içerdiği hidroliğin hareketi aracılığıyla torku aktarır.

 

 

Şekil 1-B

 

Hidrolik Kavrama

Hidrolik kavramanın çalışma prensibine kısaca bakalım ve kafamızda şekilde gösterildiği gibi iki vantilatörün birbirine bakar şekilde yerleştirildiği bir durumu canlandıralım. Eğer A vantilatörü hava akımı yaratmak için çalışıyorsa (yani, diğer bir deyişle havayı hareket etmeye zorluyorsa), bu hava B vantilatörünün kanatlarına yönlendirilecektir ve onun da dönmesine neden olacaktır. Hidrolik kavrama, torku vantilatörlerin hareketi aktarmasına benzer bir biçimde aktarır.

 

 

Şekil 1-C

 

 

 

 

 

 

Tekrar yukarıdaki şekle dönersek, B vantilatöründen gelen hava akımı hala önemli miktarda

enerji taşımaktadır. Eğer bu hava akımını yeniden A vantilatürünün kanatlarına yönlendirmek için

kanallar kullanılırsa, bu vantilatörün dönüşü takviye edilmiş ve sonuç olarak tork arttırılmış olur.

Tork konvertör de bu prensip üzerine kurulmuştur.

Şekil 1- D

Yukarıdaki örneği gerçek bir tork konvektörünün durumuyla karşılaştıracak olursak programın A

vantilatörünün, türbinin B vantilatörünün ve statörün de kanalların görevini üstlendiğini görürüz.

 

Şekil 1-E

 

Bu bölümde gerçek bir tork konvertördeki hidrolik akışı anlatılacaktır. Pompanın hareketi sonucu oluşturulan hidrolik akışı türbinin kanatlarına doğru yönlendirilir ve türbini döndürür. Hidrolik daha sonra kanatlar arasından geçerek türbinden çıkar. Hidroliğin akışı sonucu bir tepki gücü oluşur ve bu güç de türbinin dönmesine neden olur.

 

Şekil 1-F

 

Türbinden çıkan hidrolik  statör tarafından yeniden pompanın kanatlarının arkasına gönderilir. Burada hidrolik kanatları arkadan iter ve pompanın dönüşünü takviye eder. Tork konvertör bu yöntemi torku arttırmak için kullanır. Türbinin hızı artacak olursa bu parçadan çıkan hidroliğin yönü de değişecektir. Bu meydana geldiğinde pompayı hızlandırmak için yeniden statöre yönlendirilen hidrolik miktarı azalacaktır ve böylece tork arttırma etkisi azalacaktır.

 

Şekil 1-G

 

O zaman, türbinin hızı önceden belirlenen bir sınırı aştığında bu parçadan çıkan akış statörün arkasını pompanın ters yönde dönmesini ve böylece daha büyük güç  kayıpları oluşmasını

sağlayacak şekilde etkileyecektir. Eğer bu meydana gelirse statörün tek yönlü kavraması

statörün serbest bir biçimde dönmesini ve böylece güç kaybını sınırlandırmasını sağlayacak

şekilde çalışmaya başlayacaktır. Bu tip bir çalışmanın başladığı noktaya “kavrama noktası” denir.

Kavrama noktası açıldığında tork artışı olmaz ve tork konvertör basit bir hidrolik kavrama gibi çalışır.

 

Şekil 1-H

 

           

 

Bulunan bütün sıvı taneciklerine iki bileşenden, yani merkezkaç kuvveti ile teğetsel kuvvetlerden meydana gelen bir kuvvet tesir eder.

            Sıvı parçacıkları pompa çarkından iletilen kuvvet ile türbin çarkının kanatlarına belirli bir açı altında çarpmaktadırlar. Bu şekilde türbin çarkı, kanatlarına tesir eden kuvvetler belirli bir seviyeyi bulunca dönmeye başlar.

            Başlangıçta tirbün çarkı hareketsiz bulunduğu için dönen pompa çarkı sayesinde her iki çark arasında dönen kuvvetli bir sıvı bileziği teşekkül eder. Bu bilezik artan tirbün devir sayısı ile zayıflamaya başlar. Bu durum şu şekilde de izah edilebilir.

Duran bir arabanın arkasına bir su huzmesinin tesir ettiğini düşünelim, bu huzmenin   bu huzmenin arabaya olan tesir kuvveti araba hareket etmeden önce en büyüktür. Tesir eden kuvvet ile araba hareket etmeğe başlayınca huzmeden uzaklaşmaya başlar. Artık uzaklaşan arabaya huzmenin tesiri de azalır. Aracın hızı su huzmesinin hızına erişince, artık huzme herhangi bir basınç tatbik edemez. Sıvı basıncı da hidrolik kavramada aynı şekilde tesir etmektedir. Kakış esnasında pompa ile tirbün çarkı arasında büyük bir hız farkı mevcut olduğundan en büyük moment iletilir. Artan hız ile tirbün çarkı daha hızlı dönmekte ve tirbün çarkında merkezkaç kuvvet meydana gelmekte ve iletilecek döndürme momenti de azalmaktadır. İletim esnasında meydana gelen kayma (takriben %2 ) ihmal edilir ve devir sayıları eşit olursa, kavrama giriş ve çıkış milleri arasında sabit bir bağlantıyı meydana getirir.

Bu hidrolik kuvvet iletimi otomatik olarak meydana gelmekle beraber sarsıntısız bir kalkış ve gerek motor ve gerekse aktarma organlarının dairesel titreşimlerinin tekerleklere iletimine mani olur. En büyük hatalı tarafları yüksek devir sayılarında ve yüklerde motor ile aktarma organlarının tam manasıyla ayrılmaları mümkün değildir. Bu sebeple normal vites kutularında vites basamağı değiştirilemez. Bunun için hidrolik kavramaya ilaveten vites değiştirme esnasında kullanılacak mekanik tesirli kavramaya ihtiyaç vardır. Moment itlimi, güç kaybı ve meydana gelen ısı miktarı ile ilgili durumlar sürtünmeli kavramalarda olduğu gibidir. Fakat, güç iletimi, kayma ve devir sayısı büyüklükleri arasında bağıntılar mevcuttur.

 

Fren durumu

            Hidrolik kavramanın frenlemesi için pompa ve türbinin karşılıklı olarak değiştirilmesi gerekir. Her iki kısmın simetrik olarak düzenlemesi halinde bütün tesir durumu değiştirmektedir. Başka bir düzen durumunda fren durumu, tahrik durumuna nazaran daha başkadır; bu durumunda kanatların durumu önemlidir.

 

 

OTOMATİK TRANSMİSYONLAR

 

 

 

Şekil 2-A

 

 

PLANET DİŞLİ SİSTEMİ ÜSTÜNLÜKLERİ:

 

Sessiz çalışırlar

Bir planet dişli sistemi ile çeşitli hareketler sağlanır

Yüksek moment artışı sağlar

Kapladıkları yer küçüktür

Sürücüye kullanımda kolaylık sağlar

Aracın aynı viteste değişik hız ve momentte hareketini sağlar

Hızlı gitmek için gaz pedalına sonuna kadar basmaya gerek yoktur

Gaz pedalına fazla basılmadığından yakıtta ekonomiklik sağlar

 

 

PLANET DİŞLİ SİSTEMLERİNİN OTOMOBİLDE UYGULANMASI

 

 

Şekil 2-B1

 

 

Otomobillerde uygulanmasına başlanan planet dişli düzenlerinin tertibatı şekilde 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 2)

 

Dişli ünitesi

ŞEKİL 2-B2

 

Şekil 2-B3

            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

 

1. 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 2-B4)

 

 

Şekil 2-B4

 

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 4)

 

Şekil 2-B4

3. 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 2-F)

 

 

 

                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Şekil 5

                                                                                                                                            

 

 

 

ŞEKİL 2-B5

 

 

 

 

 

 

4. 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 2-G)

 

 

Şekil 2-B6

 

 

 

 

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 7)

 

Şekil 2-B7

 

 

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 8)

 

 

Şekil 2- B8

 

 

PLANET DİŞLİ SİSTEMİNİN VİTES KUTUSUNDA KULLANIMI

 

Şekilde iki planet dişli sistemi kullanılmış bir sistem görülmektedir. Bu sistemde iki planet dişli sistemide 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 9)

 

 

Şekil 2-C1

 

 

 

 

 

 

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 10)

 

 

Şekil 2-C2

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. (Şekil11)

 

Şekil 2-C3

 

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 12)

 

 

Şekil 2-C4

Vites Değiştirme Mekanizması           

ŞEKİL 2-C5

 

 

 

Hidrolik Kontrol Ünitesi

 

 

 

Hidrolik kontrol ünitesi aşağıdaki valf gövdelerini içerir.

 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

 

 

ŞEKİL 2-C6

 

ŞEKİL 2-C7

 

Motor Yükünün Algılanması

 

 

ŞEKİL 2-C8

ŞEKİL 2-C9

 

 

Otomatik Transmisyon Yağı

 

Elektronik Kontrollü Otomatik Transmisyon

 

 GOVERNOR:

Governor taşıt hızı belli bir hızı geçince elektrik sisteminin şasi ile bağlantısını sağlar ve sistemi çalışır hale getirir. İçerisinde bir çift platin takımı vardır. Bu platinlerden birisi yalıtılarak dışarı çıkarılmış diğeri gövdeye bağlanıp şasileşmiştir. Platin takımının bağlantı şeklinden dolayı elektrik sisteminin şasi ile bağlantısı35 km’de oluyorsa; bağlantının kesilmesi daha düşük taşıt hızında olmaktadır.

            Governor hareketini çıkış milinden bir dişli vasıtasıyla alır. Dişlinin bağlandığı milde bazı governorlarda iki, bazılarında çok sayıda ağırlıklar vardır.

 

 

 

bu arada

 

Şekil 5 ve      ŞEKİL 2-B5 de ressimler yok.