Laboratuvar Tarihi:

Laboratuvarı Yöneten: Laboratuvar Yeri: Laboratuvar Adı:

Öğrencinin Adı-Soyadı :

Numarası:

İmza :

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

MAKİNE LABORATUVAR DERSİ

İÇTEN YANMALI MOTORLARIN VE TAŞIT ELEMANLARININ

TANITIMI DENEY RAPORU

KONU: İÇTEN YANMALI MOTORLARIN VE TAŞIT ELEMANLARININ TANITIMI

1.MOTORLARIN TANITILMASI VE SINIFLANDIRILMASI

İçten Yanmalı Motorun Tarifi:

Motor, yakıtın kimyasal enerjisini mekanik enerjiye çeviren

makinadır.

Yanma sonucu açığa çıkan basınç ve ısı enerjisi ilk önce piston silindir

mekanizmasıyla öteleme hareketine daha sonra krank biyel

mekanizmasıyla dönme hareketine, son olarakta aktarma organları

aracılığıyla tekerleklere iletilir.

Mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüşümü:

Şarj dinamosu (doğru akım jeneratörü) ve alternatörler ( alternatif akım üretici) kullanılmaya başlanmıştır. Bir

önceki işlem tersine dönmüştür. Elektrik motoru gibi çalışan marş dinamosunun yerini jeneratör gibi çalışan

alternatör almıştır. Motorlarda ilk önceleri dinamolar daha sonra ise alternatörler kullanılmaya başlanmıştır.

Motorların sınıflandırılması çeşitli temel mühendislik prensipleri veya bazı tasarım ve sistem detayları yönünden

yapılabilir. Bu bakımdan motorlar aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir;

1.1. Temel (Ana) Sınıflandırmalar

1.1.1 İçten veya dıştan yanmalı

1.1.2 Termodinamik çevrim türü

1.1.3 Bir çevrimi meydana getiren strok sayısı

1.1.4 Dönme hareketini oluşturan mekanik prensip

2.İYM’un TEMEL PARÇA VE SİSTEMLERİ İLE ONLARIN GÖREVLERİ

Bir motor başlıca

3 ana kısımdan oluşur:

- Motor Bloğu

-Silindir Kafası

- Karter

2.1.Motor Bloğu

Motor bloğu bir motorun piston, biyel, krank gibi temel fonksiyonel parçalarını barındıran ana parçasıdır.

Silindirler blok içerisine açılırlar. Krank mili motor bloğunun altındaki yataklara yerleştirilir ve sabitlenir. Bazen

kam mili blok içine açılan yataklara yerleştirilir. Motor bloğu dış kısmında birçok yardımcı motor sistemini taşır ve

bloğun dış mimarisi bu yardımcı sistemleri sabitlemeye uygun formda yapılır.

1.2. Küçük sınıflandırmalar

1.2.1 Dolgu sevki

1.2.2 Karışım oluşum tipi

1.2.3 Silindir düzenlemesi

1.2.4 Soğutma tipi

1.2.5 Supap yerleşimi

2.2.Silindir Kafası

Yanma odası hacmini (kompresyon hacmi, sıkıştırma hacmi) bulundurur. Silindir kafası üzerinde emme ve egzoz

portları, supaplar, kam milleri, supap yayları (genellikle) manivelalar (varsa) ve onların destekleri, bujiler,

enjektörler ve onların delikleri yer alır.

2.3.Karter

Piston krank biyel mekanizmasını dış etkilerden korur ve yağlama yağına

depoluk eder. Yağ süzgeci ve yağ pompası (genellikle dişli tip pompa) karter

içerisinde bulunur ve yağ yağ pompası vasıtasıyla yağ filtresinden geçerek ana

yağ kanalına gönderilir.

2.4. Motor Parçalar ve Sistemlerin 2.4.2.Piston

detaylı incelenmesi En önemli ve fonksiyonel parçadır.

Dönüştürme hareketini yerine

getirir ve gaz basıncını krankta

moment oluşturacak kuvvete

dönüştüren ilk elemandır. Piston

üzerindeki kompresyon segmanları

gaz kaçağını engellerler. Yağ

segmanları ise silindir yüzeyi

üzerinde uniform bir yağ filmi oluştururlar.

2.4.1.Piston Pimi (perno) : Pistonla biyeli birbirine bağlar.

2.4.3. Piston Kolu (Biyel)

Pistondan aldığı hareketi dönme hareketi olarak kranka transfer eder.

Dolayısıyla ileri- geri hareket eder (reciprocates) ve kuvvetleri taşır.

Hemen hemen tüm gerilme türlerine maruz kalır. Bu yüzden, onun

dayanımı son derece önemlidir.

2.4.4.Krank Mili

Motorun dönen güç çıkışı elemanıdır. Ağır ve farklı bir yapıya sahiptir ve bu

nedenle dengelenmemiş büyük atalet kuvvetleri meydana getirir.

Sürtünme kayıplarının önemli bir yüzdesi krank ana yataklarında meydana

gelir. Ağırlığının önemli bir kısmını ilave edilen dengeleme kütleleri

oluşturur.

2.4.5.Volan

Dış kısmında dişililer bulunan bir disktir ve motorun arka tarafında

bulunur ve krank milinin ucuna monte edilmiştir. İlk çalıştırmaya

yardımcı olur, motorun dinamik dengesini sağlar ve ÜÖN ve AÖN nın

kolay geçilmesini sağlar.

2.4.6.Kam Mili

Üzerine uygun bir şekilde yerleştirilmiş kamlar ile açmak için supapları

iter. Bu işlemi ya doğrudan doğruya kendisi, ya itici çubuklar ve

manivelalar vasıtasıyla ya da sadece manivelalarla yerine getirir.

Kamlar tarafından uygulanan kuvvet yay kuvvetini yendiğinde supaplar

açılmaya başlar.

2.4.7.İtici Çubuklar (Tijler)

İtici çubuklar kamdan supaba hareket iletimini sağlayan ara elemanlardır. Eğer kam mili motor bloğunda ise itici

çubuklar uzun olur. Fakat nadiren bazı OHC tasarımlarında veya yukarı yönde hareket eden supaplarda kısa itici

çubuklara rastlanmaktadır.

2.4.8.Supaplar

Emme egzoz supapları sırasıyla taze dolgunun silindir içine alınmasını ve yanmış gazların egzoz

portundan atılmasını düzenlerler. Supapların açılma ve kapanma açıları motorun volumetrik

verimi açısından son derece önemlidir.

2.4.9.Manifoldlar

Manifoldlar sırasıyla taze dolgunun silindirlere alınmasını ve egzoz gazlarının

ise silindirlerden atılmasını sağlayan kanallardır.

Emme ve Egzoz Manifoldları (Kolları):Çoğunlukla bir ele ve onun

parmaklarına benzer. Silindir kafasındaki portların dışına monte edilmişlerdir

ve atmosferden motora emme dolgusunun alınmasını (emme manifoldu) ve

motordan atmosfere egzoz gazlarının atılmasını (egzoz manifoldu) sağlarlar.

Karbüratörlü motorlarda karbüratör emme manifoldu üzerine yerleştirilir.

2.4.10.Hava Filtresi

Değişik tipte olabilirler. Emme manifoldunun girişi kısmına monte edilirle. Filtreler atmosfer havasını temizlerler.

2.4.11.Su Cepleri (Su ceketleri)

Motor bloğu içerisinde ve silindir kafasında (sadece büyük motorlar için)

birbirleri ile bağlantılı boşluklardır. Bu kanallar soğutma suyunun dolaşımına

müsaade ederler.

2.4.12. Su Devirdaim Pompası: Radyatörle su cepleri arasında suyun dolaşımını sağlar.

2.4.13.Karbüratör:Yakıtı atomize eder ve motorun dışında yakıt ile havayı karıştırır.Emme manifoldunun girişine

monte edilir.

2.4.14.Yakıt Pompaları

Yakıt pompaları yakıtın basıncını arttırır ve püskürtüleceği ortamın çok

üzerindeki bir basınç değerinde enjektörlere gönderilir. Bu basınç değeri

manifolda püskürtmeli benzin motorlarında (MPI) 3-5 bar, direkt

püskürtmeli benzin motorlarında (50-120 bar), klasik yakıt sistemli dizel

motorlarında 100-1200 bar, common-rail sistemine sahip dizel motorlarında

ise 1400-3000 bar mertebelerindedir. Yakıt yüksek püskürtme basınçları

sayesinde çok iyi bir atomize olur. Partikül ve is emisyonları da artan

püskürtme basınçlarıyla birlikte azalır.

2.4.15.Besleme (Transfer) Pompaları

Yakıtı tanktan karbüratöre (SI) veya yakıt pompasına (CI) pompalar.

Karbüratörlü motorlarda mekanik veya püskürtmeli motorlarda elektrik

motoru ile tahrik edilir (SI). Klasik dizellerde ana yakıt pompası

üzerine monte edilir veya modern dizellerde yüksek basınç pompası

ile entegre hale getirilmiştir. Bununla birlikte benzinli motorlarda

motor bloğu üzerinde bir yere (karbüratörlü) veya yakıt tankı

içerisine (MPI ve GDI) monte edilir.

2.4.16.Enjektörler

Yakıtı manifolda (manifolda püskürtmeli motorlar) veya doğrudan doğruya

silindir içersine (dizel motorları ve GDI) püskürtür. Mekanik tipte veya elektrik

tahrikli olabilirler. En yeni tipi sabit basınçlı common-rail sistemlerinde

kullanılmaktadır.

2.4.17.Ateşleme Bobini

Benzinli motorlarda ateşleme sisteminin bir parçasıdır. Akü voltajını 6-12 V

seviyelerinden 20000-50000 V seviyelerine yükselten bir transformatördür (gerilim

yükselticisi). Bu sayede bujilere yüksek enerji gönderilir.

2.4.18.Distribütor

Benzinli motorlarda ateşleme sisteminin bir elemanıdır. Yüksek voltajı akımı

ateşleme sırası gelen silindirlere gönderir. Distribütör gövdesi üzerinde ayrıca

mekanik ve vakum avans mekanizmaları (eğer varsa) bulunur. Elektronik ateşleme

sistemine sahip modern motorların çoğu distribütörsüzdür.

2.4.19.Bujiler

Benzinli motorlarda silindir içerisindeki dolguyu ateşlerler. Bujinin iki elektrodu

arasındaki oluşan kıvılcım yanmanın başlangıç anını belirler ve bu kıvılcım silindir

içerisine yayılarak son bulur. Bujiler genellikle 4 bölümden oluşurlar.

1- Elektrik bağlantı ucu 2- Porselen yalıtıcı (Izolatör)

3- Bağlantı gövdesi ve dişler 4- Elektrotlar

2.4.20. Isıtma Bujileri (Glow plugs)

Isıtıcı rezistanslardır, yama başlangıcından önce silidir içi dolgunun sıcaklığını artırırlar ve yanmanın optimum

noktada başlamasına yardımcı olurlar.

2.4.21. Marş motoru (Starter motor)

İlk anda motorun krank milini döndürmeye yarayan bir elektrik motorudur.

Enerjisini aküden alır. Marş motoru dişlisi volan dişlileri ile eşleşir ve

ateşleme sürekli olduğunda dişliler birbirlerinden ayrılır.

2.4.22.Alternatör (AC generator)

Motordan aldığı mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüre bir jeneratördür (alternatif akım jeneratörü).

Alternatör alternatif akım üretilir daha sonra b akım diyotlardan geçirilerek doğrultulur ve aküye gönderilir.

Geçmişte alternatör yerine dinamolar (doğru akım jeneratörleri) kullanılmıştır.

3.İDEAL MOTOR ÇEVRİMLERİ

İçten yanmalı motorların performans hesabında kullanılan başlıca 3 ideal çevrim (hava çevrimi) vardır:

*Otto çevrimi *Dizel çevrimi *Dual (Seiliger) çevrimi

Herhangi bir güç makinesinin performansı en iyi özel bir termodinamik çevrim kullanılarak bilinebilir.

*Buji ateşlemeli motorlar Otto çevrimi ile; *Dizel motorları dizel çevrimi ile;

*Yüksek hızlı dizel motorları Dual çevrimi ile; *Stirling Motoru Stirling Çevrimi İle

3.1.1.Sabit Hacim (Otto) Çevrimi

1. Emme Zamanı: Piston ÜÖN’dan AÖN’ya doğru hareket ederken silindir içerisinde oluşturulan vakum

sayesinde yakıt-hava karışımı gaz kelebeği ve açık olan emme supabından geçerek silindire dolar. Teorik

olarak bu zaman piston AÖN’ya geldiğinde sona erer.

2. Sıkıştırma zamanı: Piston AÖN’dan, ÜÖN’ya geri döndüğünde her iki supap kapalı olduğundan silindire alınan

karışım piston tarafından sıkıştırılarak sıcaklık ve basıncı artırılır. Sıkıştırma stroğunun sonuna doğru karışım

bir buji ile ateşlenir. Teorik olarak sıkıştırma zamanı ÜÖN’da sona erer.

3. Genişleme veya Güç Zamanı: Sıkıştırma stroğu sonunda sıcaklık ve basınç artan hava ile yakıtın oluşturduğu

karışımın yanması, yanma odasında yüksek basıncın meydana gelmesini sağlar. Elde edilen yüksek basıncın

piston yüzeyine yaptığı itme tesiri ile piston ÜÖN’dan AÖN’ya doğru hareket ederken iş elde edilmiş olur.

4. Egzos Zamanı: Teorik olarak piston AÖN’ya vardığında egzoz subabı açılır. Piston AÖN’da ÜÖN’ya doğru

hareket ederken, açık olan egzoz supabından, egzoz gazları dışarıya süpürülür.

3.1.2.Sabit Basınç (Dizel) Çevrimi

1. Emme Zamanı: Piston ÜÖN’dan AÖN’ya doğru hareketiyle silindir içerisinde oluşturulan vakum sayesinde

sadece hava açık olan emme supabından geçerek silindir içerisine alınır.

2. Sıkıştırma Zamanı: Piston AÖN’dan ÜÖN’ya geri döndüğünde her iki supap kapalı olduğu için silindir içerisine

sıkıştırılan havanın sıcaklık ve basıncı artar. Sıkıştırma stroğunun sonunda havanın sıcaklığı püskürtülecek

yakıtın kendi kendine tutuşma sıcaklığının üstündedir. Sıkıştırma stroğunun sonuna doğru dizel yakıtı silindir

içerisine püskürtülür.

3. Genişleme veya Güç Zamanı: Sıkıştırma stroğu sonlarına doğru püskürtülen dizel yakıtının buharlaşması, hava

ile karışması, kendi kendine tutuşması ve yanması sonucu açığa çıkan yüksek basınç piston ÜÖN’dan AÖN’ya

doğru iter.

4. Egzos Zamanı: Piston AÖN’da ÜÖN’ya doğru hareketiyle silindir içerindeki egzoz gazları açık olan egzoz

supabından, geçerek silindirin dışına gönderilir.

4.GERÇEK MOTOR ÇEVRİMLERİ

Bildiğimiz üzere, yakıt çevrimi yaklaşımı kimyasal kompozisyonda değişim ile sıcaklıkla termodinamik sabitlerdeki değişimi dikkate aldığı için bir adım daha gerçekçi bir yaklaşımdır. Fakat daha hala üstesinden gelinmesi gereken durumlar vardır.

Pompalama kayıpları

Isı kayıpları

Mekanik kayıplar (ısı kaybına dönüşür)

Ateşleme veya püskürtme avansı (ÜÖN’dan önce ısı girişinin başlangıcı) veya yanma zamanı kayıpları

Blow-down kayıpları

SORULAR:

1. Stirling Wankel Gaz türbini ve sıra tip klasik bir motor için aşağıdaki tabloyu doldurunuz.

2. İdeal çevrim ve gerçek çevrimi maddeler halinde karşılaştırınız.

3. Sıkıştırma stroku sonunda 1500 kPa basınç ve 350 sıcaklığa ulaşılan bir benzin motorunda bir

silindire bir çevrimde sevk edilen dolgu miktarı 0,56 gr’dır. Y/H oranı ise 1/15’tir. Buna göre teorik

çevrimde ulaşılan maksimum basınç ve sıcaklığı bulunuz.( Benzinin ısıl değeri Hu=43800 kJ/kg, Cp=1,00

kJ/kg°K , Cv,h=0,7165 kJ/kg°K)

Sınıflar Klasik sıra tipi

motor Stirling motoru

Wankel motoru Gaz

Türbini

Güç Üreten Devir Sayısına Göre

Termodinamik Çevrim Türüne

Göre

Kimyasal Ener.- Mekanik Ener.

Çevrimine Göre

Tabi Emmeli Mi? Aşırı

Doldurmalı Mı?

Silindirlerin Diziliş Şekline

Göre

Yanma Odalarına Göre

Karışım Teşkili Yönünden

Kullanılan Yakıt Türüne Göre

5. TAŞIT ELEMANLARININ TANITILMASI

5.1. Aktarma Organları

Taşıt yapısı ve güç iletim gereksinimlerine göre farlılıklar arz etse de genel olarak aktarma organları kavramalar,

vites kutuları, şaft ve mafsallar ile diferansiyel ve akslardan oluşur.

Taşıtlarda motor momentini bir hareket oluşturmak üzere tekerlek-yol düzlemine bir kuvvet olarak aktaran

sistemlere çekiş sistemleri denir. Taşıtlarda çekiş sistemlerinin tasarımı taşıtı iten kuvvetin yola aktarma

biçimine göre üç ayrı teknikle yapılır. Bunlar; arkadan çekiş, önden çekiş ve dört tekerlekten çekiş sistemleridir.

Çekiş sistemine göre aktarma organları farklılık gösterebilmektedir.

5.1.1. Kavramalar (Debriyaj)

Makine terminolojisinde aynı eksende bulunan iki milden

birinde olan hareketi diğerine iletmekte veya iletilen hareketi

kesmekte kullanılan makine elemanları olarak tarif edilir.

Otomotiv sanayinde ise motorla ile aktarma organları

arasındaki irtibatı sağlamakta kullanılır. Motorla vites kutusu

arasına bağlanmış olup, kalkışlarda motordaki hareketi vites

kutusuna yavaşça ileterek sarsıntısız ve yumuşak bir kalkış

sağlar. Taşıt durmakta veya hareket halinde iken motor ile vites

kutusu arasındaki bağlantının kesilmesine, dolayısıyla vites

değişimine olanak sağlar ve gerekli hallerde motor ile aktarma

organlarının bağlantısının kesilmesini temin eder.

Hareket iletim ve kumanda sistemlerine göre göre kavramalar:

Sürtünmeli mekanik kavramalar (Mekanik, hidrolik, elektromekanik, elektrohidrolik)

Sürtünmeli santrifüj kavramalar (Mekanik, hidrolik, elektromekanik)

Sürtünmeli elektrikli kavramalar (Mekanik, Elektromekanik)

Sürtünmeli Hidrolik kavramalar (Hidrolik)

5.1.2. Vites Kutusu (Şanzıman)

Taşıt tahrikinde enerji kaynağı

olarak kullanılan motorun tahrik

tekerlerine doğrudan bağlanması,

tahrik tekerlerinin yüksek hızlarda

dönmesine ve elde edilecek itme

kuvvetinin taşıtı hareket

ettiremeyecek düzeyde kalmasına

neden olur. Değişik seyir

koşullarında gerekli itme

kuvvetinin tahrik tekerlerinde

oluşturulabilmesi için motor

momentinin belirli oranlarda

arttırılarak tahrik tekerlerine

iletilmesi gerekir. Bu işlem vites

kutuları ile gerçekleştirilir. Vites

kutularının temel elemanları dişli mekanizmalarıdır. Dişliler ile hareket iletiminde iletilen hareketin yönü, hızı ve

momenti, hareket alan ve hareket veren dişlilerin dişli oranları ile hareket ileten dişli sayısına bağlı olarak

değiştirebilir. Dişli sistemlerinde devir, güç ve moment değişimleri dişli oranlarının bilinmesiyle bulunabilir.

Aşağıda “g” indisi girişi , “ç” indisi çıkışı ifade etmek üzere dişli oranı;

devir cinsinden, r=ng/nç

çap cinsinden r=Dç/Dg

diş sayısı cinsinden r=Zç=Zg

moment cinsinden r=Mç/Mg

olarak bulunabilir.

Dişli oranı r>1 ise hız azalması, moment artışı, r<1 ise moment azalması, hız artışı söz konusudur.

Motorlu taşıtlarda kullanılan vites kutuları aracın yol ve yük şartlarına göre en uygun moment ve hız oranlarını

sağlamak üzere tasarlanır. Bu taleplere sürücü ve yolcu konforu ve kullanım kolaylığı eklenince çok farklı vites

kutuları taşıtlarda görülmektedir. Yaygın vites kutuları:

Standart vites kutuları

o Kayıcı dişli tip vites kutuları

o Daimi iştirakli vites kutuları

o Senkromeçli vites kutuları

o Elektronik kontrollü vites kutuları (Yarı otomatik)

Otomatik vites kutuları

o Hidrolik otomatik vites kutuları

o Sürekli değişken dişli oranlı vites kutuları (CVT)

5.1.3. Kardan Mili (Şaft)

Arkadan itişli otomobillerde

vites kutusu çıkış hareketini

diferansiyele ileten organdır.

Şaft otomobilin değişen yol ve

yük koşullarında vites kutusu

ile diferansiyel arasındaki

değişen mesafe ve açılar

altında hareket geçişini sağlar.

Kayıcı mafsal değişen

mesafeyi, istavroz mafsalları

ise açıları karşılar. Esnek

kaplin ise hareket

geçişlerindeki titreşimleri yok

eder. Kardan mili dönerken

hareket ileten eleman olduğu

için balansının çok iyi

yapılması gerekir.

Günümüz araçlarımızda kullanım durumuna göre;

Tek Parçalı Şaftlar : Bu günkü ağır hizmet araçlarında kullanılmaktadır. (Kamyon, kamyonet, otobüs vb.)

Çok Parçalı Şaftlar : Ağırlık merkezinin yere daha yakın olması istenilen araçlarda kullanılır. (Otomobil,

vb.)

Farklı eksenlerdeki (açılı) miller arasında dairesel hareket iletimi amacıyla üniversal mafsal kullanılır.

Otomobillerde vites kutusu ile diferansiyel arasındaki şaft bağlantılarında, direksiyon mili bağlantılarında ve

akslarda kullanılır. Günümüzde en çok kullanılan istavroz tipi ve küresel mafsallardır. İstavroz mafsallar yapıları

basit ve ekonomik olduğu için otomotiv sanayindei küresel mafsallar da genellikle robot teknolojisinde kullanılır.

Üniversal mafsallar iki sınıfta toplanabilir;

Adi tip üniversal masallar: Şaftlarda ve direksiyon sistemlerinde kullanılır.

Sabit hız üniversal mafsallar: Akslarda kullanılır.

5.1.4. Diferansiyel

Diferansiyel bir mile, iki ayrı mile birden hareket veren,

bu iki mili farklı hızlarda döndürebilen ve onlara eşit

döndürme momenti iletebilen bir dişliler sistemidir.

Diferansiyel, güç aktarma organlarında moment artışı

sağlamanın yanı sıra taşıt viraj dengesinin sağlanması

için tekerlek devirlerinin olması gereken devirlerde

tutulmasını da sağlamaktadır. İç ve dış tekerleklerin

virajlarda farklı dönmesi gerekir. Bu fark iç tekerlekteki

azalma oranında dış tekerlekte artış şeklindedir. Bu farkı

diferansiyel muhafazasında bulunan istavroz dişli takımı

sağlar. Dört tekerlekten çekişli araçlarda ise her çift

teker için ayrı ayrı iki tane diferansiyel vardır.

5.1.5. Akslar

Diferansiyel aks dişlilerinden aldığı dönüş hareketini çekici tekerleklere iletir. Akslarda diferansiyel

tarafında 3 lü mafsal tekerlek tarafında ise sabit hız mafsalı bulunmaktadır.

Akslar güçlerini diferansiyelden tekerlere aktarırlar. Önden çekişli araçlarda aks aynı zamanda 2

farkı görevi yerine getirmektedir.

Tekerlerin aşağı yukarı hareketleri ile ortaya çıkan şaft boyundaki değişmeleri

karşılayabilecek bir mekanizmaya sahip olmalıdır.

Tahrik ve direksiyon için aynı tekerin kullanılmasından dolayı ön tekerler döndürülürken

aynı çalışma açısının sağlayacağı kapasite de olmalıdırlar ve tekerlere hızlarında değişmeye

sebep olmadan döndürmelilerdir.

5.1.6. Tekerlekler

Jantlar, lastikleri üzerinde taşıyarak lastiklerin görevini en

iyi şekilde yerine getirmesini sağlar. Jantlar, sürüş

emniyetini sağlayan hayati parçalar oldukları için, dikey

ve yanal yüklere, sürüş ve frenleme kuvvetlerine ve

üzerine etkiyen çeşitli diğer kuvvetlere dayanacak şekilde

yeterli dayanıklılıkta olmalıdır.

Lastiğin görevleri:

Otomobilin yükünü ve ağırlığını taşımak

Yol yüzeyi ile tekerlek arasında teması sağlayarak iyi bir sürtünme yüzeyi oluşturmak. Böylece motorun

yarattığı döndürme momentini yola aktarıp çekiş kuvvetine dönüştürür ve frenlemelerde aracın uygun

mesafelerde durmasını sağlar.

Yol yüzeyindeki pürüzlerden ve sürüşten doğan titreşimleri ve darbeleri emerek yok etmek. Böylece

süspansiyon sisteminin elemanı gibi çalışır

Direksiyon ile verilen yönü izlemek. (Viraj dönüşlerinde direksiyon kontrolüne gerekli olan yanal kuvveti

üretir)

5.2. Hareket Kontrol Sistemleri

5.2.1. Direksiyon Sistemleri (Ön Düzen)

Ön

düzen sistemi, aracın dönüsünü sağlar. Direksiyon simidi, direksiyon mili, sonsuz dişli, sektör dişli, rot, eğri rot,

kısa rot, rot başı bu sistemin bazı parçalarıdır. Direksiyon simidindeki dairesel hareket, dişliler vasıtasıyla doğrusal

harekete çevrilerek tekerleklerin yönlendirilmesi sağlanır.

Hidrolik Direksiyon: Direksiyon simidine uygulanması gereken gerekli döndürme kuvvetinin düşürülmesini

sağlayan sistemdir. Direksiyon eforunu sağlayan iki ayrı tipi vardır, birinci tip motor gücünü kullanan hidrolik bir

sistemdir. Diğeri ise bir elektrik motor kullanır. Birincisi için motor bir pompanın hareketinde kullanılır ikincisi

için, ön bagaj kompartımanı içinde bağımsız bir elektrik motorlu pompa kullanılır, har 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.

5.2.2. Süspansiyon Sistemleri

Araç gövdesi ile tekerlekler arasına yerleştirilen süspansiyon sistemi, yolun yapısından kaynaklanan titreşimleri

sönümlemek üzere tasarlanmıştır. Süspansiyon sistemi sürüş konforu ve güvenliği açısından ihtiyaç duyulan bir

sistemdir. Direksiyon sistemi, ön düzen geometrisi ve tekerleklerle bir bütünlük içerisinde çalışır.

Süspansiyon sisteminin görevleri şunlardır:

Sürüş esnasında lastikler ile birlikte çalışarak yolcuları veya taşınan yükü korumak ve sürüş konforunu iyileştirmek amacıyla yol yüzeyinin yapısından kaynaklanan titreşimleri, salınımları ve ani şokları sönümleyerek yumuşatır. Aynı zamanda şasi ve kaportayı da korumuş olur.

Yol yüzeyi ile tekerlekler arasındaki sürtünmeye bağlı olarak ortaya çıkan sürüş ve fren kuvvetlerini gövdeye aktarır.

Akslar üzerinde gövdeyi taşır ve gövde ile tekerlekler arasındaki uygun geometrik ilişkiyi sağlar.

Yol ile tekerlekler arasında teması kaybetmeden güvenli dönüş yapmayı sağlar.

Süspansiyon sistemleri genellikle yapılarına göre 2’ye

ayrılır:

Serbest (Askı) Süspansiyon Sistemi: Tekerlekler birbirlerinden bağımsız olarak yol darbelerini karşılayan ve sönümleyen donanımlardır.

Sabit (Askı) Süspansiyon Sistemi: Sağ ve sol tekerlekler birbirlerine bir aks veya aks kovanı ile bağlanır ve yol darbelerini birlikte karşılayıp sönümleyen donanımlardır.

Süspansiyon sistemi, yaylar ve amortisörlerden oluşur.

Yaylar:

Bir aracın şasisi araca bindirilmiş yükü,

aktarma organlarını ve motoru taşır.

Şasi çerçevesi ise yaylar ve diğer

bağlantı elemanları yardımıyla

tekerleklere bindirilir. Yaylar

tekerlekler ile dingil arasına yerleştirilir.

Yaylar enerji depolayan elemanlardır. Seyir halindeki taşıta yoldan gelen darbeler, tekerlekler aracılığı ile çok kısa

zaman içerisinde yaylara kinetik enerji olarak iletilir. Yaylar bu enerjiyi sıkışmak suretiyle potansiyel enerji olarak

üzerine depolar. Bir süre sonra yaylar, oldukça yavaş bir salınım hareketiyle potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye

dönüştürerek bırakır. Böylece yoldan gelen darbeler şasiye geçmeden yay üzerinde sönümlenmiş olur.

Yayların Görevi:

Taşıta ait ağırlık ve kütle kuvvetlerini üstüne alır.

Sürüş konforu için yolun darbelerini karşılar ve yumuşak titreşimlere dönüştürür.

Sürüş güvenliği için tekerleklerin yol yüzeyine iyi tutunmasını sağlar.

Yayların Çeşitleri: Yaprak yaylar Helezon yaylar Burulma çubuklu yaylar Hava yayları

Amortisör:

Araç yol yüzeyindeki darbelere maruz kaldığında

süspansiyon yayları uzayarak ya da kısalarak bu darbeleri

karşılar. Darbeleri karşılamaları esnasında bir süre salınım

hareketi yapar. Gerçekte bir yayın kısa bir salınımdan sonra

durması beklenir. Aynı zamanda yayların hem yeter

derecede sert hem de eğilebilir özellikte olmaları

gerekmektedir. Bunun yanı sıra yayların sıkışması ve

gevşemesi hallerinde araçta aşırı sarsıntılara yol açmaması

emniyet ve konfor için zorunludur. Bu nedenle sarsıntı ve

darbeyi şasiye iletmeyen yayın yavaşça gevşemesi ve

sıkışmasını sağlayan, kontrolsüz salınımı kısa sürede

durduracak donanıma ihtiyaç vardır. Bu görevi

amortisörler gerçekleştirir.

Amortisörün görevleri:

Yayların salınım süresini kısaltır.

Lastiklerin her durumda zeminle temasını sağlayarak sürüş emniyeti sağlar.

Lastiklerin daha iyi yol tutuşunu sağlayarak direksiyon hâkimiyetini kolaylaştırır.

Yatmayı, kaymayı, zıplamayı, fren sırasında dalmayı ve hızlanma sırasında ön tarafın yükselmesini arka tarafın çökmesini azalarak sürüş konforunu artırır.

5.2.3. Fren Sistemleri

Motorlu araçlarda birbirinden bağımsız üç farklı fren sistemi kullanılmaktadır. Bunlar;

Servis (Ayak) freni: Araç hızının kontrol edilmesi ve aracın durdurulması için kullanılır.

El (Park) freni: Park edilen aracın olduğu yerde sabit kalması için kullanılır.

Yardımcı frenler: Dizel kamyonlar ve diğer ağır yük araçlarında servis frenleriyle birlikte

kullanılır.

Bundan başka, aracın hızını azaltmak için bazen “motor freni” de kullanılır. Bu, motorun dönmeye

gösterdiği kendi direnci tarafından oluşturulmuş frenleme etkisi olduğundan hiçbir özel donanıma

gerek duymaz.

Motorlu taşıtlar üzerinde oldukça farklı yapılarda ve özelliklerde frenler kullanılmaktadır.

Bunlar;

Hidrolik frenler,

o Klasik hidrolik frenler,

o Vakum yardımlı hidrolik frenler,

o Hava yardımlı hidrolik frenler,

Mekanik frenler,

Havalı frenler,

Elektrikli frenler şeklindedir.

Günümüz otomobillerinin birçoğunda hidrolik fren sistemleri

kullanılmaktadır. Fren pedalı, kaldıraç prensibine göre çalışır

ve pedala uygulanan küçük bir kuvvet fren merkezine büyük

bir kuvvet olarak iletilir. Paskal kanununa göre fren ana

merkezi içinde oluşan hidrolik kuvvet, fren hattı yoluyla

tekerlek silindirlerinin her birine ulaşıp fren balatası ve fren

disk balatasında bir frenleme kuvveti oluşturur.

Klasik Hidrolik Fren:

Klasik hidrolik fren sisteminde, pedala

kuvvet uygulandığında merkez

silindirinin pistonu basınç oluşturur.

Oluşan bu basınç, borular vasıtasıyla

tekerlek silindirlerine ulaştırılır.

Tekerlek silindirlerinin pistonları

açılarak frenleme sağlanır.

Vakum Yardımlı Hidrolik Fren:

Vakum yardımlı güç freni; aracın

motorunda meydana getirilen emme

manifoldu vakumu yardımıyla frenleme

anında şoförün ayak kuvvetine ek

olarak ilave bir kuvvet oluşturur. Fren

pedalına basıldığında vakum kontrol

sübabı, pistonun merkez silindiri

tarafına vakumun etki etmesini sağlar.

Böylece pistonun bir yanında

atmosferik basınç, diğer yanında

vakumun etkisi oluşur. Vakum ünitesinin pistonu fren merkez silindirinin pistonuna bağlı olduğu için

onu da hareket ettirir ve fren merkez silindirinin içinde basınç oluşturur. Bu basınç, fren sistemine etki

eder ve fren tekerlek silindirleri üzerinden frenlemeyi meydana getirir. Bu vakum ünitesine hidrovak

(westinghouse) denir.

Hava Yardımlı Hidrolik Fren:

Bu tür fren sisteminde merkez pompasında

oluşturulan hidrolik basınca ek olarak

basınçlı havadan faydalanılmıştır. Sistemde

kullanılan basınçlı hava, motordan hareket

alan bir kompresör tarafından

sağlanmaktadır. Kompresör tarafından

üretilen basınçlı hava, hava tanklarında

depolanmıştır. Fren pedalına basıldığında

hava tanklarında bulunan basınçlı havaya,

frene basma miktarıyla orantılı olarak yol

verilir. Basınçlı hava bir diyafram ünitesine

etkiyerek merkez silindiri, pistonun itme

çubuğunu daha büyük bir kuvvetle iterek

frenleme kuvvetinin artmasını sağlar.

Merkez pompasından itibaren sistem, klasik

hidrolik fren gibi çalışmaktadır.

5.2.3.1. Diskli Fren Sistemi

Günümüzde genellikle ön tekerleklerde diskli frenler, arka tekerleklerdeyse kampanalı frenler

kullanılmaktadır. Ancak dört tekerlekte de diskli fren kullanımı yaygınlaşmaktadır. Diskli fren sistemi

sabit bir kaliperle bu kaliper üzerine yerleştirilen fren balataları, pabuçlarıyla birlikte, fren hidrolik

silindiri ve pistonlarından oluşur. Fren pedalına basıldığında merkez silindirinden gelen basınçlı

hidrolik, kalipere geçerek silindirin içerisine dolar. Pistonlara itme kuvveti uygulayarak pistonları açar.

Pistonlar pabuçları ve üzerlerindeki balataları diske doğru iterler ve diski sıkmaya çalışır. Böylece disk

iki pabuç arasında sıkılarak frenleme sağlanır.

5.2.3.2. Kampanalı Fren Sistemi

Kampanalı fren sisteminin çalışması şu

şekildedir: Fren pedalına basıldığı zaman

merkez silindirinde oluşan basınç, borular

yardımıyla fren tekerlek silindirlerine iletilir.

Tekerlek silindirlerinin içerisine dolan

basınçlı hidrolik, pistonları dışa doğru iter.

Pistonlar aldıkları itme kuvvetini, itme

çubukları vasıtasıyla pabuçlara iletir.

Pabuçlar kampanaya karşı açılarak balataları

kampanaya yaslar ve oluşan sürtünmenin

etkisiyle frenleme sağlanır. Fren pedalından ayağımızı çektiğimiz zaman pabuçlara bağlı olan geri

getirme yayları vasıtası ile pabuçlar kampanadan uzaklaşır. Böylece yeni bir frenleme için fren

mekanizması hazır hale gelir.