Motor Volanı Nedir?

Motor Volanı Nedir?

Motorun en önemli parçalarında bir tanesi olan volan dişlisini işleyeceğimiz bu dersimiz de aşağıdaki satır başlarına değineceğiz.

1. Volan görevi
2. Volanın malzemesi
3. Volanın yapısı
4. 4 silindirli motorun volan hesabı
5. Volan arızaları

Bir motorun döndürme momenti sabit değil, oldukça değişkendir. Ancak motorlarda sabit bir döndürme momenti istenmektedir. Döndürme momenti eğrisini düzgünleştirmek için kullanılan araç, silindirik bir kütle olan volandır. Motorun döndürme momenti ortalama döndürme momentinin üzerinde olduğunda devir biraz artmakta ve volan bir miktar enerji almaktadır. Bunun aksine, motor momenti ortalama momentin altına düştüğünde ise, devir biraz azalmakta ve volan enerji vermektedir. Böylece volan bir enerji düzenleyici görevi yapmakta ve devir sayısı değişimlerini en aza indirmektedir.

Otomotiv uygulamalarında genellikle disk tipi çelik volanlar kullanılır. Büyük yarıçaplı ince bir volan, motor için gerekli olan atalet momentini en az ağırlıkla sağlar. Nadiren kullanılan halka tipi volanlarda, göbek ve kollarında atalet momentine bir miktar etkisi olduğundan, sonuçta devir dalgalanmaları, belirlenen değerlerden biraz daha az olmaktadır.

Motorun dönen diğer bazı parçaları, örneğin krank mili ve biyelin krank muylusundaki eşdeğer kütlesi de volan etkisi yapmaktadır. Taşıtın hareketi sırasında kavrama kavramış durumda iken tahrik sistemindeki tüm dönen elemanlar ve taşıtın kendisi, motorun devir dalgalanmalarını azaltarak, motorun hemen hemen volana hiç ihtiyaç kalmayacak duruma getirirler. Ancak, otomotiv motorlarındaki volan tasarımında dikkate alınan öncelikli durum düşük hızlı rölanti çalışmasıdır. Volan etkisi ilk çalıştırma sırasında motorun dönmesi içinde önemlidir.

Görevi

Volan, motorun bütün devirlerinde krank milinin düzgün ve dengeli dönüşünü sağlar. Volan iş zamanında bir kısım enerjiyi üzerine alarak diğer zamanlarda pistonların kolayca üst ölü noktaları aşmasını sağlar. Özellikle ateşleme aralığı fazla olan dört veya daha az silindirli motorlarda volana düşen iş daha fazladır. Ateşleme aralığı ne kadar fazla olursa motorda kullanılacak volanda o nispette büyük olur.

Volan, kavramaya yataklık eder ve kavrama diskine hareket veren bir kavrama parçası olarak da görev yapar. Ayrıca volanın üzerinde bulunan volan dişlisi yardımıyla motora ilk hareket verilir.

Malzemesi

Volanlar genellikle grafitli dökme demirden yapılır. Dış tarafına da volan dişlisi denilen çelik bir çember dişlisi geçirilmiştir. Ayrıca volan malzemesi olarak çelik alaşımlar kullanılmaktadır.

Tasarlamış olduğumuz motorun devri 4800 dev/dak olduğu için volan tasarımında dökme demir kullandık.  Bu malzeme seçimini ise FORD servisinden aldık.

Kullanılan malzemenin özellikleri

Malzemenin öz kütlesi 7,29 gr/cm³ tür. Bu malzeme de bizim istediğimiz dayanım özelliklerine sahiptir.

Volanın Yapısı

Volan yapımında aracın türüne ve motorun özelliklerine göre, volan üzerinde çeşitli işaretler ve parçalar bulunmaktadır.

Bazı motorlarda volan yüzeyine Ü.Ö.N. , ateşleme, subapların açılıp kapanma işaretleri vurulmuştur.

Elektronik ateşlemeli ve enjeksiyonlu araçlarda ateşleme avansını ayarlayabilmek için volan üzerine ek bir dişli konulmuştur. Bu dişli üzerinde iki adet diş iptal edilerek, ateşleme sırası gelen silindirin üst ölü noktaya 90 derece uzaklıkta olduğu beyne iletilip uygun avansın verilmesi ve ideal enjeksiyonun yapılması sağlanır.

Günümüz motorlarında volan krank miline civatalı, sıkı geçme ve kamalı olarak bağlanmaktadır.

Volanda meydana gelen titreşimler

Titreşim, mekanik bir sistemin hareket veya konumuna ait bir niceliğin  zamana bağlı olarak, düzenli veya düzensiz değişimidir.

Dönen, salınım veya git-gel hareketi yapan elemanların hareketlerine bağımlı olarak, her makinede titreşimler oluşmaktadır.

Kranka etkiyen değişken motor momenti; milin hızında değişmelere neden olduğu gibi, zorlanmış titreşimler de oluşturur. Bu titreşimin frekansı sistemin doğal frekansına eşit olduğundan rezonansa yani aşırı burulmaya ve hatta milin kırılmasına neden olabilir.Burulma sistemlerinin çalışmasında tüm salınım yapan kütleler eşdeğer kütlelere (volanlara) indirgenir. Yani volan; krank milinde moment değişimleri sonucunda oluşan titreşimleri üzerine alarak motorun düzenli çalışmasını sağlar.

Çift Kütleli Volan

İçerisindeki yaylı damper sistemi birincil atalet kütlesiyle ikincil atalet kütlesini ayırarak motorun ürettiği burulma titreşiminin şanzımana aktarılmasını engeller.

Çift kütleli volan ayrıca sensör diski olarak da işlev görür. Motor devrini belirlemek ve eksantrik millerinin 1. silindirini ve Hal sensörünü tanır. Disk işaret noktası görevini gören geniş bir diş boşluğuna sahiptir. Bu boşluk çift kütleli volanın her tam dönüşünde şanzıman muhafazasına yerleştirilmiş motor devir sensörü tarafından algılanır

4 Silindirli Motorun Volan Hesabı

Volan ve Arızaları

1. Marş motorunun hareketi ile motor çalışmıyor veya marş esnasında sesli bir marş sağlanıyor,
2. Kalkışlarda titreme varsa,

Volan ve Arızaları Nedenleri

1. Volan dış çemberindeki marş yapılmasını sağlayan dişliler aşınmıştır,
2. Volan yüzeyi aşırı ısı değişimlerinden eğilmiştir,
3. Yanlış kullanımdan dolayı volan yüzeyi ısıl işlem görmüş gibi malzeme yapısı değişir,

Aşınma ve Arızalar Zamanında Kontrol Edilmez ise!

1. Araca Motoru çalışmaz,
2. Araca kalkış sağlanamaz,
3. Sürüş konforu azalır,
4. Trafik akışı etkilenir,
5. Emisyon değerleri artar,