Otomotiv Vites Kutusu Eğitimi

Otomotiv vites kutusu eğitimi, araçlarda motor tarafından üretilen hareket ve torkun tekerleklere uygun şekilde aktarılmasını sağlayan şanzıman sistemlerinin yapısını ve çalışma prensiplerini kapsar. Vites kutusu; aracın kalkışı, hızlanması, farklı yol koşullarında hareket etmesi ve geri yönde ilerleyebilmesi için gerekli aktarım oranlarının oluşturulmasında görev yapar.

Otomobillerde manuel ve otomatik vites kutularının yanı sıra tork konvertörlü otomatik, çift kavramalı ve sürekli değişken oranlı (CVT) şanzımanlar gibi farklı sistemler kullanılmaktadır. Elektrikli otomobillerde ise içten yanmalı motorlu araçlardaki çok kademeli vites kutusuna çoğunlukla ihtiyaç duyulmaz; elektrik motorunun hareketi genellikle tek oranlı bir redüksiyon sistemi üzerinden tekerleklere aktarılır. Bununla birlikte kullanılan aktarma sistemi araç tasarımına göre değişebilir.

Vites kutusunun güç aktarma sistemindeki yerini ve diğer aktarma organlarını birlikte incelemek için Araç Güç Aktarma Organları konusundan yararlanabilirsiniz.

Vites Kutusu Çeşitleri Nelerdir?

Araçlarda kullanılan vites kutuları yapılarına ve çalışma prensiplerine göre farklı çeşitlere ayrılır. Başlıca vites kutusu türleri manuel şanzıman, tork konvertörlü otomatik şanzıman, çift kavramalı şanzıman ve CVT şanzımandır.

Manuel Şanzıman

Manuel şanzımanda sürücü, uygun vites oranını vites kolu aracılığıyla kendisi seçer. Geleneksel manuel sistemlerde motor ile vites kutusu arasındaki güç aktarımının geçici olarak kesilmesi için debriyaj sistemi kullanılır.

Debriyajın yapısı ve motor ile vites kutusu arasındaki görevi hakkında Debriyajın Yapısı ve Görevi konusunu, manuel şanzımanın ayrıntılı çalışma prensibi için ise Manuel Vites Kutusu Eğitimi içeriğini inceleyebilirsiniz.

Tork Konvertörlü Otomatik Şanzıman

Tork konvertörlü otomatik şanzımanlarda motor ile vites kutusu arasındaki hareket aktarımında tork konvertörü kullanılır. Planet dişli takımları, kavramalar, fren elemanları, hidrolik sistem ve elektronik kontrol ünitesi birlikte çalışarak uygun vites oranının oluşturulmasını sağlar.

Modern tork konvertörlü otomatik şanzımanlar elektronik kontrol, kilitleme kavraması ve çok sayıda ileri vites oranı gibi özellikler sayesinde eski sistemlere göre daha gelişmiş çalışma özelliklerine sahiptir.

Çift Kavramalı Şanzıman

Çift kavramalı şanzıman (DCT), iki ayrı kavrama kullanarak farklı vites gruplarının kontrol edilmesini sağlayan otomatikleştirilmiş bir şanzıman yapısıdır. Bir sonraki vitesin önceden hazırlanabilmesi sayesinde vites geçişleri hızlı gerçekleştirilebilir.

Kavramaların ve vites değiştirme mekanizmasının kumandası elektronik ve elektrohidrolik sistemlerle gerçekleştirilebilir. Kullanılan teknik yapı üreticiye ve şanzıman modeline göre değişiklik gösterebilir.

CVT Otomatik Şanzıman

CVT (Continuously Variable Transmission), belirli sabit vites kademeleri yerine çalışma aralığı içerisinde sürekli değişebilen aktarım oranları oluşturabilen bir şanzıman türüdür. Yaygın CVT tasarımlarında değişken çaplı kasnaklar ile özel bir çelik kayış veya zincir kullanılabilir.

Kasnakların etkin çaplarının değiştirilmesiyle aktarım oranı sürekli olarak ayarlanabilir. Böylece motorun çalışma koşullarına uygun bir devir aralığında tutulması amaçlanır. CVT sistemlerinin yapısı ve sürüş karakteristiği kullanılan tasarıma göre farklılık gösterebilir.

Manuel Vites mi Otomatik Vites mi?

Manuel veya otomatik vites seçimi sürücünün kullanım alışkanlıklarına, trafik koşullarına, araç modeline, yakıt tüketimine, bakım maliyetlerine ve sürüş beklentilerine göre yapılabilir. Manuel şanzımanda vites seçimini sürücü gerçekleştirirken otomatik şanzımanlarda uygun oran sistem tarafından belirlenir.

Günümüzde bazı otomobil modelleri yalnızca otomatik şanzımanla sunulurken bazı modellerde manuel ve otomatik seçenekler birlikte bulunabilir. Bu nedenle araç satın alırken yalnızca şanzıman türüne değil, kullanılan şanzımanın teknik özelliklerine ve aracın kullanım amacına da dikkat edilmelidir.

Otomatik şanzımanların çalışmasında kullanılan elektronik elemanlar hakkında daha ayrıntılı bilgi için Otomatik Vitesteki Sensörler konusunu inceleyebilirsiniz.

Otomatik Vites Kutusunun Görevleri

Otomatik vites kutusunun temel görevleri şunlardır:

1. Motor çalışırken gerektiğinde güç aktarımının kesilmesine veya aracın hareketsiz tutulmasına imkân sağlamak.
2. Aracın geri yönde hareket edebilmesi için gerekli aktarımı oluşturmak.
3. Aracın ilk hareketi, hızlanması ve farklı yol koşullarında ilerlemesi için uygun tork ve hız oranını sağlamak.
4. Motor devri, araç hızı, sürücü talebi ve yol koşullarına göre uygun vites oranının seçilmesini sağlamak.

Otomatik Vites Kutusunu Oluşturan Temel Üniteler

Kaynakta ele alınan klasik tork konvertörlü otomatik vites kutusunun temel üniteleri şunlardır:

1. Hidrolik kumanda ünitesi
2. Tork konvertörü
3. Planet dişli sistemi

Modern otomatik şanzımanlarda bunlara ek olarak elektronik kontrol ünitesi, sensörler, solenoid valfler, çok plakalı kavramalar ve farklı kumanda elemanları da sistem içerisinde önemli görevler üstlenir.

Hidrolik Kumanda Ünitesi

Hidrolik kumanda ünitesi, otomatik şanzıman içerisindeki yağ basıncının gerekli kavrama ve fren elemanlarına yönlendirilmesini sağlar. Klasik sistemlerde vites seçiminde hidrolik basınç ve mekanik-hidrolik valfler önemli rol oynarken modern otomatik şanzımanlarda elektronik kontrollü solenoid valfler yaygın olarak kullanılır.

Hidrolik sistemin görevi, gerekli elemanları uygun zamanda devreye sokarak planet dişli sisteminde istenilen aktarım oranının oluşturulmasına yardımcı olmaktır.

Otomatik Vites Konumları

Otomatik şanzımanlarda yaygın olarak kullanılan temel vites seçici konumları aşağıdaki gibidir:

• P (Park): Araç park edildiğinde kullanılır ve uygun şanzımanlarda park kilidini devreye alır.
• R (Reverse): Aracın geri yönde hareket etmesini sağlar.
• N (Neutral): Şanzımanın nötr veya boş konumudur.
• D (Drive): Normal ileri sürüş konumudur. Şanzıman uygun vites oranlarını çalışma koşullarına göre seçer.

Eski tip bazı otomatik şanzımanlarda 1, 2 veya L gibi ilave seçici konumları bulunabilir. Bunlar belirli viteslerin sınırlandırılması veya düşük vites oranlarının kullanılabilmesi için tasarlanmıştır. Bu konumların işlevi şanzıman modeline göre değiştiğinden aracın kullanım kılavuzu esas alınmalıdır.

Tork Konvertörü Nedir ve Nasıl Çalışır?

Tork konvertörü, tork konvertörlü otomatik şanzımanlarda motor ile vites kutusu arasında hidrodinamik hareket aktarımı sağlayan bir elemandır. Temel yapısında pompa, türbin ve stator bulunur.

Tork Konvertörü Pompası

Pompa (impeller), tork konvertörünün motor tarafından döndürülen kısmıdır. Motorun krank mili/flexplate bağlantısı üzerinden tork konvertörü gövdesiyle birlikte döner ve içerisindeki otomatik şanzıman yağını türbine doğru yönlendirir.

Tork Konvertörü Türbini

Türbin, yağ akışından aldığı enerjiyle döner ve hareketi şanzımanın giriş miline aktarır. Pompadan gelen yağ türbin kanatlarından geçtikten sonra yön değiştirerek statora doğru ilerler.

Tork Konvertörü Statoru

Stator, pompa ile türbin arasındaki yağ akışını yönlendirerek özellikle kalkış ve yüksek tork farkının bulunduğu çalışma koşullarında tork çoğaltılmasına yardımcı olur. Stator genellikle tek yönlü kavrama üzerinden desteklenir; çalışma koşullarına bağlı olarak kilitli kalabilir veya serbestçe dönebilir.

Planet Dişli Sistemi

Planet dişli sistemi, otomatik şanzımanlarda farklı aktarım oranlarının kompakt bir yapı içerisinde elde edilmesini sağlayan dişli düzenidir. Basit bir planet dişli takımı aşağıdaki temel elemanlardan oluşur:

1. Güneş dişlisi
2. Planet dişlileri
3. Yörünge (halka) dişlisi
4. Planet dişlilerini taşıyan planet taşıyıcısı

Planet dişlileri güneş dişlisi ile yörünge dişlisi arasında kavraşmış durumdadır. Sistemde hangi elemanın giriş, hangi elemanın çıkış ve hangi elemanın sabit olduğu değiştirilerek farklı aktarım oranları ve dönüş yönleri elde edilebilir. Planet dişli sistemlerinde kullanılan oranların nasıl hesaplandığını daha ayrıntılı incelemek için Dişli Oranı Nedir? konusuna göz atabilirsiniz.

Dişli çarkların ve diğer mekanik elemanların hareket iletimindeki görevini daha geniş kapsamda incelemek için Motor Hareket İletim Sistemleri konusundan da yararlanabilirsiniz.

Vites kutusunda kullanılan dişliler, miller, yataklar ve diğer mekanik elemanların görevlerini daha geniş kapsamda incelemek için Makine Elemanları Dersi içeriğinden de yararlanabilirsiniz.

Otomatik Vites Kutusunun Çalışması

Aşağıdaki vites durumları, kaynak eğitim içeriğinde kullanılan basit planet dişli sistemi örneğini açıklamaktadır. Gerçek otomatik şanzımanlarda birden fazla planet dişli takımı, kavrama ve fren elemanı kullanılabileceğinden bütün otomatik şanzımanların vites kademeleri aşağıdaki düzenle aynı değildir.

Birinci Vites Durumu

• Hareket veren: Güneş dişlisi
• Sabit tutulan: Yörünge dişlisi
• Hareket alan: Planet taşıyıcısı

Güneş dişlisi planet dişlilerini döndürür. Planet dişlileri sabit tutulan yörünge dişlisi içerisinde yuvarlanarak planet taşıyıcısını döndürür. Böylece giriş ve çıkış arasında hızın azaltıldığı, torkun ise artırıldığı bir aktarım oranı elde edilir.

İkinci Vites Durumu

• Hareket veren: Yörünge dişlisi
• Sabit tutulan: Güneş dişlisi
• Hareket alan: Planet taşıyıcısı

Yörünge dişlisi planet dişlilerini hareket ettirir. Planet dişlileri sabit tutulan güneş dişlisinin çevresinde hareket ederek planet taşıyıcısını döndürür. Böylece birinci vitesten farklı bir aktarım oranı oluşturulur.

Üçüncü Vites Durumu

Kaynakta verilen üçüncü vites örneğinde güneş dişlisi ile yörünge dişlisi birbirine göre kilitlenerek planet dişli takımının elemanlarının birlikte dönmesi sağlanmaktadır.

• Giriş: Güneş dişlisi
• Kilitlenen elemanlar: Güneş dişlisi ve yörünge dişlisi
• Çıkış: Planet taşıyıcısı

Planet dişli takımı bir bütün olarak döndüğünde dişliler arasında bağıl hareket oluşmaz. Bu örnekte doğrudan aktarım meydana gelir ve giriş ile çıkış arasındaki aktarım oranı 1:1 olur.

Geri Vites Durumu

• Hareket veren: Güneş dişlisi
• Sabit tutulan: Planet taşıyıcısı
• Hareket alan: Yörünge dişlisi

Planet taşıyıcısı sabit tutulduğunda güneş dişlisinin döndürdüğü planet dişlileri kendi eksenleri etrafında dönerek yörünge dişlisini güneş dişlisine göre ters yönde döndürür. Böylece çıkış yönü değiştirilerek geri hareket elde edilir.

Planet Dişli Aktarım Oranı Örneği

Kaynak eğitim içeriğinde planet dişli sisteminin vites kademelerini açıklamak amacıyla planet dişlisi 20 diş ve güneş dişlisi 40 diş kabul edilerek aşağıdaki örnek oranlar verilmiştir:

• Birinci vites: 3/1
• İkinci vites: 3/2
• Üçüncü vites: 3/3 (1:1)

Bu değerler kaynakta kullanılan öğretim örneğidir. Gerçek bir planet dişli sisteminin aktarım oranının hesaplanmasında güneş ve yörünge dişlilerinin diş sayıları ile hangi elemanın giriş, çıkış veya sabit eleman olarak kullanıldığı birlikte değerlendirilmelidir.

Otomatik Vites Kutusu Eğitim Videosu

Otomatik vites kutusunun ve planet dişli sisteminin çalışma prensibini görsel olarak incelemek için aşağıdaki eğitim videosundan yararlanabilirsiniz.

Vites kutuları, güç aktarma sistemleri ve ilgili mekanik hareket iletim konularıyla ilgili diğer eğitim içeriklerine MotorDersi ana sayfasından ulaşabilirsiniz.