Hidrolik Direksiyon Sisteminin Yapısı Çalışması ve Parçaları
Hidrolik
direksiyon çok yaygın olarak kullanılan direksiyon yardımcı sistemlerinden
biridir. Direksiyonun daha kolay döndürülmesi için hidrolik yağ basıncının
kullanılması esasına dayanır. Yeni nesil binek araçlarda hidrolik direksiyon
giderek yerini elektrikli direksiyon sistemine bırakmaktadır. Hidrolik
direksiyon sistemi, hem “pinyon kremayer dişli kutusuna” hem de “sonsuz vida
bilyeli tip dişli kutusuna” uygulanabilir. Burada temel olarak hidrolik pinyon
kremayer direksiyon sistemi temel alınacaktır.
Hidrolik Direksiyon Sisteminin Parçaları
*Hidrolik Valf ünitesi (direksiyon mili ve pinyon dişli arasında)
*Hidrolik
silindir
*Hidrolik yağ
kutusu (rezervuar)
*Bağlantı
boruları ve hortumları
Hidrolik Direksiyon Sisteminin Çalışma Prensibi
Hidrolik
direksiyonda, basınç ve kuvvet arasındaki ilişkiden faydalanılır. Hidrolik
basınçtan elde edilen kuvvet, direksiyon çevrildiğinde uygulana kuvvete ilave
bir kuvvet olarak katkı sağlar. Sistemi tek başına çalıştırmaz, bu sebeple
“yardımcı sistemdir”. Sistemdeki
hidrolik basınç, direksiyon kutusundaki hidrolik silindir içerisindeki çift
yönlü piston sayesinde, itme kuvvetine dönüştürülerek, direksiyonun
döndürülmesine ilave bir kuvvet sağlar, direksiyon simidi yumuşarken,
tekerleklere etki eden yönlendirme kuvveti artmış olur.
Hidrolik
basınç, direksiyon hidrolik pompasında
oluşturulur. Pompa, hareketini kayış-kasnak ile motordan alır ve bu hareket
enerjisini hidrolik basınca dönüştürerek kumanda valfine (döner kumanda valfi) gönderir.
Hidrolik
pompanın ve sistemin ihtiyaç duyduğu yağ, hidrolik
yağ kutusunda (rezervuar) depolanır. Ayrıca sistemden geri dönen yağ,
depoya boşalır.
Pompadan
gelen basınçlı yağ, direksiyon kutusunda bulunan kumanda valfi (döner valf) ile, hidrolik silindire yönlendirilir. Kumanda
valfi ile hidrolik silindir arasında iki hat vardır, silindir pistonunun sağ ve
sol yöne çalışması için bu iki hat, silindirin iki basınç odasına ayrı ayrı
bağlanmıştır. Kumanda valfi, direksiyonun döndürülme yönüne göre, basınçlı
hidrolik yağın hangi hattan gönderileceğini belirler. Direksiyon düz
konumdayken (döndürülmezken), pompanın kumanda valfine gönderdiği yağ, tekrar depoya geri
yönlendirilir, böylece basınçlı yağın hiçbir etkisi olmaz.
Dişli kutusu
gövdesinde hidrolik silindir bulunur,
hidrolik silindirin içinde çift yönlü çalışan piston vardır, yağ basıncının uygulanma yönüne göre pistonun
hareketi belirlenir. Piston kolunun ucu kremayere
bağlıdır, kremayerin ucu uzun rot koluna
bağlıdır, uzun rot kısa rotu, kısa
rot ise rot başıyla aks taşıyıcısını
(tekerleği) yönlendirir.
Hidrolik
sistem “pascal prensibi” ne göre çalışır. F=P.A formülüne göre, kuvvetin
artması için basıncın veya piston yüzey alanının artması gerekir. Sistemin
ürettiği kuvvet, hidrolik basıncın miktarına bağlıdır, yüksek basınç; silindir
içerisindeki pistonda daha fazla kuvvet oluşmasını sağlar, böylece tekerleklere
etki eden kuvvet artarken, direksiyon daha da yumuşar. (F: kuvvet:
Newton, P:basınç:Pascal, A:piston yüzey
alan:m2)
Araçta Direksiyonu Döndürmeyi Zorlaştıran Etkiler
*Düşük hız veya aracın durması. Araç durur haldeyken veya çok yavaş
giderken, direksiyonu döndürmek için gereken kuvvet çok artar, bunun sebebi
lastiğin zeminle olan sürtünmesinin; direksiyon simidine ters yönde bir etkide
bulunmasıdır. Hız arttıkça direksiyonu döndürmek için gereken kuvvet de azalır,
örneğin mekanik direksiyonlu araçlarda araç yürümeye başlayınca direksiyonun
yumuşadığı gözlenebilir. Bu bakımdan bir direksiyon sisteminde, ek donanım
(hidrolik veya elektrikli direksiyon) en çok düşük hızlarda ve araç dururken
(örneğin park ederken) gerekli ve işlevsel olmaktadır.
*Aracın ağırlığı veya yüklenmesi. Aracın ağırlığının fazla olması
direksiyonu döndürmek için gereken kuvveti arttıran en önemli faktörlerden
biridir. Özellikle yük taşıyan ticari araçların tekerleklere binen yükü çok
fazla olmaktadır, bu durumda direksiyon simidini döndürmek çok zor olacaktır.
Bunun sebebi; lastik-yol arasındaki sürtünme kuvvetini, zemine uygulanan dikey
kuvvetin (ağırlığın) ve sürtünme katsayısının belirliyor olmasıdır. Ağırlık
arttıkça sürtünme artar, lastiğin yönlendirilmesi sırasında ters yönlü momentin
büyüklüğü artar, direksiyonu döndürmek zorlaşır.
*Geniş lastikler kullanılması. Daha geniş lastikler, direksiyonun
daha zor dönmesine sebep olur.
*Direksiyon simidinin çapının küçük
olması. Direksiyon
çapı küçüldükçe, direksiyonu döndürmek için gereken kuvvet artar, bunun sebebi
direksiyon milini döndüren etki olan momentin, kuvvet ve yarıçapın çarpımından
oluşmasıdır.
Moment
(döndürme kuvveti)= Direksiyonu döndüren kuvvet x direksiyon yarıçapı
Hidrolik Direksiyon Sisteminin Görevleri
*Yumuşak
direksiyon ve konforlu sürüş. Özellikle park etme ve düşük hızlarda ağırlaşan
(zor dönen) direksiyonun, konforlu ve yumuşak bir şekilde döndürülmesini
sağlar. Yani düşük hızlarda büyük güç üreterek direksiyonu yumuşatır.
*Hız
arttıkça, destek gücünü azaltır. Aracın hızı arttıkça direksiyonu çevirmek için
gerekli kuvvet azalacaktır, ayrıca yüksek hızlarda direksiyon manevrası da çok
çok az olmaktadır, bu sebeplerle hız (bazıları devire duyarlıdır) arttıkça
hidrolik direksiyon sisteminin desteği azalır, direksiyon sertleşir.
*Yoldan
tekerleklere etkiyen darbeler sebebiyle direksiyon simidinin sapmasını
engeller, fakat aynı zamanda sürücünün yol tepkileri algılaması için iyi bir
sürüş (direksiyon) hissini vermesi gerekir. Böylece sürüş - manevra performansı
ve güvenliği iyileşir. Hidrolik direksiyonun destek gücü çok fazla olursa,
sürüş hissi azalacaktır.
*Direksiyon
simidinin hareketinde hızlı ve hassas olarak devreye girer, sürücü bunu
hissetmez.
Hidrolik Direksiyon Sistemi Devre Dışı Kalırsa
Hidrolik
direksiyon desteği devre dışı kalsa bile, direksiyon sistemini kullanmak ve
aracı yönlendirmek halen mümkündür, sadece direksiyonu döndürmek oldukça zor
olacaktır. Direksiyon sistemlerini güçlendirici donanımlar
(hidrolik-elektrikli), direksiyon simidi ve tekerlekler arasındaki mekanik
bağlantıyı kesmezler, bunun sebebi güvenlik gerekçeleridir, arıza durumunda
aracın yönlendirilmesi mutlaka sağlanmak zorundadır.
Ağır ticari
vasıtalarda (kamyon vb.) yük çok fazla olduğundan, hidrolik direksiyon devre
dışı kalırsa direksiyonu çevirmek imkansız olur; bu durumun önüne geçebilmek
için bu araçlarda çift hidrolik direksiyon devresi kullanılır, ana sistem
arızalanırsa yedek hidrolik sistem devreye girer. Daha fazla bilgi ve ana konu için (Bkz: Direksiyon Sistemi Çeşitleri ve Yapısı)
Yorumlar
Yorum Gönder