Şanzıman (Vites Kutusu) Nedir? Nasıl Çalışır? Çeşitleri Nelerdir?

https://bilgihanem.com/wp-content/up...r-1024x597.jpg

Sizlere bu yazımıda araçlarımızın aktarım organı olan şanzımandan bahsedeceğiz. Motorun oluşturduğu hareket enerjisini tekerleklere aktaran parça olarak da görebiliriz. Vites kutusu olarak da bilinen şanzımanın parçaları ve çeşitleri üzerinde duracağız.

Bu yazımızda araçlarımızda hareketi aktif eden parçalardan biri olan şanzımandan bahsedeceğiz. Anlatacağımız parça önemli olduğu gibi araç kalkışlarının da temelidir diyebiliriz. Yüzyıllar önce icat edilen arabalar, mantığında değişiklik yapılması çok zor olan temeller üzerine kurulmuştur. Ancak gelinen noktada özellikle motor ve motora bağlı parçalar inanılmaz geliştirilmiştir. Ünitelerde silindirin 2 adet olduğu dönemlerden geçip, aynı parçanın 16 tane olduğu bir zaman diliminde yaşıyoruz.

Aynı şekilde şanzıman yani vites kutusu dediğimiz parça da sayı ve teknoloji bakımından inanılması zor şekle getirilmiştir. Otomobillerimize bindiğimizde gidiş işlemlerine dair ilk olarak marş motorunu aktif ederek motora gerekli emri veririz. Sadece bir anahtar çevrilmesiyle onlarca kombin çalışma hareketlerini de başlatmış oluruz.

Aracımıza hareketi verebilmek için de debriyaj sistemini sıraya alarak vites kutusunu gerekli pozisyona getiririz. İşte her gün belki yüzlerce kez kullanmış olduğumuz şanzımanın içeriğinde neler oluyor bilemeyiz. Biz de şimdi sizlere, bu denli önem arz eden parçanın nasıl çalıştığından bahsedeceğiz.

Şanzıman (Vites Kutusu) Nedir?

https://bilgihanem.com/wp-content/up...tusu-nedir.jpg

Motor kısmında oluşan gücün aktarıldığı, bir tork ve hız değiştirici olarak çalışan sisteme şanzıman denilmektedir. Aktarma organlarının başında gelen şanzıman, baskı balata ile aldığı hareketi istenilen değerlerde şafta aktaran parçadır. Manuel tip vites kutusu debriyaj balatası ile birlikte çalışır. Yani durur vaziyetteki bir otomobil birinci vitese takılır ve döndürme momentini sağlamak için debriyaja basılır.

Ayağımızı debriyajdan çektiğimiz anda hareket sağlanmış olur. Şanzıman, oluşum olarak farklı birçok sistemli parçadan oluşmaktadır. Alüminyum bir muhafazaya sahip vites kutusunda tork konvertörü, hidrolik sistem, solenoid (akışkanları kontrol eden valfler), süpap ve servo parçalarını içinde bulundurur. Motor ünitelerin sağlıklı ve belli aralıklarda kullanılması aslında vites kutusuna bağlıdır.

Kokpit içerisindeki gösterge panellerinde hız ibaresini gösteren ekranla beraber, devri gösteren ibre vardır. Vites kutusunu ilk kalkış pozisyona getirdiğimiz anda aracın gaz tepkimelerini ayarlarız. Onu da sesle birlikte devir göstergesinden takip ederiz. Ve şanzıman aracın alacağı hıza göre dişli geçişi ister. Daha yalın bir şekilde anlatacak olursak; hızımız arttıkça sınır olan devir bandında vites kutusunu 2. konuma alırız.

Şanzımanın araç içerisinde gösterilen kısmı olan vites topuzunda, bindiğimiz aracın kaç adet dişliye sahip olduğunu anlarız. Yani hızımız ne kadar yüksek olursa değişim yapacağımız vites sayısı da büyür. Çünkü şanzıman motor ile tekerlekler arasında oluşan dengenin dişli oran ayarlamasını yapmaktadır. Bu bahsettiğimiz en yaygın ve en başta kullanılan manuel şanzımanlar içindi. Sonradan sisteme katılan otomatik ve yarı otomatik vitesleri aşağıda sizlere anlatacağız.

Konumuza geri döndüğümüzde; araçlarımızdan ne kadar çok sürat istiyorsak bunu gerçekleştirmek aslında şanzımana bağlıdır. Aynı şekilde yavaşlama durumuna geçtiğimizde de yine bahsettiğimiz parça gereklidir. Çünkü yavaşlama sırasında vitesimiz yüksek konumda olursa, motor devri sınırın aşağısında olacağı için stop etme durumuyla karşılaşırız.

Manuel şanzıman kutusunda belirtilen sayılar haricinde “N” ve “R” ibareleri vardır. N konum, manuellerde harf olarak belirtilmese de vites topuzunun tam ortada durmasıdır. Boş vites olarak da adlandırılır. Bu kısmı bazı mekanik parçaların ayrılması olarak görebiliriz. Yani motor ile aktarma organları arasındaki bağlantıları kesmedir. Boş vites pozisyonunda debriyaj sistemine basmaya gerek yoktur.

Aldığımız boş vites konumunda yük bindirme olayı ortadan kalkarak, motorun rölanti çalışması gerçekleşir. Şanzımanımız 1. vites konumundayken motordan alınacak tork maksimum seviyededir. O yüzden ilk hareket 1. dişli halinde yapılmaktadır. Eğer ki kalkışlarımızı 3. vites konumunda yaparsak araç stop eder. Dizel motorlu araçlarda üretilecek tork fazla olduğundan yüksek vitesle hareket daha rahat olsa da anlık üretilmeyen güçle beraberinde büyük vites konumu şanzımana zarar verebilir!

Şanzıman Nasıl Çalışır?

https://bilgihanem.com/wp-content/up...il-calisir.jpg

Şanzıman mekanizmasından temel olarak yukarıda bahsettik. Bilinmesi gereken ana unsur; vites kutusu tork ve hız değiştiricidir! Olay otomatik vitese geçildiğinde biraz daha farklılaşmaktadır. Ancak yine de temel parçalar aynıdır. Sizlere, Şanzıman Nasıl Çalışır? başlığımız hakkında vereceğimiz bilgileri biraz daha açarak onu oluşturan parçaları maddeler halinde vermenin daha iyi olacağını düşündük…

Prizdirek Mili

Pirez direk mili, şanzımanın orta kısmına konumlu, ana tahrik dişlisini üstünde taşıyan malzemedir. Görevi kavramadan aldığı hareketi üzerindeki dişli grubu vasıtasıyla iştirak dişlisine aktarmaktır. Motorun hareket eylemine geçmesini vites kutusuna aktaran parça prizdirekdir.

Grup Mili

Bazı mekanizmalarda olan “mil” parçası vites kutusunun da temel parçaları arasında bulunmaktadır. Grup milinin görevi üzerinde dişlileri tutmaktır. Yukarıda anlattığımız prizdirek milinin dönmesiyle aynı anda harekete geçen mildir. Çalışmaları ortak ve aynı zamanda olmaktadır. Grup mili bütün olan yekpare bir parçadır.

Ana Mil (Tahrik Mili – Çıkış Mili)

Şanzımanın bu parçasında vites dişlileri ve senkromeçler bulunur. Ana mil üzerindeki düzende, vites dişlilerinin her biri grup dişli düzenine geçmiş durumdadır. Motordan gelen hareket başlangıcıyla grup dişlisi, vites dişlilerine iletilmektedir. Yalnız ana diş mili üzerindeki dişliler sadece senkromeçle irtibata geçtiğinde ser hareket edemezler.

Senkromeç

Sıralı düzeneğin içerisindeki önem arz eden parçalardan birisi de senkromeçlerdir. Tam olarak görevi; dönüş hızları farklı olan vites dişlisi ve çıkış millerinin hız dengesini ayarlamaktadır. Senkromeçle eşitlenen hız sürecinden sonra hareket, aktif olan vites dişlisinden çıkış miline aktarılarak tekerleklere iletilmiş olur.

Geri Vites Mekanizması

Geri “Rear” olarak adlandırdığımız vites farklı bir düzeneğe sahiptir. Geri viteste avare denilen ve grup mili geri vites dişlisinden aldığı hareketi farklı bir yöne çekerek, çıkış mili geri vites dişlisine aktarılır. Yine bu mekanizmada da iletimler ve eşitlemeler sekromeçlerle sağlanır. Ve geri vites dişlileri düz dişlilerdir. Ayrıca 1. ve 2. gibi bir seçeneği olmadığı için hız yapma olanağı yoktur.

Şanzıman Çeşitleri Nelerdir?

https://bilgihanem.com/wp-content/up...i-nelerdir.jpg

Şanzıman da kendi içinde ayrılarak farklı çalışma prensiplerine kavuşturulmuştur. Manuel şanzıman tipi ile aşağıda anlatacağımız otomatik ve yarı otomatik viteslerin düzeneği birbirlerinden ayrılmaktadır.

Manuel Şanzıman

Genel vites kutusunu oluşturan her bir dişli ile oranı aracın hız – tork farkları beraberinde ve kademeleri oluşturduğundan bahsetmiştik. Günümüzde manuel şanzımanda en yüksek vites sayısı 6 dır. Tabi bu sayı yüksek tonajlı araçlarda daha fazla olmaktadır. Manuel viteste değişimler yaptığınız vites kolu hareketleriyle beraber çelik tel ve çubuk milleri aracılığıyla ana kumanda merkezine iletilir. Farklı vites geçişleri kumanda merkezi tarafından değişim çubukları ve çatallarıyla senkromeç manşonlarını kaydırarak geçiş gerçekleştirilir.

Otomatik Şanzıman

Otomatik şanzıman, manuel viteste olan elle müdahale olaylarını aslında en aza indiren tiptir. Sizlere şu anda anlatacağımız tam otomatik şanzıman mekanizmasıdır. Dünyada ilk olarak 1958 yılında ilk DAF firmasının icat ettiği Variomatic otomatik şanzıman gösterilmektedir. Klasik otomatik şanzımanda; planet dişli sistemi, elektronik ve hidrolik kontrol mekanizması, tork konvertör gibi işlevsel malzemeler bahsettiğimiz vites kutusunun ana parçalarını oluşturmaktadır. Uzunca yıllar tercih edilmeyen ve sonradan araçların artık standart olarak ürettiği bu şanzıman, oldukça dayanaklıdır. 4 ileri vites sayısına sahip bu tip şanzıman eskimiş olsa da geri kaçırma, motor yorma, sert geçiş vb. sorunların da en az görüldüğü vitestir.

Otomatikleştirilmiş – Yarı Otomatik Robozite Şanzıman

Robotize şanzımanın yaygınlaşması ve çıkarılış amacı araçların en başta yakıt tüketimidir. Tam otomatik şanzımanlarda tork konvektörden dolayı ihtiyaç duyduğu tork miktarı fazla olduğu için bu durum yakıt tüketimine yansımaktadır. Bunun çaresini de tork konvertörünü kaldırarak kuru yağlamalı bir elektrik motor koyulmasıyla çözümlenmiş. Yani tam mantığı; sizin geçiş ihtiyacı duyduğunuz anda robot mantığında çalışan sistemin debriyaja sizin yerine basması olarak algılayabiliriz.

Yarı otomatik tiplerde geçişler geç olur ve ısınma sorunlarıyla karşılaşılır. Ve bu yüzden şikeyetler bu tip şanzımanda çok olur. Otomatikleştirilmiş şanzımanı en çok kullanan firmalar arasında Toyota vardır. M/M (Multi Mode) adında sunduğu şanzımanı maliyet bakımından düşük profil çizse de geçişlerde öne yığılma problemleri yapabiliyor. Ancak yine tekrarlayacak olursak; bu tipte yakıt tüketim düşüyor ve özellikle dizel araçlarda kullanılan otomatik şanzımanların dayanıksız durumları, robozite vitesi daha mantıklı kılıyor.

CVT Şanzıman

CVT şanzıman eski zamanlarda sorun çıkartan ve sağlıklı olmadığı düşünülen bir vites tipiydi. Ancak günümüzde CVT’nin mantığında yapılan değişimlerle en iyilerden birisi olarak gösterilmektedir. CVT’de tam otomatikte olduğu gibi bir tork konvertörü bulunur. Ancak en büyük fark olarak CVT, dişli setlerine sahip değildir. Onun yerine konik ve kayış malzemelerine başvurulmuştur. Kayış, iki konik kasnak arasına gergin bir şekilde yerleştirilmiştir.

CVT’nin çalışma prensibinde gaz tepkimesi belli bir sınıra kadar geldikten sonra sabitlenir. Kasnak çap oranları belli olsa da ara oranlar olmadığından sadece bizim sürüş durumumuza göre hızlanmalar gerçekleşir. CVT her tip araçta kullanıldığı gibi özellikle küçük hacimli, tork üretmekte zorlanan otomobillere takılmaktadır. Çünkü motor devrini belirli bir oranda sabitleyebildiği için sessiz bir sürüş sağlanır. Audi’nin kullandığı Multitronic şanzımanı CVT’ye örnek verebiliriz.

Çift Kavramalı Şanzıman

Çift kavramalı denildiği zaman akla ilk gelen VW’nin kullandığı DSG (Dual Shift Gear Box) olur. Çift kavramalılar kuru ve ıslak olmak üzere iki kısımda kullanılır. Konumuz olan vites kutusu mantık olarak otomatikleştirilmiş şanzıman sistemini kullanmaktadır. Adından da belli olduğu üzere tek kavrama yerine çift kavrama düzeneği yerleştirilmiştir. Bu kısmı daha iyi anlamanız için yine DSG vites üzerinden anlatmak istiyoruz.

Çift kavramalı DSG’de oranlar tek ve çift sayı olarak ayrılmıştır. Kavramanın birinde 1, 3, 5, 7 varken ikinci kavramada 2, 4, 6 ve geri vites vardır. Mantık çok basit! Vites dişlileri farklı iki kavrama üzerinde olduğu için siz diğer bir vitese geçerken aslında o dişli sizin için hazır bekletilmiş oluyor. Yeni ve son teknoloji olmasına rağmen çift kavrama büyük sorunları da beraberinde getiriyor. Yakıt ve performans değerlerinde harika işler yapabilen DSG, dizel motorlardaki dayanıksız yapısından dolayı sıklıkla bozulabiliyor. Onarım ve değişimleri de inanılmaz pahalıdır.

Otomobil kategorimizde sizler için bu sefer çalışma mantığı çok merak edilen şanzıman hakkında bilgiler sunduk. Motorla beraber sürekli iletişim ve aktif halde olan vites kutusunun aktarımlardaki önemlerinden de bahsettik. Farklı mantıkta çalışan şanzıman tiplerinde en sağlam ve güveniliri manuel ve tam otomatik vitesken teknolojik bakımdan yüksek, yakıt ekonomisi sağlayan, performans ve hızlı geçişler de çift kavramalıyı örnek gösterdik.

Robozite tipin otomatik mantığında sorunlu geçişleri olduğunu söylesek de bozulma oranları bu türde en düşüktür. Ancak kullanım koşulları olarak her birinin aynı olduğunu söyleyebiliriz. Ayrıca nasıl ki manuel viteslerde hızlı kalkışlar yapılmaması ve gereğinden fazla dişlilere yüklenilmemesi gerekiyorsa, diğerlerinde de aynı kurallar geçerlidir.

Alıntı