MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ

Transkript

1 MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Kavrama/Debriyaj - I Clutch HAZIRLAYAN: Yrd. Doç. Dr. Abdullah DEMİR

2 İçten yanmalı motorlar belirli bir hızın altında çalışamadıklarından dolayı, motorlu taşıtlarda kavrama, vites kutusu gibi hız ve moment dönüştürücü mekanizmalara gereksinim duyulmaktadır. İçten yanmalı motorlar rölanti devrinin altındaki devirlerde kararlı bir çalışma gösteremezler. Bu nedenle araç hızının sürekliliği ve araç sürüşünün konforu için kavrama sistemine, tekerleklerde sürücü tarafından talep edilen çeki kuvvet ve momentlerini, uygun motor devirlerinde karşılayabilmek için vites kutusuna ve aracın dönme manevralarında iç ve dış tekerlek hızlarının kontrol edilebilmesi için, akslar üzerine yerleştirilen diferansiyel mekanizmalarına gereksinim duyulmaktadır. Kaynak: Ali Boyalı nın Mayıs 2008 de İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü ne sunduğu Hibrid Elektrikli Yol Taşıtlarının Modellenmesi ve Kontrolü konulu doktora tez çalışmasından derlenmiştir. Dipl.-Ing. Matthias Zink, Dipl.-Ing. René Shead; Clutch and Operation as a System, 6th LuK-Symposium

3 Kavrama (Debriyaj), dönen bir milin hareketini aynı doğrultuda, diğer bir mile iletmek veya hareketi kesmek için kullanılan mekanizmalardır. Kavrama, motor ile vites kutusu arasında yer alır ve debriyaj pedalının hareketiyle motorun gücünü vites kutusuna aktarır veya hareketi keser. Kavrama; çalışan motoru sorunsuz ve aşamalı olarak vites kutusuna bağlamalı, araç hareket halindeyken viteslerin değiştirilmesine izin vermeli [1] ve motorun hareketini şanzımana kaçırma/kaydırma yapmadan aktarabilmelidir.

4 Starting from rest As the internal combustion engine cannot provide torque at zero speed, a device is required in the transmission that will enable the vehicle to start from rest and, when propulsion is not required, to disengage the drive between the engine and road wheels. Several devices are used in automotive transmissions to achieve this: The single plate dry friction clutch used commonly with car manual gearboxes. The multiplate, wet (oil immersed) clutch frequently used in motorcycles, variable transmissions, and some large, heavy-duty automatic transmissions. The fluid flywheel rarely used today. The torque converter used in the majority of automatic transmissions. Electromagnetic clutches again used in some variable transmissions. These devices are fitted between the engine output and transmission input. An Introduction to Modern Vehicle Design, Edited by ulian Happian-Smith, 2002

5

6 Sürtünmeli kavrama; baskı plakası, kavrama diski (debriyaj balatası) ve ikinci sürtünme yüzeyi olarak motora monte edilmiş volandan oluşur. Direkt olarak motora bağlı olan volan ve baskı plakası, kavramanın sürtünme çalışması için gerekli olan ısıl absorpsiyonu sağlar. Debriyajın ayrılması ya debriyaj pedalı veya elektrohidrolik, elektropnömatik veya elektromekanik son kontrol elemanları (clutch actuator) ile yapılır [2]. Kavramayı motorla bağlayan yapı parçası, baskı muhafazasıdır. Kavrama baskı muhafazası daima motor hızıyla aynı hızda döndüğünden dolayı, dönerken iyi bir şekilde balansı yapılmış olmalı ve kavraşma sırasında ortaya çıkan ısıyı dışarı atmalıdır. Baskı plakasının üzerinde baskı kuvvetinin uygulandığı yaylar vardır. Bu yaylar ya helisel yada diyafram yaylardır. Helisel yay kullanılan kavramalarda uygulama kuvveti ayırma parmakları üzerinden uygulanır. 2. Bosch Automotive Handbook, TOYOTA

7 Debriyajdan beklenenler 1. Şanzıman ve motoru düzgün bir şekilde kavraştırmalıdır. 2. Motorun hareketini şanzımana kaçırma yapmadan aktarmalıdır. 3. Şanzımanı kusursuz ve çabuk bir şekilde motordan ayırmalıdır. Kaynak: Audi

8 TOYOTA Debriyaj pedalı İtme çubuğu Ana silindir Hortum Ayırma silindiri Debriyaj çatalı Baskı muhafazası

9 Debriyaj balatası: Ø 200, Ø 220 Debriyaj baskı plakası Ayırma kolu Tutucu yay Kılavuz kovan Kaynak: Audi Mil keçesi Debriyaj bilyası Bilya muylusu Kavrama/Ayırma kolunu devreye sokmanın farklı yöntemleri vardır, örneğin debriyaj teli yoluyla hidrolik ya da mekanik olarak. İtme ve çekme tipi debriyaj muhafazaları mevcuttur.

10 Mil keçesi Kılavuz kovan Ayırma kolu Debriyaj bilyası Debriyaj baskı plakası Kaynak: Audi Bilya muylusu Debriyaj balatası Tutucu yay Debriyaj, kavradığında motor tarafından tahrik edilen debriyaj balatası yoluyla motoru şanzımana bağlar. Debriyaj balatası, kamalar vasıtasıyla şanzıman giriş miline bağlıdır, böylece giriş mili, debriyaj balatası ile birlikte döner. Debriyaj plakasının eksenel hareketi mümkündür. Volan, motora vidalarla bağlıdır, bundan dolayı volan, motorla birlikte döner. Debriyaj muhafazası, volan üzerine vidalarla yerleştirilmiştir, böylece motorla birlikte döner.

11 Debriyajı meydana getiren kısımlardan biri gücü aktarmak için mekanik olarak çalışırken, bir diğeri bunun için hidrolik basıncı kullanır. Kaynak: Toyota Debriyajın Çalışması Mekanik çalışma Hidrolik çalışma Debriyaj pedalı İtme çubuğu Ana silindir Hortum Ayırma silindiri Debriyaj çatalı Debriyaj bilyesi Diyafram yay Baskı plakası Debriyaj balatası (diski)

12 Kaynak: Toyota Kaynak: Toyota

13 Kaynak: Toyota

14

15 Pedal boşluğu Kaynak: Toyota

16 Kaynak: Toyota

17 Debriyaj pedalı boşluğu nasıl kontrol edilir? Binek otomobiller için, debriyaj pedalı boşluğu genellikle 6~12 mm arasında olur. Debriyaj pedalı boşluğunu kontrol için, öncelikle motoru durdurun. Debriyaj pedalına elle direnç duyulan noktaya kadar bastırın ve bu boşluğu ölçün. Boşluk aracın kullanıcı el kitabında belirtilen değerden farklı ise, debriyaj pedalını veya bağlantısını ayarlatmak için en yakındaki Yetkili Servise başvurun. Debriyaj pedalı boşluğunun gereğinden az olmasının mahsurları: Çok fazla boşluk, vites değiştirmeyi zor ya da imkansız kılan, debriyajın tamamen serbest bırakılmaması durumuna neden olabilir. Çok az boşluk da, debriyajın sıyırmasına yol açan, debriyajın kısmen ayrılması durumuna neden olabilir.

18 Kaynak: Toyota

19 Kaynak: Toyota

20 Baskı çubuğu Fren hidroliği genleşme kabına giden Üst ölü nokta yayı Üst merkez silindiri Sekonder körük Bağlantı hortumlu boru hattı Diyafram yayı Genleşme kabına giden Alt merkez silindiri Dengeleme deliği Piston Primer körük Ayırma kolu Debriyaj bilyası Debriyaj baskı plakası Bağlantı hortumlu boru hattı Kaynak: Audi

21 Fren hidroliği genleşme kabına giden Üst ölü nokta yayı Üst merkez silindiri Bağlantı hortumlu boru hattı Hava tahliye valfı Diyafram yayı Alt merkez silindiri Ayırma kolu Debriyaj bilyası Debriyaj baskı plakası İtici Piston Oluklu segman manşeti Kaynak: Audi

22 Kavramanın en önemli yapı parçalarından biri hiç şüphesiz baskı plakalarıdır. Baskı plakaları, genellikle iyi aşınma ve ısı taşınım özelliklerine sahip olan gri dökme demirden yapılırlar. Kavrama için gerekli sürtünme yüzeyi, hem gri dökme demir baskı plakası hem de debriyaj balatasındaki yoğun demir esaslı matris arasındaki metalürjik uyumlulukla sağlanır. Gerekli özellikler; kimyasal bileşim, soğuma hızı ve ısıl işlem kontrolüyle elde edilebilir [3]. 3. Aravind Vadiraj, Engagement characteristics of a friction pad for commercial vehicle clutch system, Indian Academy of Sciences; Vol. 35, Part 5, pp , October Kaynak: Toyota

23 Kaynak: Toyota

24 Körük Debriyaj çatalı Klips Debriyaj bilyesi Baskı muhafazası Debriyaj balatası (diski) Volan dişlisi Diyafram yay Baskı pleyti Diyafram Yaylı Kavramalar TOYOTA

25 Diyafram Yaylı Kavramalar

26 Kaynak: Toyota

27 Kaynak: Toyota

28 Kaynak: Kia Debriyaj balatası üzerinde görülen yaylar, debriyajın kavraması esnasında oluşan titreşimleri ve giriş mili üzerinde etkili burulma kuvvetini azaltmak için bağlanır.

29 Kaynak: LuK Not: Burulma damperi, burulma yayı, sönümleme yayı, amortisör yayı 1. Debriyaj balatası 2. Balata perçini 3. Yay segmenti 4. Segment perçini 5. Balans perçini 6. Dayanma saplaması 7. Mesned yayı, yaylı pul 8. Sürtünme segmanı 9. Koruma tablası 10. Ön sönümleme yayı 1. kademe 11. Ön sönümleme yayı 2. kademe 12. Ana sönümleme yayı 1. kademe 13. Ana sönümleme yayı 2. kademe 14. Mesafe perçini 15. Göbek 16. İç göbek 17. Taşıyıcı disk 18. Kontra disk 19. Göbek flanşı 20. Yük sürtünme diski 21. Göbek diski 22. Merkezleme burçları 23. Yay tutma sacı 24. Ön amortisör flanşı 25. Ön amortisör kontra diski

30 Clutch discs / cushions B-cushion (System Borglite) D-cushion (Borglite Double Segments) E-cushion Z-cushion Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

31 Clutch Discs Rigid cluch disc Flexible clutch disc Clutch disc with pre-damper Clutch discs for DMF Clutch disc with main damper Clutch disc with pre-damper and main damper Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

32 Çeşitli Kavramalar İtme Kaynak: Kia Çekme

33

34 Diaphragm-spring clutch (push-type), type M clutch disc pressure plate diaphragm-spring tangential strap locating rivet sheet-metal housing Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

35 Diaphragm-spring clutch, push-type Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

36 Diaphragm-spring clutch, push-type Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

37 Diaphragm-spring clutch, push-type Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

38 Diaphragm-spring clutch (pull-type), type MFZ clutch disc steel housing releaser pressure plate set of straps diaphragm spring Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

39 Diaphragm-spring clutch, pull-type Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

40 Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system Diaphragm-spring clutch, pull-type

41 Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system Diaphragm-spring clutch, pull-type

42 Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system Clutches for commercial vehicles (push-type and pull-type)

43 Eşmerkezli Yardımcı Silindir Son zamanlarda, yeni tip bir debriyaj mekanizması kullanılmaktadır. Yeni CSC (Releasers with Integrated Slave Cylinder or Concentric Slave Cylinder) sisteminde, debriyaj ayırma rulmanı ve çatal, debriyaj kontrol sisteminin verimliliğini (%5'ten 10'a) artırmak için devreden çıkarılır, bu nedenle, ağırlık (yaklaşık 0,8 kg) ve parça sayısı azalır. CSC, debriyaj rulmanıyla birlikte ünite olarak bulunur. Şanzımanın daha hızlı sökülmesi için, seri bir konektör kullanılır. Debriyaj pedalına basıldığında, ana merkezden gelen basınç, pistona uygulanır. Bundan dolayı, piston ve ayırma rulmanı hareket eder ve debriyaj muhafazasının diyafram yayına baskı uygular. Bu durumda debriyaj serbest bırakılır. Kaynak: Kia

44 Releasers with Integrated Slave Cylinder (CSC) CSC - Concentric Slave Cylinder Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

45 Releasers with Integrated Slave Cylinder (CSC) Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

46 Releasers with Integrated Slave Cylinder (CSC) CSC - Concentric Slave Cylinder Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system

47 bearing + Slave Cylinder CSC Slave cylinder Disc Cover assembly Releaser Disc Cover assembly CSC Releaser Clutch Kit Clutch Kit Plus Kaynak: SACHS, Standard clutch actuation system