Güç Aktarma Organları -Giriş-

Transkript

1 Güç Aktarma Organları -Giriş- Yrd. Doç. Dr. Abdullah DEMİR Abdullah DEMİR, Yrd. Doç. Dr.

2 "Everything is possible. But keep in mind the customer s needs"

3 Basics Of Automobile,

4 Start Solving Transmission Electronic Control Problems,

5 Do You Need to Replace All 4 Tires on Your AWD Vehicle? - Les...,

6

7

8

9 MODERN OTOMOBİLİN GELİŞİMİ Sürücü Destek Sis. - Otonom Sürüş Alternatif Enerji-Elektriksel Mobilite Sensörler, kameralar, lazer, radar, GPS Akü teknolojisi ve Yakıt Hücresi/Pili İletişim Mobil Toplum-Mobilite Konsept V2V, C2C ve V2I Araç Paylaşımı

10 AİTM SINIFLANDIRMA / SEGMENTASYON

11 ISO and FHWA Classification Reza N. Jazar, Vehicle Dynamics: Theory and Application, ISBN: ISO3833 classifies ground vehicles in 7 groups: 1 Motorcycles 2 Passenger cars 3 Busses 4 Trucks 5 Agricultural tractors 6 Passenger cars with trailer 7 Truck trailer/semi trailer road trains The Federal Highway Administration (FHWA) classifies road vehicles based on size and application. All road vehicles are classified in 13 classes as described below: 1 Motorcycles 2 Passenger cars, including cars with a one-axle or two-axle trailer 3 Other two-axle vehicles, including: pickups, and vans, with a one-axle or two-axle trailer 4 Buses 5 Two axle, six-tire single units 6 Three-axle single units 7 Four or more axle single units 8 Four or fewer axle single trailers 9 Five-axle single trailers 10 Sixormoreaxlesingletrailers 11 Five or less axle multi-trailers 12 Six-axle multi-trailers 13 Sevenormoreaxlemulti-trailers

12 ISO and FHWA Classification The FHWA vehicle classification. 1 Motorcycles 2 Passenger cars 3 Other two-axle vehicles 4 Buses 5 Two axle, six-tire single units 6 Three-axle single units 7 Four or more axle single units Reza N. Jazar, Vehicle Dynamics: Theory and Application, ISBN:

13 ISO and FHWA Classification The FHWA vehicle classification. 8 Four or fewer axle single trailers 9 Five-axle single trailers 10 Six or more axle single trailers 11 Five or less axle multi-trailers 12 Six-axle multi-trailers 13 Seven or more axle multi-trailers Reza N. Jazar, Vehicle Dynamics: Theory and Application, ISBN: , 2008

14 AİTM - Sınıflandırma 1.1- L Kategorisi Araçlar: 4 ten az tekerleği bulunan motorlu araçlardır L 1 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm 3 den az veya eşit ve yapısı bakımından azami hızı 45 km/h ı geçmeyen 2 tekerlekli motorlu araçtır L 2 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm 3 den az veya eşit ve yapısı bakımından azami hızı 45 km/h ı geçmeyen 3 tekerlekli motorlu araçtır L 3 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm 3 den büyük ve yapısı bakımından azami hızı 45 km/h ı geçen 2 tekerlekli motorlu araçtır L 4 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm 3 den büyük, yapısı bakımından azami hızı 45 km/h den fazla ve (ABOD) eksenine göre asimetrik olarak yerleştirilmiş 3 tekerlekli motorlu araçtır L 5 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm 3 den büyük, yapısı bakımından azami hızı 45 km/h dan fazla, azami yüklü ağırlığı Kg dan az veya eşit ve (ABOD) eksenine göre simetrik olarak yerleştirilmiş 3 tekerlekli motorlu araçtır Elektrikli araçlarda akü hariç, yüksüz ağırlığı 350 kg dan, azami tasarım hızı 45 km/h den, kıvılcım ateşlemeli motorlarda silindir kapasitesi 50cm 3 den ve azami net gücü 4kw dan fazla olmayan hafif dört tekerlekli araçtır. Bu araçlar moped kapsamında değerlendirilir Bu Ekin madde sı dışında kalan elektrikli araçlarda akü hariç, yüksüz ağırlığı 400 kg dan (eşya taşıma amaçlı olanlar 550 kg) ve azami net motor gücü 15 kw dan fazla olmayan dört tekerlekli motosiklettir. Bu araçlar üç tekerlekli motosikletler kapsamında değerlendirilir. Kaynak: AİTM Araç boyuna orta düzlemi (ABOD)

15 AİTM - Sınıflandırma 1.2- M Kategorisi Araçlar: En az dört tekerlekli, motorlu YOLCU taşıma amaçlı araçlardır M 1 kategorisi araçlar: Sürücü dışında en fazla sekiz kişilik oturma yeri olan, yolcu taşımaya yönelik motorlu araçlardır M 2 kategorisi araçlar: Sürücü dışında sekizden fazla oturma yeri olan, yolcu taşımaya yönelik ve azami kütlesi 5 tonu aşmayan, motorlu araçlardır M 3 kategorisi araçlar: Sürücü dışında sekizden fazla oturma yeri olan, yolcu taşımaya yönelik ve azami kütlesi 5 tonu aşan, motorlu araçlardır. Kaynak: AİTM

16 AİTM - Sınıflandırma 1.3- N Kategorisi Araçlar: En az dört tekerlekli, motorlu YÜK taşıma araçlarıdır N 1 kategorisi araçlar: Azami kütlesi 3,5 tonu aşmayan, motorlu yük taşıma araçlarıdır N 2 kategorisi araçlar: Azami kütlesi 3,5 tonu aşan, 12 tonu aşmayan, motorlu yük taşıma araçlarıdır N 3 kategorisi araçlar: Azami kütlesi 12 tonu aşan, motorlu yük taşıma araçlarıdır Bir yarı römorku veya merkezi dingilli römorku çekmek için tasarlanmış bir çekici araçta, aracın sınıflandırılmasında kullanılacak kütle; işler durumda çekicinin kütlesine, yarı römork veya merkezi dingilli römork tarafından çekici araca uygulanan azami statik düşey yüke tekabül eden kütle ve (uygulanabilirliği varsa) çekici araca yüklenebilecek azami kütlenin eklenmesiyle hesaplanır Yolcu taşımak için belirlenmemiş özel araçların donatımları N Sınıfı araçlardaki gibi yük olarak kabul edilir. Kaynak: AİTM

17 AİTM - Sınıflandırma Kaynak: Taşıt Konstrüksiyonu / Göktan /

18 AİTM - Sınıflandırma 1.4- O Kategorisi Araçlar: Römorklar (yarı römorklar dahil) O 1 kategorisi araçlar: Azami kütlesi 0,75 tonu aşmayan römorklardır O 2 kategorisi araçlar: Azami kütlesi 0,75 tonu aşan, 3.5 tonu aşmayan römorklardır O 3 kategorisi araçlar: Azami kütlesi 3,5 tonu aşan 10 tonu aşmayan römorklardır O 4 Kategorisi Araçlar: Azami kütlesi 10 tonu aşan römorklardır Bir yarı römork veya merkezi dingilli römorkta, aracın sınıflandırılmasında kullanılacak azami kütle, çekici araca bağlı ve azami yükte iken, yarı römork veya merkezi dingilli römorkun dingili/dingilleri tarafından yere uygulanan statik düşey yüke tekabül eder. Kaynak: AİTM

19 AİTM - Sınıflandırma 1.5- Arazi tipi araçlar (G sembollü) N 1 kategorisi araçlardan azami kütlesi 2 ton u aşmayanlar ve M 1 kategorisi motorlu araçlar, aşağıdaki koşullara uygun iseler, arazi tipi araç olarak kabul edilir: - En az bir ön dingili ve en az bir arka dingili eşzamanlı tahrikli olarak tasarlanmış, bir dingilinin tahriki ayrılabilen araçlar dahil, - En az bir diferansiyel kilit mekanizması veya buna benzer işleve de en az bir mekanizması varsa ve tek araç için hesaplanan %30 luk bir eğimi tırmanabiliyorsa. Ek olarak, aşağıdaki 6 koşuldan en az beşini de yerine getirmesi gerekir: -Yaklaşma açısı en az 25 derece olmalıdır. -Uzaklaşma açısı en az 20 derece olmalıdır. -Rampa açısı en az 20 derece olmalıdır. -Ön dingil altında, alt açıklık en az 180 mm olmalıdır. -Arka dingil altında, alt açıklık en az 180 mm olmalıdır. -Dingiller arasında, alt açıklık en az 200 mm olmalıdır N 1 kategorisi araçlardan azami kütlesi iki tonu aşanlar ile N 2, M 2 veya M 3 kategorisi araçlardan azami kütlesi 12 ton u aşmayanların arazi tipi araç sayılabilmesi için, bir dingilinin tahriki ayrılabilen araçlar dâhil olmak üzere, bütün tekerleklerinin eşzamanlı tahrikli olması veya aşağıdaki 3 koşulu yerine getirmesi gerekir: - Bir dingilinin tahriki ayrılabilen araçlar dâhil, en az bir ön dingili ve en az bir arka dingili eşzamanlı tahrikli olarak tasarlanmış, -En az bir diferansiyel kilit mekanizması veya buna benzer işlevde en az bir mekanizması olan, -Tek araç için hesaplanan %25 lik bir eğimi tırmanabilen. Kaynak: AİTM

20 AİTM - Sınıflandırma 1.5- Arazi tipi araçlar (G sembollü) [Devam] M 3 kategorisi araçlardan azami kütlesi 12 ton u aşanlar ile N 3 kategorisi araçların arazi tipi araç sayılabilmesi için bir dingilinin tahriki ayrılabilen araçlar dâhil olmak üzere ya tekerleklerinin eşzamanlı tahrikli olması veya aşağıdaki koşulları yerine getirmesi gerekir: -Tekerleklerin en az yarısı tahrikli olan, -En az bir diferansiyel kilit mekanizması veya buna benzer işlevde en az bir mekanizması olan, -Tek araç için hesaplanan %25 lik eğimi tırmanabilen, -Aşağıdaki altı koşuldan en az dördünü yerine getiren; -Yaklaşma açısı en az 25 derece olmalıdır. -Uzaklaşma açısı en az 25 derece olmalıdır. -Rampa açısı en az 25 derece olmalıdır. -Ön dingil altında, alt açıklık en az 250 mm olmalıdır. -Arka dingil altında alt açıklık en az 250 mm olmalıdır. -Dingiller arasında alt açıklık en az 300 mm olmalıdır. Tekerlek orta düzlemi (TOD) Araç boyuna orta düzlemi (ABOD) 1- MOP Moped 2- MOS Skuter 3- MOT Motosiklet 4- LTT lastik tekerlekli traktör 5- ABOD araç boyuna orta düzlemi 6- TOD tekerlek orta düzlemi Kaynak: AİTM

21 Passenger Car Classifications Otomobil: Yapısı itibarıyla, sürücüsü dahil en fazla dokuz oturma yeri olan ve insan taşımak için imal edilmiş bulunan motorlu taşıttır. (Değişik: 12/7/ /13 md.) (2918 KTK). M 1 kategorisi araçlar: Sürücü dışında en fazla sekiz kişilik oturma yeri olan, yolcu taşımaya yönelik motorlu araçlardır. / AITM

22 Passenger Car Classifications A passenger car or automobile is a motor vehicle designed for carrying nine or fewer persons. In the market, passenger cars are usually divided into the following classes according to the number of passengers and load capacity. In another classification, cars are divided according to size and shape. However, using size and shape to classify passenger cars is not clearcut; many vehicles fall in between classes. Also, not all are sold in all countries, and sometimes their names differ between countries. Common entries in the shape classification are the sedan, coupe, convertible, minivan/van, wagon, and SUV. Reza N. Jazar, Vehicle Dynamics: Theory and Application, ISBN: , 2008

23 Passenger Car Classifications

24 Segmentasyon Nasıl Yapılmaktadır? Uluslararası normlara göre segmentasyon, sektörün anlayacağı ve tüketicinin anlayacağı şekilde, iki farklı isimlendirmeyle yapılmaktadır. Tüketici tarafından daha kolay anlaşılabilmesi için mini, kompakt, orta, lüks, SUV ve MPV olarak sadeleştirilen sınıflandırma temelde, teknik olarak alfabetik sıralanmış harflerle yapılmaktadır. A, B, C, D, E, F, G başlıkları altında sıralanan otomobiller, MPV koduyla anılan mini vanlar, SUV koduyla ifade edilen 4x4 ler ve LCV koduyla isimlendirilen hafif ticariler, bu segmentasyonun kademelerini oluşturmaktadır. Bu sınıflandırma içinde büyük ticariler ise, otobüslerde BUS (İngilizce tanımı), orta ağırlıktaki kamyonlarda MCV (Medium Commercial Vehicle - Orta Ticari Araç), ağır kamyonlarda ise HCV (Heavy Commercial Vehicle Ağır Ticari Araç) olarak tanımlanmaktadır. Auto Info Türkiye Dergisi

25 Segmentasyon Nasıl Yapılmaktadır? (dvm.) Harf kodları ile birlikte sınıfa verilen adlarda vardır. Bu adlar segment kademelerinin boyutlarını, fiyatlarını, konfor özelliklerini ve statü ifadesini betimleyecek isimlerden oluşmaktadır. Dünya otomotiv literatüründe bu isimler İngilizce olarak yer alırlar. Bunlar; Basic: Giriş Small: Küçük Lower Medium: Alt Orta Upper Medium: Üst Orta Executive: Üst Sınıf Luxury: Lüks Sports: Spor SUV (Sport Utility Vehicle): 4x4 ler (Spor Kullanıma Uygun Araç) ve LCV (Light Commercial Vehicle): Hafif Ticari Araç olarak tasnif edebiliriz.

26 Table: Vehicle type classes Bernd Heißing Metin Ersoy (Eds.); Chassis Handbook, 2011

27 BOYUT, FİYAT, KONFOR ÖZELLİKLERİ VE STATÜ İFADESİNE GÖRE SEGMENTLER Segment Diğer isimleri Örnekler A segmenti Basic Mini Minicar Peugeot Fiat Panda - Renault Twingo - Toyota Aygo - Hyundai i10 Şehir aracı-economy car Citroen C1 Chevrolet Spark - Suzuki Alto - Kia Picanto B segmenti Small Küçük - Küçük aile aracı C segmenti Lower Medium Alt orta sınıf otomobil D segmenti Upper Medium - Üst orta sınıf otomobil Ford Fiesta - Renault Clio - Renault Symbol - Opel Corsa - Fiat Grande Punto - Fiat Palio - Toyota Yaris - Mazda 2 - Chevrolet Kalos - Volkswagen Polo - Peugeot 207- Peugeot 206- Honda Jazz - Nissan Micra - Nissan Note - Hyundai Getz Dacia Sandero - Mitsubishi Colt - Hyundai i20 - Kia Rio- Skoda Fabia Mitsubishi Lancer -Renault Fluence - Renault Megane - Hyundai i30 - Toyota Corolla - Ford Focus - Opel Astra - Honda Civic - Audi A3 - Fiat Bravo - Volkswagen Golf - Kia Cee'd - Peugeot Mazda 3 - Hyundai Elantra - Kia Cerato - Skoda Octavia - Dacia Logan - Toyota Auris - Proton Gen2 Opel Insignia - Volkswagen Passat - Opel Vectra - Alfa Romeo Renault Laguna - Ford Mondeo - Toyota Avensis - Honda Accord- Seat Exeo - Mazda 6 - Alfa Romeo Nissan Primera - Skoda Superb - Mercedes C-Serisi - BMW 3 Serisi E segmenti Executive - Üst sınıf Mercedes E Serisi - BMW 5 Serisi - Audi A6 - Chrysler 300C otomobil F segmenti Luxury - Lüks sınıf Mercedes S Serisi - BMW 7 Serisi - Audi A8 - Jaguar XJ - Volkswagen Phaeton otomobil S segmenti Sports - Spor otomobil Porsche Serileri - Ferrari Serileri - Maserati Serileri Küçük MPV Multi Purpose Vehicle Hyundai Matrix - Toyota Corolla Verso - Renault Megane Scenic - Seat Altea Büyük MPV Mini Pessenger Van Renault Espace- Ford S-Max

28 Vehicle Classification Vehicle Type Body Style Power Train Suspension Passenger Car 2D/3D/4D/5D UniBody Engine: L Trans: 5spd/Auto Driveline: FWD MPV 4D/5D UniBody Engine: > 2.0L Trans: Auto Driveline: FWD SUV Luxury Car 5D Unibody or Body on Frame 4D Unibody or Body on Frame Engine: L Trans: Auto Driveline: FWD/RWD/AWD Engine: >2.5 L Trans: Auto Driveline: FWD/RWD Sports Car 2D/3D Unibody Engine: >3.5 L Trans: 5Spd Driveline: RWD Pickup Truck 2D/4D Body on Frame Engine: >2.5 L Trans: Auto Driveline: RWD/AWD Commercial Truck 2D Body on Frame Engine: >5 L Trans: Auto Driveline: RWD Front: McPherson Rear: Multi-link Front: McPherson Rear: Multi-link Front: McPherson/SLA Rear: Multi-link/Solid Axle Front: SLA Rear: Multi-link Front: McPherson Rear: Multi-link Front: SLA Rear: Solid Axle Front: SLA Rear: Solid Axle

29

30 Vehicle s overall characteristics The vehicle s overall characteristics can be divided into subcategories. Those characteristics which are relevant to the chassis designer are listed below. 1. Passive safety features 2. Active safety features 3. Interior dimensions, exterior dimensions, cargo area dimensions 4. Ergonomics, ease of operation 5. Aerodynamic properties 6. Driving dynamics 7. Emissions 8. Powertrain configuration 9. Dynamic driving performance 10. Engine power 11. Fuel consumption 12. Driving safety 13. NVH 14. Driving comfort 15. Electrical and electronic equipment 16. Weight 17. Design compatibility (modularity) 18. Fixed costs, recycling 19. Design, styling 20. Reliability 21. Price, cost of operation Bernd Heißing Metin Ersoy (Eds.); Chassis Handbook - Fundamentals, Driving Dynamics, Components, Mechatronics, Perspectives With 970 figures and 75 tables; 1st Edition 2011

31 Fig. 1: Design of the motor vehicle English edition: Modern Automotive Technology - Fundamentals, service, diagnostics, ISBN , 1st edition 2006.

32 Operational unit: Power-transfer assembly, such as drivetrain Subfunction: Relays mechanical energy from the power unit to the drive wheels English edition: Modern Automotive Technology - Fundamentals, service, diagnostics, ISBN , 1st edition 2006.

33 Karayolunda insan, hayvan ve yük taşımaya yarayan araçlara taşıt denir. Bunlardan makine gücü ile yürütülenlere motorlu taşıt, insan ve hayvan gücü ile yürütülenlere motorsuz taşıt denir. Araç ise karayolunda kullanılabilen motorlu, motorsuz ve özel amaçlı taşıtlar ile iş makineleri ve lastik tekerlekli traktörlerin genel adıdır (2918 KTK). Karayolunda kullanılan motorlu araçlarda yaygın olarak kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye çeviren güç üniteleri olarak içten yanmalı motorlar kullanılmaktadır. Bu enerji dönüştürme süreci pistonların öteleme hareketinin biyel-krank mekanizmasıyla dönme hareketine dönüştürülmesiyle gerçekleşir. Bu hareket, güç aktarma/iletim organları vasıtasıyla tekerleklere iletilir.

34 Motor gücünü ve torkunu, tekerleklere ileten parçaların tümüne güç aktarma organları denir. Taşıt yapısı ve güç iletim gereksinimlerine göre farklılıklar arz etmekle birlikte genel olarak aktarma organları; kavramalar (debriyaj), vites kutuları (dişli kutuları, şanzımanlar, transmisyon), mafsallar, şaftlar (kardan milleri), diferansiyel ve akslardan oluşmaktadır.

35 Transmisyon (Transmission): Taşıt güç aktarma organları içerisindeki bir birimi, vites kutusunu tanımlamak için kullanabileceği gibi genel manada birçok birimi tanımlamak için de kullanılabilir. Güç Aktarma Organları (Driveline): Motor çıkışı ile tekerlek göbekleri arasındaki aksamların tamamını kapsar. Güç Üretim ve Aktarım Sistemleri Komplesi (Motor + Aktarma Organları) [Powertrain]: Temelde motor ve güç aktarma organlarını beraberce belirtmekle birlikte bu terim, taşıtta motor ve güç aktarma organlarıyla ilgili, örneğin yakıt ve egzoz sistemi gibi, diğer aksamları da kapsayacak şekilde açıklanır (Crolla, 2009). Güç Aktarma Organları (Drivetrain): Motorda üretilen tork, güç aktarma organları vasıtasıyla tekerleklere aktarılır. Güç aktarma organları aksamı, şasi ana başlığının altında incelenir (Heissing ve Ersoy, 2011). Güç Üretim ve Aktarım Sistemleri Komplesi, temel güç üretim üniteleri (içten yanmalı motor ve/veya elektrik motoru), dişli sistemleri, tahrik millerinden meydana gelir. Buna karşın şasi; süspansiyon ve direksiyon aksamı ile bunlara ek olarak tekerlekleri, lastik ve aksları kapsar (Omar, 2011).

36 Transmission This term can be used to describe one unit within the driveline of a vehicle, often the main gearbox, or as a general term for a number of units. Driveline This includes all of the assembly(s) between the output of the engine and the road wheel hubs. Drivetrain: The torque produced by a vehicle s engine is transferred to the wheels by means of the drivetrain. The drivetrain components are considered part of the chassis: the transfer case, axle drives, differentials, and half-shafts Reff: Bernd Heißing Metin Ersoy (Eds.), Chassis Handbook Fundamentals, Driving Dynamics, Components,Mechatronics, Perspectives, 1st Edition The vehicle s drivetrain transfers power from the engine to the drive wheels. Powertrain Essentially the driveline and engine together, and may also be taken to include other related parts of the vehicle such as the exhaust or fuel system. Reff: Edited by David A. Crolla, Automotive Engineering Powertrain, Chassis System and Vehicle Body; Butterworth-Heinemann, 2009

37 The power-train is composed of the prime - mover (the internal combustion engine, or electric motor), the gear system, and the propulsion and drive shafts, while the chassis includes the suspension and steering components, in addition to the wheel, tires, and axles. Mohammed A. Omar, The Automotive Body Manufacturing Systems and Processes, 2011 John Wiley & Sons Ltd. ISBN:

38 Güç Aktarma Mekanik vites kutularında bulunan dişli ve yataklarda kayıplar meydana gelir. Aşağıda çeşitli aksamın mekanik verim değerleri verilmiştir: Kavrama: %99 Her bir dişli %95-97 Yatak ve mafsallar %98-99 Motor çıkışı ile tahrik tekerlekleri arasındaki aktarımın toplam verimliliği, tüm güç aktarma organları aksamının verimliliklerinin neticesinde (çarpımıyla) bulunur. Manuel vites kutusunun ortalama mekanik verim değerleri: Prizdirekt viteste %90, Diğer viteslerde %85, Yüksek redüksiyon oranının olduğu viteslerde %75-80 dir (Ehsani ve ark., 2010). Günümüzde araçlardaki güç ünitesi (içten yanmalı motor İYM) yaygın olarak transversal/enine yerleştirilir. Enine motorlar, araç boyuna eksenine diktir. Bu yerleştirme, motorun az yer kaplamasına ve yolcu bölümünün daha geniş yapılabilmesine olanak verir (Demir, 2015). Motorun hareketi tekerleklere güç aktarma organlarıyla iletilir.

39 Powertrain Design Decision Tree

40 Design measures that can influence handling Powertrain position and orientation of engine, transmission, and related mounts elasticities and damping within the drivetrain engine characteristics (torque and drag curves) transmission gear ratios, torque converter characteristics length and torsional stiffness of driveshafts and halfshafts differential locking characteristics gas pedal actuation characteristics Handling: [1] İşle/t/me tarzı. [2] Kullanma. [3] Taşıtın yol davranışı. Taşıtın doğrultu kontrolüne ilişkin davranışını etkileyen tüm parametreler. [4] Virajları dönmek için bir taşıtın rölatif kabiliyeti./yeteneği. [5] Ele alma, işleme tabi tutma. Bernd Heißing Metin Ersoy (Eds.), Chassis Handbook Fundamentals, Driving Dynamics, Components,Mechatronics, Perspectives, 1st Edition 2011.

41 Araçtaki Yerleşim Düzeni Önden çekişli araçlarda; genellikle motor önde ve enlemesine yerleştirilmiştir. Vites kutusu ve diferansiyel bir ünite olarak tasarlanmıştır./birleştirilmiştir. Vites kutusu ile diferansiyelin aynı muhafaza içerisinde bulunduğu birleşik yapıya transaks denir. 1. Motor 2. Debriyaj 3. Giriş mili 4. Senkromeç kayıcısı 5. Vites kolu 6. Çıkış mili 7. Diferansiyel 8. Tahrik şaftı 9. Ön tekerlekler Şekil: Önden çekişli taşıt güç aktarma organları yerleşimi ve aktarım sırası.

42 Araçtaki Yerleşim Düzeni Motorun konumuna bakılmaksızın ÖNDEN ÇEKİŞ SİSTEMİNİN AVANTAJLARI aşağıda verilmiştir. Yük, yönlendirilen ve aynı zamanda tahrik tekerlekleri üzerindedir. Taşıt itilmediği, çekildiği için özellikle kış koşullarında ve ıslak yollarda iyi yol tutuşu sağlar. Taşıt tam yüklü değilken iyi gidişe sahiptir ve yeterli tırmanma kapasitesi vardır. Taşıtın dönüşlerde dışarı doğru yönelme davranışı daha kararlıdır. Yanal rüzgarlardan daha az etkilenir. Ön akslar güç üretim biriminin ağırlığıyla yüklü olmasına rağmen sürüş sırasında direksiyonun/taşıtı yönlendirmenin daha ağır olması gerekmez. Aks ayarı değerleri yalnızca direksiyon çalışma payı için gereklidir. Basit arka aks tasarımı, sabit aks yada bütün bir aks kullanımı mümkündür. Uzun aks açıklığı seyahat konforunu artırır. Motor, vites kutusu ve diferansiyelin kompakt bir yapıda olmasından dolayı daha verimli güç aktarımı söz konusudur. Kısa aktarımdan dolayı daha verimli bir ısıtma vardır. Motor soğutması daha iyidir ve elektrikli fan motoru uygulanabilir. Düzgün bir taban sacı kullanımı vardır. Egzoz sistemi için daha uzun bir yol düzenlenebilir. Özellikle bu husus katalitik konvertörlü araçlarda daha önemlidir. Aracın arka kısmında olabilecek çarpmalara yönelik daha elverişli çökme/ezilme bölgesi yapılabilir. Aktarma organlarında daha az sayıda hareketli aksam bulunur. Yolcu kabini daha geniştir. Aracın ağırlığı daha azdır (Reimpell ve ark., 2001).

43 Araçtaki Yerleşim Düzeni DEZAVANTAJLARI şu şekildedir; Tam yük altında, ıslak, buzlu ya da eğimli yollarda daha düşük hareket kapasitesi bulunur. Güçlü motora sahip taşıtlarda yönlendirilme üzerinde olumsuz etki oluşur. Motor boyutu kullanılabilecek kısıtlı alan dolayısıyla sınırlanır. Büyük ön aks yükü söz konusu ise yüksek direksiyon oranı ya da güçlü direksiyon gereklidir. Pinyon ve kramayer dişlili direksiyona yerleştirilen gösterge paneli yüksek konumlandırılmışsa rotların merkezinin de yükseltilmesi veyahut pratikte kaçınılacak, büyük ölçüde kinematik toe açısı değişimi gerekir. Direksiyon yuvarlanma yarıçapı ve manivela kolu girişiminin tasarımında geometrik zorluk vardır. Motor ve vites kutusunun yerleşimi direksiyon sisteminin yerleşimini güçleştirir. Motor yerleşimi toplam dişli oranının motor torkuyla zamanlanmasını dikkate almalıdır. Motor yerleşiminde, süspansiyon sistemiyle aralarında oluşabilecek rezonans frekansları, uğuldama gürültüsü, gaz pedalına basma ve ayağı pedaldan çekmedeki tork etkileri vs. göz önünde bulundurularak gerçekleştirileceğinden zordur. Dalgalı yol yüzeylerinin hafif montajlı motorun doğal frekans salınımları üzerinde uyaran etki oluşturabilir. Buna ön taraf sallantısı denir. Hareket esnasında ve frenleme zamanlarında motor hareketleri egzoz sistemi üzerinde eğilme gerilimi oluşturur. İç taraftaki aks millerinde kaymalı sabit hız mafsalı kullanımı gerekir, karmaşık bir ön aks tasarımı vardır. Mafsalların azami 50 o ye varan çalışma açıları nedeniyle dönüşler kısıtlanır. Ön tekerleklerin balanssızlığı ve birbirinin tam olarak aynı olamayacağı sebebiyle hassasiyet söz konusudur. Yönlendirilen ve aynı zamanda tahrikli ön tekerlekler üzerinde ağır yük olmasından dolayı ön lastiklerde aşınma fazladır. Fren kuvveti dağılımı zayıftır (%75 önde, %25 i arkadadır). Motor hareketlerinden de etkilenen vites değiştirme mekanizması karmaşıktır (Reimpell ve ark., 2001).

44 Araçtaki Yerleşim Düzeni

45

46 Araçtaki Yerleşim Düzeni MOTOR ÖNDE ARKADAN İTİŞLİ yerleşim düzeninin aşağıda sıralanan birçok AVANTAJI bulunmaktadır. Bunlar; Motor uzunluğu üzerinde kısıtlama olmaması, daha güçlü (8-12 silindirli motora sahip) taşıt tasarımı mümkündür. Yalnızca, maksimum motor torkunun vites kutusu ve diferansiyeli dikkate almadan küçük dişli oranıyla zamanlanmasında hafif bir motor montaj yükü vardır. Motor gürültüsü yalıtımı kısmen kolaydır. Tam yük altında taşıt ağırlığının büyük kısmı tahrikli arka akstadır. Bu husus steyşın vagon taşıtlar ve çekilen motorsuz araç bağlanan taşıtlarda önemlidir. İyi bir susturucu ve katalitik konvertör konfigürasyonu uygulanabilen uzun egzoz sistemi vardır. Önden çarpışmalar sırasında ön çökme bölgesi iyidir Tahrik kuvvetlerine bakılmaksızın farklı ve basit ön aks tasarımları mümkündür. Direksiyon ve tahrik fonksiyonlarının ayrışması sayesinde lastiklerde birbirine denk aşınma meydana gelir. Vites değiştirme mekanizması daha sadedir. Prizdirekt konumunda mahruti dişliye kuvvet aktarımı yaşanmadığından vites kutusu en verimli halindedir. Geri dönen bilyeli direksiyon dişlisi sayesinde direksiyon sistemi muhafazası için uygun boşluk bulunur. Motor ve radyatör önde olduğundan motor soğutması iyidir ve güç tasarruflu fan uygulanabilir. Kısa su ve sıcak hava yolları bulunduğundan verimli bir ısıtma söz konusudur (Reimpell ve ark., 2001).

47 Araçtaki Yerleşim Düzeni Geçtiğimiz yıllarda yalnızca bazı sedan taşıtlarda ve performans taşıtlarında kullanılan motor önde arkadan itişli yapının aşağıdaki DEZAVANTAJLARI bulunmaktadır; Özel ön süspansiyon geometrisi ayarları, uygun arka aks tasarımı ve lastiklerle düzeltilebilecek kararsız düz gidiş söz konusudur. Tahrikli arka akslar taşıtta iki kişi varken hafif yüklenir, ıslak ve karlı yollarda arka tekerleklerin patinaj yapma riski ve zayıf çekiş davranışı vardır, Gerçekte tam olarak mümkün olmamakla birlikte diğer aksla yük dağılımının %50-50 olmasının ayarlanmasıyla bu özellik iyileştirilebilir. Tahrik, kayma kontrolü yardımıyla engellenebilir. Taşıtın sağa veya sola çekme eğilimi vardır, bu sebeple şasi iskeletiyle arka bağımsız süspansiyon karmaşıktır, diferansiyel dişli kutusu ve aks tahriki körük boyutunun sınırlanmasına neden olur. Vites kutusu ve diferansiyel arasında kardan mili kullanma gerekliliği vardır. Bu sebeple taban sacında tünel açılması kaçınılmazdır (Reimpell ve ark., 2001).

48 Araçtaki Yerleşim Düzeni Dört Çeker (Dört Tekerlekten Çekiş) Dört çeker sisteminin kullanımındaki başlıca sebep, aracın toplam çekişinin geliştirilmesidir. Bu durum, düşük sürtünme seviyesine sahip yol yüzeyleri (örn. karla kaplı bir yol) gibi durumlarda yardımcı olur (Şekil A). İki tekerlekten çekiş sistemine sahip bir aracın patinaj yapacağı bir alanda, 4WD ya da AWD sistemine sahip bir araç, kaymayan bölgedeki tekerleklerine daha çok tork aktaracaktır; böylece araç patinaj yapmadan ileriye doğru hareket edecektir (Kia, 2007). Dört çeker sistemler; kısmi (Four Wheel Drive - FWD, 4WD, 4x4) ve daimi dört çeker (All Wheel Drive AWD) olarak ikiye ayrılır. Bu sistemlerde motordan gelen giriş torku, vites kutusu vasıtasıyla merkezi diferansiyele iletilir. Herhangi bir 4WD ya da AWD sisteminin temel parçaları; iki diferansiyel (ön ve arka) ve bir transfer kutusudur. Bunlara ilave olarak manüel işletilen sistemlerde kilitleme parçaları ve her iki sistemde mevcut çekişi iyileştirmek için kullanılan ileri elektronik devre elemanları bulunmaktadır (Demir, 2015). Sürekli (daimi) dört çeker (AWD) araçlar, iki tekerlekten çekişli (2WD) araçlara göre, özellikle viraj alırken çeşitli avantajlara sahiptir. İki tekerlekten çekişli araçlarda dengesizlik görülmesi olasılığına karşın, gücün tüm tekerleklere iletildiği sürekli dört tekerlekten çekişli araçlarda, dönüşler daha kararlı olabilmektedir (Demir, 2015).

49 Araçtaki Yerleşim Düzeni Sürekli (daimi) dört çeker araçların, iki tekerlekten tahrikli araçlara göre AVANTAJLARI: Özellikle yağışlı ve karlı havalarda ve tüm yol koşullarında daha iyi çekiş (Şekil A), Yük durumu gözetilmeksizin, artan hareket kabiliyeti ve tırmanma kapasitesi, Düşük vites kademelerinde daha iyi ivmelenme ve yüksek motor performansı, Yanal rüzgârlardan daha az etkilenme, Karlı ve çamurlu yollarda korunan kararlılık, Islak zeminlerde daha az kayma davranışı, Araç çekmek için uygun özellik, Dengeli aks yükü dağılımı, Aracın sağa veya sola çekme olasılığının daha düşük olması, Dengeli lastik aşınması (Crolla, 2009). DEZAVANTAJLARI ise: Satın alma fiyatında artma, %6-10 daha yüksek boş taşıt ağırlığı, %5-10 arası artan yakıt tüketimi, Genellikle daha düşük maksimum hız sınırı, Viraj alma karakterinin her zaman belirgin olmaması, Önden çekişli araçlara göre daha küçük bagaj hacmi, Bazı uygulamaların ABS, ESP gibi kontrollü fren sağlayan sistemlerin kullanımını sınırlaması ya da imkansız kılması (Crolla, 2009).

50 Araçtaki Yerleşim Düzeni Şekil A: Buzlaşma eğilimi olan karda (µ X,W= 0.2) ve düz zeminde taşıtın kayma fonksiyonu (Reimpell ve ark., 2001). Şekilde, dört çeker taşıtın avantajı ve gerekliliği doğru lastik kullanımı dışında tahrik türüne bakılarak açıkça görülmektedir. Tahrik türüne bağlı olmaksızın kış lastiği kullanımıyla da fren mesafesi azalır.

51

52 Araçtaki Yerleşim Düzeni - Örnek Toyota, Servis Danışmanı Kitapçığı

53 Araçtaki Yerleşim Düzeni - Örnek Some typical vehicle/powertrain configurations Edited by David A. Crolla, Automotive Engineering Powertrain, Chassis System and Vehicle Body; Butterworth-Heinemann, 2009

54 Araçtaki Yerleşim Düzeni - Örnek 1. Transverse front-engine with front-wheel-drive 2. Transverse front-engine with all-wheel-drive 3. Longitudinal front-engine with front-wheel-drive 4. Longitudinal front-engine with rear-wheel-drive 5. Longitudinal front-engine with all-wheel-drive 6. Transverse rear-engine with rear-wheel-drive 7. Longitudinal rear-engine with rear-wheel-drive 8. Longitudinal rear-engine with all-wheel-drive 9. Longitudinal mid-engine with rear-wheel-drive Bernd Heißing Metin Ersoy (Eds.); Chassis Handbook - Fundamentals, Driving Dynamics, Components, Mechatronics, Perspectives With 970 figures and 75 tables; 1st Edition 2011

55

56

57

58 Transmission arrangements showing the position of the engine, gearbox and final drive Reff: A practical approach to motor vehicle engineering and maintenance

59 Reff: A practical approach to motor vehicle engineering and maintenance

60 Bernd Heißing Metin Ersoy (Eds.); Chassis Handbook - Fundamentals, Driving Dynamics, Components, Mechatronics, Perspectives With 970 figures and 75 tables; 1st Edition 2011 Araçtaki Yerleşim Düzeni Güç aktarma organları tahrik edilen tekerleklere göre; önden çekişli, arkadan itişli, dört çeker [kısmi (4WD, 4x4) ya da daimi dört çeker (AWD)] olarak tasarlanmaktadır. Bu konfigürasyonlar; motor önde enine yerleştirilmiş - önden çekişli (%75), motor önde boylamasına arkadan itişli (%16) ve dört çeker (%7) şeklindedir (Şekil 2.1). Diğer tüm yerleşim düzenleri, taşıtların sadece %2 sini oluşturur (Heissing ve Ersoy, 2011). Comparison of the different powertrain layouts and their worldwide market shares (2005 data) Three main powertrain configurations and their corresponding typical suspension configurations make up 98% of all vehicles sold today: transverse mounted front engine with front-wheel-drive (75% of all vehicles worldwide), longitudinally-mounted front engine with rear-wheel-drive (16%), and all-wheeldrive (7%). All other configurations combined make up less than 2% of all vehicles sold

61 ÖRNEK - Genesis Coupe 45 % 55 % Motor önde, arkadan itişli yapısı, iyi adapte edilmiş süspansiyon sistemi ve ideal yük dağılımı (%55 önde, %45 arkada)

62 The performance of a vehicle is usually described by its maximum cruising speed, gradeability, and acceleration.