denekler:
- Genel bilgi
- Tek ve çift redüksiyon
- Boyuna veya enine yönde dişli kutusu
- Çarklar ve dişliler
- Şanzımanın çalıştırılması
- Senkronizasyon cihazı
- Şanzımanı ayırın
- Sabit Ağ
- Sürgülü Mesh
- Dişli oranları
Genel bilgi:
Şanzımanın amacı motor devrini ve dolayısıyla mevcut motor torkunu ve gücünü farklı sürüş koşullarına uyarlamaktır. Bu, hızlanma veya yavaşlama, ağır yük taşıma, yokuş yukarı ve aşağı sürüş ve sürüş sırasında meydana gelebilecek hava ve yuvarlanma direnci değişiklikleri sırasında meydana gelebilir. Bu farklı koşullarda daha uygun bir vitese geçmek çoğu durumda daha iyi yakıt tüketimine ve daha fazla tork ve güce yol açacaktır.
Düşük bir viteste (örneğin ikinci), daha yüksek bir vitese (örneğin dördüncü) göre daha fazla motor torku mevcuttur. Bunun nedeni, motorun krank milinin ikinci viteste daha fazla devir yapması ve hızlanma sırasında daha yüksek bir vitese göre çok daha hızlı devir yapmasıdır. Bu nedenle karavan gibi ağır yükle sürüş yaparken çok yüksek vites kullanmamak daha akıllıca olacaktır. Kesinlikle dağlarda değil.
Motor ve şanzıman arasında bulunur bağlama bir debriyaj diski, bir basınç grubu ve bir salma yatağı ile donatılmıştır. Debriyaj pedalına basıldığında baskı plakası bir kablo aracılığıyla çalıştırılır. Hidrolik kavramada sıvı, iki kavrama silindiri aracılığıyla bir silindirden diğerine aktarılır.
Aşağıda ön tekerlek, arka tekerlek ve dört tekerlekten çekiş ile motordan tekerleklere çekişin nasıl elde edildiğini gösteren bir blok diyagram bulunmaktadır. Bu konuda daha fazla bilgi için sayfaya bakın formları sürücü.
Tek ve çift redüksiyon:
Manuel şanzımanlar tek ve çift redüksiyonlu olmak üzere iki gruba ayrılır. Azaltma, iletim anlamına gelen başka bir kelimedir. Yani aslında “tek ve çift” iletim anlamına geliyor. Bununla ne kastedildiği aşağıda gösterilmiştir.
Tek Redüksiyon
Giriş ve çıkış millerinin dişlileri doğrudan birbirine bağlıdır.
A: Giriş mili (motordan tahrik mili)
B: Çıkış mili (ana mil)
Çift Redüksiyon
Birinci vitese geçildi; Birinci viteste itici güçler A'dan B'ye ve C'den D'ye gider.
Giriş mili aracılığıyla A dişlisine bir kuvvet uygulanır. Bu dişli B, D ve E dişlileriyle doğrudan bağlantı halindedir. Birinci dişli devreye girdiğinden senkromeç çıkış milini D dişlisine bağlamıştır (mavi oklara bakın). B dişlisinden tahrik kuvvetleri, çıkış mili yoluyla dişli kutusunu terk eder. Çıkış mili, vites kutusuna (önden çekişli araçlarda) yerleştirilebilen diferansiyeli çalıştırır veya diferansiyel, arkadan çekişli araçlarda olduğu gibi başka bir yere monte edilebilir. Bununla ilgili daha fazla bilgi bu sayfada daha sonra açıklanacaktır.
A: Giriş mili dişlisi (motordan tahrik mili)
B, C ve E: İkincil mil dişlileri
D & F: Çıkış mili dişlileri (ana mil)
İkinci vitese geçilir. Senkronizasyon cihazının D dişlisinden bağlantısı kesilir ve F dişlisine bağlanır (mavi oklara bakın). O anda D dişlisi döner ancak çıkış miline bağlanmaz. Dişli F öyledir, dolayısıyla itici güçler artık A'dan B'ye ve E'den F'ye gider.
C ve E dişlilerinin boyutları farklı olduğundan dişli oranları da değişmiştir. Bu, aynı araç hızında bağlantı sonrasında motor devrinin düştüğü anlamına gelir.
Boyuna veya enine yönde dişli kutusu:
Şekilde arkadan çekişli bir arabanın diyagramı gösterilmektedir. Motor bloğu uzunlamasına (uzunlamasına) yerleştirilmiştir ve şanzıman çift redüksiyonla donatılmıştır. Son dişli (diferansiyel) arka aksta bulunur ve arka tekerlekleri hareket ettirir. Bu, diğerlerinin yanı sıra BMW'nin de sıklıkla kullandığı sürüş türüdür.
Bu resimde önden çekişli bir arabanın diyagramı gösterilmektedir. Motor bloğu enine (genişlik yönünde) yerleştirilmiştir ve şanzıman tek bir redüksiyonla donatılmıştır.
Tahrik kuvvetleri giriş miline (tahrik mili) girer ve takılı dişliler aracılığıyla çıkış miline iletilir. Diferansiyel şanzıman mahfazasına entegre edilmiştir. Bu tip tahrik, diğerlerinin yanı sıra Volkswagen Golf ve Ford Focus'ta (ve tabii ki diğer birçok markada!)
Şekilde önden çekişli bir arabanın diyagramı gösterilmektedir. Hem motor bloğu hem de şanzıman uzunlamasına yerleştirilmiştir. Motor bloğu ön aksın önünde, vites kutusu ise arka aksın arkasında bulunur. Diferansiyel tahrik millerine monte edilmiştir. Bu sistem diğerlerinin yanı sıra eski VW Passat, Skoda Superb ve Audi A4'te de kullanılıyor. Daha yeni modellerde artık enine bir motor bloğu var (yani aşağıdaki durum).
Dişliler ve dişliler:
Farklı dişli boyutlarıyla farklı dişli oranları elde edilebilir. Bu aktarım oranlarına dişliler diyoruz. Örneğin, büyük bir dişli küçük bir dişli tarafından tahrik edildiğinde, küçük dişli 3 devir yapabilirken, büyük dişli yalnızca bir kez dönebilir. Bu durumda aktarım oranı 1:1 olur. Gecikme ve güç artışı 3 kat daha fazladır. Küçük dişlinin 3 dişi olduğunda, büyük dişlinin 20 dişi olur.
Aşağıda değiştirilebilen farklı vitesleri görebilirsiniz. Her viteste üst şaftın (birincil şaft) sağ dişlisinin 2. ve 3. viteslerde gittikçe küçüldüğünü görebilirsiniz. İkincil milin sağ tarafındaki dişli büyüyor. Bu, başka bir vitese geçmenin nihai hedefi olan vites oranını artırmaya devam ediyor.
Birinci vites:
Tahrik kuvveti soldaki ok işaretinden tahrik miline girer. Tahrik kuvveti doğrudan ikincil şaft dişlisine iletilir. İkincil eksen alt eksendir. İkincil mil üzerindeki en küçük dişli, çıkış mili üzerindeki sondan bir önceki dişliye bağlanır. Dişlilerin boyutları nedeniyle çıkış mili, giriş miline göre çok daha yavaş döner. En büyük gecikmeye bu sebep oldu. Birinci vites en fazla yavaşlamaya sahiptir, böylece hareketsiz durumdayken çok fazla tork artışıyla hızlanabilirsiniz.
İkinci vites:
Soldaki dişliler devrede kalır. Tahrik kuvveti, ikincil milin üçüncü dişlisi üzerinden çıkış milinin üçüncü dişlisine gider. Çıkış mili hala giriş milinden daha yavaş dönüyor. Yani hala bir gecikme var. Yavaşlama artık birinci vitese göre daha küçüktür, dolayısıyla aynı motor devrinde birinci vitese göre daha yüksek bir araç hızına ulaşılabilir.
Üçüncü vites:
Tahrik kuvveti, ikincil milin ikinci dişlisinden ve çıkış milinin ikinci dişlisinden geçer. Çıkış mili hala giriş milinden daha yavaş dönüyor. Yavaşlama artık ikinci vitese göre daha küçüktür, dolayısıyla artık aynı motor devrinde ikinci vitese göre daha yüksek bir araç hızına ulaşılabilir.
Dördüncü vites:
Buna doğrudan fiyat denir. Tahrik kuvveti giriş milinden doğrudan çıkış miline gider. Bu nedenle motor torku tekerleklere 1'e 1 oranında iletilir. Aslında şanzıman şu anda çalışmıyor.
Beş vitesli şanzımanda dördüncü vites her zaman doğrudan tahriklidir. Ancak 6 vitesli şanzımanda beşinci vites doğrudan tahriklidir.
Beşinci vites:
Beşinci viteste iki arka dişli birbirine bağlanır. İkincil mildeki en büyük dişli, çıkış milindeki en küçük dişliye bağlanır. Buna 'aşırı hızlanma' denir. Çıkış mili artık giriş milinden daha hızlı dönmektedir.
1, 2 ve 3. vitesler yavaşlamalardır; giriş mili çıkış milinden daha hızlı döner. Dördüncü viteste giriş mili, çıkış mili kadar hızlı döner (prise-direct). Dolayısıyla bu 5. vites gerçek bir hızlanmadır, çünkü bu viteste çıkış mili, tüm dişliler arasında giriş milinden daha hızlı dönen tek dişlidir. Otoyolda sürerken motor devri düşecektir. Hızlanmanız gerektiğinde genellikle daha düşük bir vitese geçmek zorunda kalırsınız.
Geriye doğru:
Geri vitesi seçerken ikincil ve çıkış millerinin dişlileri arasına ekstra bir dişli yerleştirilir. Normalde alt dişli saat yönünün tersine döndüğünde, ona monte edilen üst dişli de saat yönünde dönecektir. Sağa dönen dişlinin yanına başka bir dişli koyarsanız tekrar saat yönünün tersine dönecektir. Bu aslında vites kutusunda da yapılıyor. Giriş mili normal şekilde hareket eder ve ekstra dişli, çıkış milinin ters yönde dönmesine neden olur.
Sonuç:
Yukarıda, farklı boyutlardaki dişlilerin bağlanmasıyla farklı bir aktarım oranının (yani hızlanmanın) oluşturulduğu ve aktarma organlarının nasıl çalıştığı açıklanmıştı. Aşağıda, kol çalıştırıldığında dişlilerin nasıl devreye sokulup devre dışı bırakıldığının bir açıklaması bulunmaktadır.
Şanzımanın çalışması:
Vites kolu iç kısımda hareket ettirildiğinde vites kutusuna giden kablolar veya çubuklar (şanzıman/mekanizma tipine bağlı olarak) hareket eder.
Aşağıdaki resimde balladeura şaftının ileri geri hareket edebildiğini görebilirsiniz. Bu alan pembe renkle belirtilmiştir. Balladeur aksı vites çatalını kontrol eder. Vites çatalı, vites halkası yardımıyla senkromeç halkasını dişliye doğru bastırır. Bir sonraki vitese geçerken balladeur şaftı geriye doğru hareket ederek vites çatalını boş konuma getirir. Vites değiştirerek, diğer vitese geçmek için (örneğin üçüncü vitesten dördüncü vitese) aynı vites çatalı balladör şaftı tarafından ters yönde hareket ettirilir veya diğer vites çatallarını hareket ettirmek için farklı bir balladör şaftı kullanılır.
Şanzımanda çok sayıda balladör mili bulunmaktadır. Her balladeur aksı iki vitese geçebilir veya devreden çıkabilir. Çeşitli balladeur akslarının çalıştırılması, vites kolunun sola ve sağa hareket ettirilmesiyle gerçekleştirilir. Aşağıdaki resim dişlilerin H düzenini göstermektedir.
Sürücü birinci vitese geçmek istediğinde öncelikle vites kolunu merkezden ('boş' anlamına gelen N) sola hareket ettirecektir. Vites değiştirme mili, birinci ve ikinci viteslerin baladör şaftının dişlerine geçecektir.
Kolu yukarı hareket ettirerek (birinci vitese), balladeur aksı geriye doğru (görüntüde sağ üst tarafa) hareket ettirilir. Vites çatalı birinci dişli dişlisini aksa bağlar.
İkinci vitese geçmek için kolun aşağı (boş konuma) getirilmesi gerekecektir. Vites çatalı aks ile dişli arasındaki bağlantıyı keser. Kolu daha aşağıya doğru hareket ettirdiğinizde aynı vites çatalı diğer dişliyi aksa bağlayacaktır; artık ikinci vitese geçilmiştir. Bu balladeura aks bu nedenle vites çatalını birinci ve ikinci vites arasında kaydırır.
Üçüncü vitese geçmek için öncelikle ikinci vites dişlisinin akstan ayrılması gerekir. Bunu yapmak için kolun önce tekrar yukarıya (nötr konuma) hareket ettirilmesi gerekir. Daha sonra kolun H düzeninin merkezine hareket ettirilmesi gerekir. Kolun soldan ortaya doğru hareket ettirilmesiyle üçüncü ve dördüncü vitesin balladeura aksı devreye girer. Kolun ileri ve geri itilmesi, üçüncü ve dördüncü vites çatallarının bu viteslere geçmesi için ileri veya geri hareket etmesine neden olacaktır.
Beşinci vitese geçerken kol tamamen sağa doğru itilir. Beşinci vites ve geri vitesin balladeura aksı bağlanır. Beşinci vitesi seçmek için balladeur aksı, vites çatalının zincir dişlisini aksa bağlamasını sağlayacak şekilde ileri doğru itilir.
Resimde bir anahtarlama mekanizması gösterilmektedir. Kabloyla çalışan bu mekanizma, enine motor bloğuna sahip bir arabada kullanılır. 1 ve 2 numaralı kollar, kabloların itme veya çekme hareketi ile hareket ettirildiğinden, vites değiştirme çatalları, vites değiştirme kulesi adı verilen bir şey aracılığıyla hareket ettirilir.
Senkronizasyon cihazı:
Senkronizasyon cihazı kullanılmadığı takdirde hız farkından dolayı dişliler birbirine geçmeyecek veya gıcırdayacaktır. Dişlilerin düzgün bir şekilde bağlanmasını sağlamak için senkromeç halkaları kullanılır. Senkromeç halkaları, çalıştırma sırasında şaft ve dişlinin hızlarının aynı olmasını sağlar. Çoğu zaman geri vites hariç tüm vitesler (1'den 5'e veya 6'ya) senkronizedir. Bunu ayrıca fark edeceksiniz çünkü bazen geri vitese taktığınızda vites gıcırdıyor. Bazen geri vitesler senkronize edilir.
Devreye girmeyen dişlilerin dişlileri çıkış mili çevresinde serbestçe dönmektedir. Bu nedenle bir dişlinin devreye alınması, serbestçe dönen bir dişlinin çıkış miline bağlanması anlamına gelir. Bir dişli takıldığında, çıkış milinin hızı, takılacak dişlinin hızına uygun olmalıdır. Senkromeç halkası kama kanalları vasıtasıyla çıkış miline bağlanır ve dolayısıyla bu çıkış miliyle aynı hızda döner. Devreye alınması gereken dişli, çıkış milinden farklı bir hıza sahiptir, dolayısıyla senkromeçten de farklı bir hıza sahiptir. Vites çatalı hareket ettiği için senkromeci de beraberinde alır ve senkromeç halkasının konik kısmı dişlinin iç konik yüzeyine bastırılır. Her iki parçanın konik kısımları birbirine bastırılarak konik yüzeyler arasındaki sürtünme eşitlenir. İki vites arasında artık hız farkı kalmadığında vites değiştirme manşonu itilebilir, böylece dişler birbirinin içine kayar ve böylece dişli gıcırdamadan devreye girer. Senkronizatör yalnızca vitese geçerken değil aynı zamanda vites değiştirirken ve vites küçültürken de çalışır.
Senkromeç halkalarının çok hızlı vites değiştirmesi çok kötüdür, bu nedenle kolu vitese çok sert bastırın. Bu durumda senkromezin senkronize olmak için zamanı olmayacaktır. Bu nedenle, vites değiştirirken kolu dirence karşı hafifçe bastırmak ve yalnızca neredeyse otomatik olarak vitese geçinceye kadar basmak en iyisidir.
Senkromeç halkası bir aşınma parçasıdır. Vites değiştirme sırasında sürtünme meydana gelir, bu nedenle parça zamanla aşınır. Normal kullanımda senkromeç halkası arabanın ömrü boyunca dayanabilir, ancak yanlış kullanım veya sportif vites değiştirme durumunda senkromeç halkaları zamanından önce aşınır. Aşağıdaki resimde senkromeç halkası ile dişli arasındaki mesafe (3) küçülecektir. Bunun nedeni senkromeç halkasının dişliye temas ettiği arayüzde aşınmasıdır. Bu kısım mesafe 1 ile gösterilir.
Şanzıman söküldüğünde senkromeç halkalarının aşınması kontrol edilebilir. Senkromeç halkası ile dişli arasındaki mesafe sentil ile ölçülebilir. Vites devreye alınmamalıdır. Senkromeç halkası aşındığında, senkromeç halkası ile dişli arasındaki mesafe küçülür.
Araç veya vites kutusu üreticisi, atölye belgelerinde senkromeç halkasının aşınma sınırının ne olduğunu açıklar. Ölçülen değer atölye belgelerindeki maksimum aşınma değerinden düşükse değiştirilmelidir.
Şanzımanın sökülmesi:
Bu bölümde bir dişli kutusunun nasıl parçalarına ayrılabileceği açıklanmaktadır. Bu, dişli kutusunun iç kısmının gerçekte nasıl göründüğüne ve dişli kutusundaki parçaların nasıl değiştirilebileceğine dair iyi bir resim sağlayabilir. Bu, motorun uzunlamasına yerleştirildiği arkadan çekişli bir otomobilin vites kutusuyla ilgilidir.
Gösterilen dişli kutusunun arkasında bir takım cıvatalar çıkarılabilir. Daha sonra arka kısım kaydırılabilir. Doğal olarak herhangi bir parça sökülmeden önce şanzıman yağının boşaltılması gerekir.
Aksların ve dişlilerin bulunduğu iç kısım arkaya tutturulmuştur. Sökme sırasında iç kısmın tamamı şanzıman mahfazasından çıkar.
İkincil milin yatağı iç kısımda görülebilir (montaj sırasında birincil milin geçtiği deliğin sağ tarafında).
Tahrik mili deliğinin sol tarafında beş delik görülmektedir. Bu beş delik balladeur akslarının dört ucunu içerir.
Resimde tahrik mili, dişliler ve vites çatallarıyla birlikte balladeur milleri gösterilmektedir. Vites değiştirirken, ilgili balladör şaftı döner ve hareket eder, böylece vites değiştirme çatalı vitese geçmek için dişlinin senkromeç halkasını çalıştırır.
Vites çatallarını balladör akslarına bağlayan kelepçeli pimler veya vidalar çıkarıldıktan sonra balladör aksları dışarı kaydırılabilir. Bu, vites çatallarının gevşemesine neden olur. Vites çatalları akslardan kaydırılabilir.
Aşağıdaki resim dişlilerin neye benzediğini göstermektedir. Dişlilerin veya senkromeç halkalarının değiştirilmesi gerekiyorsa, miller dişli kutusu mahfazasının diğer tarafından çıkarılmalıdır. Dişlilerin ve senkronizörün millerden bastırılması gerekir. Yeni parçaların daha sonra tekrar aksa bastırılması gerekir.
Senkromeç halkalarının hala düzgün olup olmadığını kontrol etmek için dişli ile senkromeç halkası arasındaki mesafe ölçülmelidir. Mesafenin üretici tarafından belirtilen maksimum değerden büyük olması durumunda senkromeç halkası aşınır. Senkromeç halkasının değiştirilmesi gerekecektir. Ölçümün nasıl yapılması gerektiği bu sayfada “senkronizasyon cihazı” bölümünde anlatılmıştır.
Sabit Ağ:
Sabit Mesh dişli kutusuyla dişliler 'sürekli' birbirine geçer. Dişliler çıkış miline monte edilir ve vites değiştirme manşonları ve tırnaklı kaplinler kullanılarak birbirine bağlanır. Yukarıdaki açıklama her zaman Sabit Mesh dişli kutusunu ele almaktadır.
Aşağıdaki resimde, sağ vites değiştirme manşonu birinci vitese geçmek için sağa, ikinci vitese geçmek için sola kayar.
Sürgülü Mesh:
Bunlar 'kayma' ve 'birbirine kilitleme' anlamına gelen İngilizce kelimelerdir. Bu tip şanzımanda vitesler belirli bir vitesi seçmek üzere değiştirilir. Bu, bugün hala geri viteslerde kullanılmaktadır, ancak artık modern vites kutularında hiçbir zaman kullanılmamaktadır, bu nedenle bu konuda fazla ileri gitmeyeceğiz. Dişler düzdür ve uçları eğimlidir. Bu tip vites kutusuyla vites değiştirirken her zaman gıcırtı duyacaksınız çünkü vites senkronize değil.
Dişli oranları:
Şanzımandaki dişli oranları doğru bir şekilde hesaplanmalı ve oluşturulmalıdır. Aşağıdaki resimde X ekseninde araç hızı, Y ekseninde ise tekerleklere uygulanan kuvvet gösterilmektedir. 1. vitesin tekerleklere çok fazla kuvvet uyguladığı ancak düşük araç hızında durduğu görülmektedir. Bundan sonraki her viteste tekerleklere daha az kuvvet uygulanır ve daha yüksek hız aralığı sağlanır.
Dişli Oranları sayfasına gitmek için burayı tıklayın, tüm iletim oranlarının geometrik seriler ve K faktörü ile düzeltilmiş geometrik seriler (Jante serisi) aracılığıyla hesaplandığı yer.
Maksimum araç hızı daha sonra her şanzıman için de hesaplanabilir.
