Manuel Vites Nasıl Çalışır?

Manuel şanzıman ya da kısaca dişli kutusu, uzun yıllardır otomobillerde sorunsuzca kullanılmaktadır. Bugün bile en popüler şanzıman türü olma özelliğini korumaktadır. Küresel olarak manuel şanzıman, 2013 verilerine göre pazar payının% 52’sini oluşturuyor. Ama artık yerini yavaş yavaş sürüşü daha kolay olan otomatik şanzımanlara bırakıyor.

Neden Şanzıman Gereklidir?

Akla gelen ilk soru,otomobillerde vitese neden gerek duyulduğudur. Motor tarafından oluşturulan güç,tekerlere ulaşmadan önce dişli kutusu ve diğer aktarım organlarının üzerinden geçer. Bu aktarım organlarının asıl görevi değişik sürüş koşullarında var olan tork ve hız değerini kontrol ederek tekerlere aktarmaktır. Örneğin,eğer bir tepeye çıkıyorsanız daha yüksek torka ihtiyacınız vardır. Bu tork değerinin sağlanması için motordan çıkan sabit güçten elde edilen hız azaltılarak tork yükseltilir. Bunun tersi olarak, eğer tork ihtiyacı düşerse aktarılan hızı arttırabiliriz.

Temel Çalışma Prensibi

Manuel vites, temel dişli oranı prensibine dayanır. Resimde(Fig:1) basit bir dişli mekanizmasının çalışma mantığı görülmektedir. Kayan dişli sistemi, eski tip manuel şanzıman teknolojisinden biridir ve anlaşılması en kolay olanıdır.(Fig:2) Burada giriş ve çıkış milleri aktarma mili vasıtasıyla birbirlerine bağlanmıştır.

Üç vites mekanizması şöyle gözükmektedir(Fig:3). Bu dişlileri kaydırarak farklı aktarım oranları elde etmek bu kadar basittir. Bu tür bir dişli, hızı kontrol etmek için iyidir ancak fiziksel bir dezavantajı vardır. Temas eden dişliyi bir dişliden diğerine kaydırma-kavrama yaptırmak oldukça zordur. Sabit bağlantılı aktarım sistemi(fig:4) bu problemi kökünden çözer.

Burada dişliler her zaman birbirine bağlıdır ancak büyük bir fark vardır. Çıkış dişlileri mile gevşek olarak bağlanmıştır. Eğer tek seferde mile sadece bir dişli bağlanırsa mil,bağlanan dişlinin hızında dönecektir.

Kavrama(hypothetical connector) sayesinde elde edilen farklı dişli tahvil oranları fig:5’te gösterilmiştir.

Kavramanın düzgün ve hafifçe dişlileri kavrayıp ayrılması, manuel şanzımanın kalbinde yatan sistemdir.

Ana mildeki dişlilerde eşleme bileziği ve konik-dişli kavrama bağlantısı bulunmaktadır(Fig:6).

Burada mile bir göbek(hub) yataklanmıştır. Bu sistemde göbeğin üzerinden kayabilen bir manşon da bulunur(Fig:7).

Eğer manşon(sleeve) konik kavrama dişlilerine bağlanırsa dişli ve milin beraber döneceği açıkça görülebilir. Böylece istenen kilitleme işlemi gerçekleştirilmiş olur. Fakat bu mekanizma gerçekleşirken,mil ve dişli farklı hızlarda dönerler. Yani bu gibi bir kilitleme hiç de kolay bir iş değildir. Eşleme bileziği(synchronizer ring) göbekle birlikte dönebilmekle beraber kendi ekseni üzerinde kayabilir(Fig:8). Manşonu hareket ettirmeden önce debriyaj pedalına basılıyken dişliye güç aktarımı kesilir.

Manşonu hareket ettirdiğimizde,manşon eşleme bileziği ve konik kavramaya baskı uygular. Eşleme bileziği ve konik kavrama arasındaki yüksek sürtünme kuvveti dişli ve milin aynı hızda dönmesini sağlar.
Ardından manşon kayarak dişliyle beraber kilitlenir. Böylece dişli mile düzgün ve sağlam bir şekilde kilitlenmiş olur. Aynı mekanizma diğer vites geçişlerininde temel ilkesidir.

Geri vitesin nasıl çalıştığını inceleyecek olursak fig:9’da görüldüğü üzere 3 dişli çark bağlantısına sahiptir. Bunların biri, ara dişlidir. Ara dişli ileri itilerek diğer iki dişliye bağlandığında çıkış mili zıt yöne dönecektir. Ayrıca geri vites, eşleme bileziği mekanizmasına sahip değildir. Bu yüzden dişli çarklar ileri viteste dönüş yönünde dönerken ancak ve ancak tamamen durduktan sonra geri vitese takılabilmesi bundan dolayıdır.

Kaynak: learnengineering.org