Onları her gün kullandığımız için bir arabanın çalışması basit görünüyor, ancak araba çok karmaşık bir makinedir. Tipik bir araçtaki en karmaşık sistemlerden biri otomatik şanzımandır. Bu dahiyane sistem, aksi takdirde sürücünün yapması gereken bir işlevi (vites değiştirme) gerçekleştirir. Otomatik şanzıman vites değişikliklerini otomatik olarak gerçekleştirir, bu nedenle birçok sürücü bu bileşenin ne olduğu ve ne işe yaradığı konusunda iyi bir fikre sahip değildir. Ancak otomatik şanzımanın nasıl çalıştığını anlamak sizi daha iyi bir sürücü yapabilir ve arabanızın neler yapabileceğini daha iyi anlamanızı sağlayabilir.
Otomobiller Neden Şanzımanlara İhtiyaç Duyar?
Bir arabanın neden bir motora ihtiyacı olduğunu anlamak için teknolojik bir dahi olmanıza gerek yok. Aracı hareket ettirmek için itici gücü sağlar. Ve ayrıca, arabayı sürmek için motordan tekerleklere itici gücün alınmasının kritik olduğu da oldukça açıktır. Bunu yapan sisteme aktarım denir. Ancak motor ve tahrik tekerlekleri arasında basit bir mekanik bağlantıdan daha fazlası var.
Bir içten yanmalı motor, çok dar bir çalışma aralığında güç ve tork üretir. Bu, araç hızlanırken, sabit bir seyir hızına ulaşırken ve yavaşlarken motorun menzilinde çalışmasını sağlayan viteslere sahip olmasını gerektirir. Bu olmadan, bir arabanın hız potansiyeli son derece sınırlı olurdu.
Manuel şanzımanlı içten yanmalı motorlu bir arabada, sürücü vites değiştirir. Makul düzeyde basit bir mekanik düzenleme, sürücünün, anlık sürüş durumuna uygun bir dizi vites arasından tek tek vitesi seçmek için bir vites kolu kullanmasını sağlar. Vitesler arasında manuel geçiş, herhangi bir sürüş sırasında motorun tahrik mekanizmasından (pervane şaftı ve tahrik tekerleklerine giden yarım miller) sık sık ayrılmasını ve yeniden bağlanmasını gerektirir. Mekanik kavrama, bağlantı kesme ve yeniden bağlanma aracıdır. Arabanın debriyaj pedalı kullanılarak ayakla çalıştırılır. Vites değiştirmek el becerisi ve ayak işi gerektirir. Bunu iyi yapmak eğlenceli olsa da, aynı zamanda çaba gerektirir.
Manuelden Otomatik Şanzımanlara
Otomotiv öncülerinin vites değiştirme sürecini otomatikleştirme fikriyle uğraşmaya başlaması uzun sürmedi. Bunu yapmak, sürüşü basitleştirecek ve tipik süreci kullanarak manuel olarak vites değiştirme becerisine veya gücüne sahip olmayanlara kişisel ulaşımın özgürlüğünü ve rahatlığını sağlayacaktır. Ancak 1930’lara kadar General Motors mühendisleri otomatik vites değişimi yapmak için pratik bir sistem geliştirmedi. Bu sistem şimdi otomatik şanzıman dediğimiz şeydi.
Tasarım yıllar içinde -en son olarak elektronik kontrollerin eklenmesiyle- rafine edilmiş olsa da, 1930’ların orijinal mühendislik konsepti, günümüzün otomobillerinde, kamyonlarında, kamyonetlerinde ve SUV’lerinde vites değiştiren otomatik şanzımanların temeli olmaya devam ediyor.
Otomatik Şanzımanların Temel Bileşenleri
Otomatik şanzıman, kelimelerle anlatılması kolay bir şey yapar. Sürüş, Geri, Boşta ve Park’ı seçmenin yanı sıra, sürücünün yönlendirmesi olmadan vites değiştirir. Ancak bunun gerçekleşmesi, çeşitli koşullarda tekrar tekrar uyum içinde çalışması gereken birçok bileşeni içerir. İşte temel unsurlar:
Tork dönüştürücüsü
Bir tork konvertörü, pratik bir otomatik şanzımanın geliştirilmesine yol açan temel bir atılımdı.
Bir tork konvertörü esasen mekanik bir debriyajın manuel şanzımanda yaptığı işlevi yerine getirir. Vites değiştirmeyi kolaylaştırmak için gerektiğinde motorun aktarma organlarına bağlanmasını ve bağlantının kesilmesini sağlar.
Akışkan dinamiğinin kullanılması, otomobilin ileri hareket etmesi gerektiğinde motordan torku aktarabilir, ancak ileri hareket etmek istenmediğinde esas olarak bu torku emecektir.
Bu özellik, bir trafik ışığında durduğunuzda ayağınız sıkıca frendeyken aracınızı Drive’da bırakmanıza olanak tanır. Freni bıraktığınızda, tork konvertörü aracın ileri doğru kaymasını sağlar.
Planet Dişliler
Arabanızın bir tork konvertörü ve tek bir ileri vitesi olsaydı, ileri hızınız motorun çalışma aralığı ve tork üretme kabiliyeti ile ciddi şekilde sınırlanırdı. Bu nedenle vites değişimi gereklidir.
Otomatik şanzıman, manuel şanzımanlı bir araçtan farklı bir vites takımı kullanır. Otomatik şanzımanın hidroliği tarafından kontrol edildiğinden, birkaç vites oranı oluşturmak için bir dizi planet dişli kullanır.
Fren Bantları ve Debriyajları
Fren bantları ve kavramalar, planet dişli takımındaki vites değişimini harekete geçirir. Fren bantları, belirli bir dişliyi sabit tutmak için sıkılır veya o dişlinin dönmesini sağlamak için gevşetilir. Ve her bir dişli oranını üreten, dişli takımındaki sabit ve dönen dişlilerin birleşimidir.
Şanzımandaki debriyajlar benzer bir işleve sahiptir ve o anda planet dişli takımının oluşturduğu özel dişli oranını belirlemeye yardımcı olur. Bir dişli oranından diğerine geçmek, kavramaların ve bantların sıkılıp gevşetilmesini içerir. Bu, hidrolik, elektronik veya her ikisinin bir kombinasyonu tarafından yönlendirilir.
Otomatik Şanzıman Nasıl Çalışır?
Otomatik şanzımanlı bir araç kullandığınızda, aracı Drive’a almak sistemi etkinleştirir. Gaz pedalına basıldığında motorun krank mili daha hızlı dönmeye başlar ve bu da tork konvertörü içinde daha fazla basınca yol açar. Araç ileri doğru hareket ederken, şanzımanın hidroliği ve elektroniği, hızını motor hızına göre algılar ve şanzıman buna tepki olarak otomatik olarak vites değiştirir.
Klasik otomatik şanzımanda, şanzıman içindeki hidrolik bu hız değişikliklerini algılar. Bu hidrolikler daha sonra planet dişli takımındaki vitesleri değiştirmek için diğer hidroliği etkinleştirir. Bugün elektronik, bu algılama sürecini tamamlıyor ve otomatik şanzıman, otomobilin diğer sistemleriyle uyum içinde çalışıyor.
Bu nedenle, bir dahaki sefere aracınızı sürdüğünüzde, şanzımanınızın o anda seçtiği vitese milyonlarca hesaplama girdiğinin farkında olmalısınız. Arabanız, sürüşü sizin için çok daha kolay hale getirmek için her saniye çok fazla iş yapıyor.