TAHRİK SİSTEMLERİ - DEUkisi.deu.edu.tr/mustafa.karaoglan/Sunu 4 Tahrik Sistemleri.pdfTAHRİK...

Prof. Dr. N. Sefa KURALAY 1

TAHRİK SİSTEMLERİ


TAHRİK SİSTEMLERİ

Bir otomobilin tahrik sistemine; kavrama, vites kutusu, kardan mili ve

dengeleme dişli kutulu aks tahrikini sayabiliriz.

Tahrik sisteminin görevi motor momentini dönüştürerek tahrik tekerleklerine

aktarmaktır. Tahrik tekerlerindeki güç motor gücünden daha küçüktür.

Resim : Bir binek otomobilin tahrik sistemi


KUVVET İLETİM SEÇENEKLERİ

İnsan ve yük taşıyan araçlarda arka akstan tahrik, ön akstan tahrik ve tüm

akslardan tahrik sistemleri kullanılır.

1. Arka Akstan Tahrik

• Arka akstan tahrikte genelde motor aracın önünde bulunur. Bu düzene

önden motorlu tahrik veya burundan tahrik de denir.

• Dişli kutusu motordan ayrı olarak arkaya, ve hatta aksın önüne veya

üzerine konursa, buna arkadan motorlu tahrik denir.

• Ortadan motorlu tahrikte motor arka aksın önüne yerleştirilir ve araç

tabanından tahrikte motor araç zeminin altında ön ve arka aks arasında

yer alır.

• Şasi veya karosere sabit olarak bağlı olan aks tahrikinde tahrik edilen

arka aks milleri yaylanma hareketini şasi ile birlikte yapmak zorunda

oldukları için bu miller kardan mafsallı olarak ön görülmelidir.


Önden motorlu tahrik (Standart Tahrik Düzeni)

Motor genelde ön aksın hemen arkasında

veya hemen üzerinde yer alır (Önden

motorlu tahrik motorun soğutulması ve

çarpışmalarda yolcuların korunması için

çok uygun olanaklar sunmaktadır. Yolcular

için dezavantajlı olan ise kabin

tabanından geçen tahrik mili tünelidir.

Transaxle-Tahrik : Önden motorlu tahrik

Önde bulunan motor arkadaki vites

kutusu-diferansiyel bloğu ile bir çelik boru

üzerinden sabit bir tahrik birimine

bağlanmıştır. Kuvvet iletimi çelik boru

içinden geçen merkezi bir mil üzerinden

gerçekleşir. % 50, % 50 yük dağılımı

sağlanabilir ve bu sayede de aracın

yörünge stabilitesini sağlayan, aracın

düşey eksenine göre büyük bir kütlesel

atalet momentine ulaşılır.

Resim : Önden motorlu tahrik

Resim : Transaxle tahrik


Arkadan motorlu tahrik

Arkadan motorlu tahrik

Arka motorlar tahrik eden aksın

üzerinde veya arkasında yer

almaktadır. Bir boksör motorun

kullanılmasıyla iç kabinden motor

ve vites kutusu için çok az bir yer

kullanılmış olur. Ayrıca kardan

millinin rahatsız edici tahrik mili

tüneli de ortadan kalkmaktadır.

Sınırlı bagaj hacmi, yakıt tankının

çok zor yerleştirilmesi, yan

rüzgara karşı hassasiyet ve

yüksek hızlı viraj hareketinde

aşırı yönlenme isteği

nedenlerinden arkadan motorlu

tahrik binek otomobillerinde

nadiren kullanılır.

Resim : Arkadan motorlu tahrik

Resim : Ortadan motorlu tahrik


Zemin altı motorlu tahrik

Özellikle belediye otobüsleri ve

kamyonlar için uygundur .

Bu yapım tarzı; ağırlık merkezinin

aşağıya çekilmesi, akslara daha

uygun yük dağılımı, hacmin iyi

kullanılması ve motora kolay ulaşım

gibi bir dizi avantaj sağlamaktadır.

Son yıllarda yatay zemin altı motor

çok kez aracın arka kısmına da

yerleştirilmektedir.

Resim : Zemin altı motorlu tahrik

Hibrid (Hybrid - kombine) tahrik

Yoğun yerleşim bölgeleri dışında

içten yanmalı bir motorla tahrik

edilir. Yolculuk esnasında aküler bir

jeneratör üzerinden şarj edilir. Şehir

içinde ise aracın tahriki elektrik

motoru üzerinden yapılmaktadır. Resim : Hibrid tahrikli araç


2. Ön Akstan Tahrik Motor ön aksın üzerinde enine yönde

Ön akstan tahrik tahrikte motor ya ön

aksın önünde veya üzerinde ya da

arkasında bulunur. Motor, kavrama ve

vites kutusu, aks tahriki ve dengeleme dişli

kutusu (diferansiyel) ön tahrik grubu

olarak kapalı bir paket içerisinde yer

almaktadır.

Avantajları:

• Hareket kısa yolda iletilir.

• Uzun tahrik tuneli yoktur.

• Yolcu ve sürücü için geniş iç hacim

• Kaygan yol ve virajda daha iyi sürüş

• Yörünge stabilitesi daha iyidir.

Motor ön aksın önünde

Motor ön aksın üzerinde

Motor ön aksın üzerinde enine yönde

Resim: Önden tahrikli araç


3. Tüm Akslardan Tahrik Ağır çekme

görevi veya arazi koşullarında tahrik

talep edildiğinde, tüm akslardan tahriki

sağlayacak şekilde ön tekerleklerden

tahrik de devreye alınır.

Kötü zemin şartlarında (Çamur ve buzlu

yollarda) dahi aracın fonksiyonunu

yerine getirmesini sağlayabilmesi için

kilitlemeli dengeleme dişli kutusunun

(transfer kutusunun) kullanılması

gerekmektedir.

Arazi koşullarında görev yapması

gereken otomobil ve yük araçları da tüm

akslardan tahrik sistemleri ile donatılırlar.

Bu araçlar genel vites kutusu

kademesine ek olarak çevrim oranını

artırıcı hızlı ve yavaş kademeleri olan

dağıtıcı dişli kutusuna (transfer

kutularına) sahiptir.

Resim : Tüm akslardan tahrik

Resim : Üç akstan tahrikli bir kamyon


HIZ DEĞİŞTİRİCİLER

KAVRAMALAR


2. HIZ DEĞİŞTİRİCİLER - KAVRAMALAR Kavrama, motorun tahrik momentini vites kutusuna aktarır.

• Kuru sürtünmeli ve

• Hidro-dinamik kavrama tipleri vardır.

Araçlarda düz vites kutularında sürtünmeli tip kavramalar kullanılır.

• Devreye alındığında, motordan dişli kutusuna olan kuvvet iletimi kesilir.

• Kavrama pedalına basılmadığı zaman, kavrama üzerinden kuvvet iletimi

devam eder. Basıldığında kavrama çözülür. Kavrama aracın ilk hareketi esnasında gereklidir :İlk kalkışta gerekli

tahrik momentini verebilmek için, motorun belirli bir devir sayısına

getirilmesi gerekmektedir. Buda ancak, motorun ve vites kutusu ile

irtibatının kesilmesiyle mümkündür. Kavrama vites kademelerinin değiştirilmesi için gereklidir : Vites

kutusunda kademe değişikliği yapılabilmesi için, motordan vites kutusuna

kuvvet iletiminin kavramanın çözülmesiyle kesilmesi gerekmektedir.


Hız Değiştiricilerin Temel Görevleri

Darbelerin azaltılması

Titreşimlerin sönümlenmesi

Yüksek frekanslı titreşimlerin

filtrelenmesi Kavrama öncesi Kavrama sonrası

Özgül frekansların değiştirlmesi

Tahrik momentinin iletilmesi

Kavrama öncesi Kavrama sonrası


.

Kapak Baskı rulmanı Priz direkt mili Kavrama diski Baskı plakası

Helisel yay yuvası

Helisel baskı yayı Volanı

Resim : Tek diskli helisel baskı yaylı kavrama ve yapı elemanları

Tek Diskli Kavrama

Tek diskli kavrama üç ana parçadan meydana gelmektedir: Kavrama kapağı,

kavrama diski ve kavrama ayırıcısı


.

.

Helisel yay Membran yay

Balatalar Kavrama

diski

Resim: Helisel ve membran yaylı kavramanın kesiti ve güç akışı


.

.

BASKI DİSKİ (Kafes, Baskı plakası, Tel bilezik, Mesafe perçini, teğetsel yaprak yay) Tel bilezik Mesafe perçini GERİ GETİRİCİ Kılavuz boru Priz direkt mili Baskı çatalı Alıcı silindir

VOLAN

Volan sürtünme yüzeyi

Kavrama diski

Burulma titreşimi sönümleyicisi

Krank mili

Kılavuz yatak

Teğetsel yaprak yay

Kavrama kapağı

Resim : Tek diskli diyafram yaylı kavrama ve yapı elemanları


Resim : Basılarak çözülen diyafram yaylı

kavrama basılı ve çözülmüş durum Resim : Çekilerek çözülen diyafram yaylı kavrama

Kavrama durumunda membran yay, dış kenar uzunluğuna göre manivela

kolu uzunluğunun takriben 1/3 oranı kısmından kavrama baskı plakasını

kavrama diskine bastırmaktadır.

Kavramanın çözülmesi durumunda membran yayın dilleri geri çekici

tarafından çekilir. Bu şekilde membran yay dış kenarına göre döner ve

kavrama baskı plakasındaki kuvveti kaldırır. Kuvvet iletimi kesilmiş olur.


Resim : Helisel ve diyafram yaylı kavramalarda pedal kuvveti değerleri

Membran yayı düz durumda en büyük gerilime sahip olduğundan kavramayı

çözmenin hemen başlangıcından sonra kavrama pedalında gerekli olan

kuvvet en büyüktür. Yarı çözülmüş kavramada pedal kuvveti yaklaşık olarak

130 N seviyesinde olurken, çözülmüş durumda kuvvet 110 N.


.

.

Aç

ma

ku

vve

ti

B

as

kı

ku

vv

eti

Bo

şlu

k

Baskı kuvveti

Boşluk

Açma kuvveti

Açma mesafesi

Membran yaylı kavrama

Helisel yaylı kavrama

Çözülme Kavrama Tam çözülme

Açma mesafesi

Resim: Mekanik kavramalar için kavrama açma mesafesine

göre boşluk, baskı ve açma kuvvetinin değişimi


Çift Diskli Kavrama En büyük, volan içine yerleştirilebilen kavrama diski Motor momentini iletmek

için yeterli olmadığı zaman, iki diskli bir kavrama kullanılır. .

.

Ara bilezik Ara baskı plakası Kavrama diski (Şanzıman tarafı Kavrama diski (motor tarafı) Baskı geri alma omurgası

Resim : Membran yaylı ve helisel baskı yaylı çift diskli kavrama.

Hidrolik kumanda düzeneği


İkiz kavramalar

Paralele devreye alınabilen vites kutularında (PSG) kullanılırlar . Her bir

kavramanın bağlı olduğu iki vites kutusu tek bir vites kutusunda toplanmıştır.

Vites değiştirme esnasında ortaya çıkan güç kesintisinin azaltılması

amacıyla PSG kutularının önünde ikiz kavramalar kullanılır. Kavramalardan

birisi kavrama durumunda iken diğeri çözülmüş durumdadır. .

.

Çift kütleli volan

Baskı plakası K1 Kavrama diski K1 Kavrama diski K2

Baskı plakası K2 Krank mili Şanzıman giriş mili K2

Şanzıman giriş mili K1

Tahrik diski

.

. Resim : İkiz kavrama ve yapı elemanları


.

Kavrama K1 kapalı Kavrama K2 kapalı

K1 K2

Resim: İkiz Kavrama


Kavrama Diskleri Kavrama diski, motor volanından gelen döndürme momentini kavrama

baskı plakasından alarak vites kutusu giriş miline iletir ve kuvvet yönünden

bakıldığında kavrama baskı plakası ile vites kutusu arasındaki kuvvet akışı

üzerinde bulunan elemandır.

.

1- Disk sacı 5- Bası yayları (yükte) 10- Mesafe sacı 14- Eksenel yay dilimi 2- Balata perçini 6- Göbek flanşı 11- Karşı disk 15- Yaylanma elemanı 3- Balata 7- Sürtünme halkası 12- Sönümleyici kafesi perçini 4- Bası yayları 8- Destek diski (Rölanti için) 16- Göbek (Rölanti için) 9- Diyafram yay 13- Merkezleme konisi

Resim: Kavrama

diski ve yapı

elemanları


.

Balata Balat yayı Burulma yayı (Burulma titreşimi için) 1. Sönümleme kademesi 2. Sönümleme kademesi

3. Sönümleme kademesi

Yaylanan disk elemanlı Yaylanan ara elemanlı

Sabit kavrama diskleri : Balatalar disk

üzerine perçinlenmiştir. Balatalar

yaylanmaz durumdadır.

Elastik kavrama diskleri : Yumuşak bir

kavrama bağlantısı temin etmek için

nerede ise tüm kavramalar elastik

kavrama disklerine sahiptir.

Burulma titreşimi sönümlemeli

kavrama diskleri : Bu diskler burulma

yaylanmalı ve sürtünmeli sönümlemeye

sahiptir. Kavrama göbeği balata taşıyan

kısmı ile spiral yaylarla bağlanmıştır. Bu

burulma yaylanmasıyla göbek ve balata

taşıyan disk kısmı arasında sınırlı bir

burulma mümkündür. Göbek kısmına

monte edilen sürtünme düzeneği ortaya

çıkan burulma titreşimlerini sürtünme

sayesinde sönümler.


Sürtünmeli Kavramanın Hesabına Yönelik Temel Esaslar

Dinamik Analiz : Sürtünme prensibine göre güç ve moment ileten sürtünmeli

kavramada moment iletimi ve devir sayısı oranları arasındaki ilişki resimde

verilmiştir. Devir sayıları oranı n2/n1 kavramanın çözülmüş (n2=0) ve

bağlanmış olan durumuna (n1=n2 ) kadar 0…1 arasında değişmektedir. Bu

değişim esnasında sürtünen yüzeyler arasında kayma sürtünme katsayısı G

hakim olurken, tam kavrama durumunda tutunma sürtünme katsayısı H

geçerli olmaktadır.

Resim : a) G = sabit için kavramanın giriş ve çıkış güçleri arasındaki oranın n2/n1 ile ilişkisi

b) G = f(v) için kavrama giriş-çıkış güçleri arasındaki oranın n2/n1 ile ilişkisi


Motor gücü

Kavrama çıkış gücü

Kavrama esnasındaki güç farkı

Kavrama esnasında oluşan kayma nedeniyle meydana gelen güç farkı,

kayıp güç olarak birim zaman içerisinde ısıya çevrilir.

Kayma

Kavrama verim .

30

n..M.MP 1

11

30

n..M.MP 2

22

)nn.(30

.MPP 2121

[%] 100.n

nns

1

21

-100s ve s100n

n.100

1

2


Bir kavrama olayını daha iyi anlayabilmek için, kavramanın motor ve tahrik

edilen kısımlarının hareket denklemlerini inceleyelim. Bunun için aracın

tahrik sistemini resim b’de verildiği gibi basitleştirelim ve giriş ve çıkış devir

sayıları değişimini de resim a ‘da verildiği gibi kabul edelim.

Kavrama esnasında gerek motor tarafından verilen momentin (M1), gerek

hareket dirençleri momentinin (MF) ve gerekse kavramanın ilettiği momentin

(M) sabit kaldığı kabul edilecektir.

Resim : a ) Modellenmiş kavrama olayı b) Basitleştirilmiş araç tahrik sistemi


Resme göre motor tarafındaki hareket denklemi

ve motorun kavrama başlangıcındaki açısal hızı 0 olmak üzere

elde edilir.

Araca etki eden hareket dirençlerinin momenti MF incelenen durumda

ve kavrama diski miline indirgenmiş kavramadan tekerleğe kadar olan tüm

dönen ve ötelen kütlelerin eşdeğer indirgenmiş kütlesel atalet momenti T

111 .MM

t.MM

dt.MM

1

1

0

t

0 1

1

01

.i

r.FMF

2R

2

2Ti

1.

g

r.G


Kavramanın sağ tarafı için hareket denklemi

Kalkış esnasında tekerleklerin durduğu kabul edilirse,

elde edilir. Kavrama işlemi K =1= 2 olduğunda sona erer. Kavrama

süresi tK , 1= 2 alınmak suretiyle

2TF .MM

t.MM

T

F

2

).M.M().(M

..t

T11FT1

T10K

bulunur. Kavrama sonundaki ortak hız K , t = tK alınarak

)MM(

)MM(.1

F

1

1

T

0

K


Kavrama esnasında kayıp güç nedeniyle açığa çıkan sürtünme sonucu

ısıya dönüşen iş A :

ve entegral sonucu

Kt

0 T

F

1

10 dt.t.

MMt.

MM.MA

).M.M().(M

...M.

2

1

2

t..MA

T11FT1

T12

0

K

0

Kavrama süresi ve kavrama işinin küçük ve kavrama sonundaki ortak hızın

büyük olması istenir.

• 0 başlangıç hızının yüksek olması tK ve A değerini büyütür, fakat son

kavrama hızı K değeri de yükselir.

• Motor tarafının atalet momentinin büyütülmesi de kalkışı ivmelendirmesi

açısından iyi netice verir.

• En önemlisi olan M kavrama momentinin büyütülmesi ise kavrama

zamanının ve sürtünme işinin küçültülmesi yönünden uygundur.


.

t - eksen ölçeği kısaltılmış

M = MM

M = 1,5 MM

M = 2.MM

M = 1,5 MM ve 0=350 D/d

tK için M = 1,5 MM , 0=350 D/d

0

2

1=0

t [s]

D/d

Resim : Kavrama olayının zamana bağlı değişimi. Üç farklı giriş devir sayısı ve kavrama

momentine göre 1 ve 2 açısal hızlarının zamana bağlı olarak değişimi. M = MM

alınması 1 = 0 için tK değeri çok büyür.


Tavsiye edilen, kavrama momentini motor maksimum momentinin bir buçuk

katı (M = 1,5. MM) seçmektir. M kavrama momenti ancak disk çapı

genişletilerek büyütülebilir, çünkü

• kavrama yüzeylerindeki basınçlar en fazla 20 N/cm2 ,

• güçlü kavramalarda (ağır, arazi araçlarında) ise 8 N/cm2,

• yağlı kavramalar için 5 N/cm2.

Kavrama fazındaki kayma sürtünme katsayısı değerleri :

Kuru kavramalarda ; Balata-Çelik saç çifti için G= 0,2…0,3

Yağlı kavramalarda; Balata-Çelik saç çifti için G= 0,1

Çelik-Çelik , sinter metal veya pirinç üzerine G= 0,05

Kavrama olayının tamamlanmasından sonra motor momenti kayma sürtünme

katsayısı G yerine tutunma sürtünme katsayısı H ile iletilir. G < H

olduğundan kavrama işlemi sonrası devir sayısının eşitlenmesinden sonra

daha büyük momentler iletilebilir.


İletim Kapasitesi : Kavrama disklerinin moment iletim kapasitesini

hesaplamak için yüzey basıncının kavrama yüzeyinde düzgün olarak

dağıldığı kabul edilir.

dN normal kuvvetinin etkili olduğu alandaki sürtünme kuvveti, sürtünme

katsayısı olmak üzere dFT = .dF ve bu kuvvetin disk eksenine göre

momenti kavranma momentidir

Resimdeki disk yüzeyine dik yönde etkiyen

baskı kuvvetinin birim alana isabet eden kısmı

Yüzey basıncı dağılımı sabit olduğundan tüm

kavrama yüzeyine etkiyen baskı kuvveti F:

dr.d.r.pdA.pdF

2

0

2

i

2

d

2

i

2

d

r

r

)rr.(.p2

rr.p.2dr.d.r.pF

d

i

d

i

r

r

3

i

3

d

2

0

2

2T

3

rr.p...2dr.d.r.p.M

dr.d.r.p.dF..rdF.rdM


Bir kavrama diskinde iki efektif yüzey olması nedeniyle toplam kavrama

momenti MK :

Sürtünme katsayısı kuru kavramalarda balata-çelik saç ve yağlı

kavramalarda çelik-çelik çiftinde H=2.G alınırsa ve balata çapları

arasındaki oran d/D =ri/rd = 0,6…0,7 seçildiğinde

z kavrama disk sayısıdır. Araçlarda kullanılan asbestsiz balatalar için :

Kayma hızı v 50 m/s

Yüzey basıncı p 15…50 N/cm2

Sürtünme yüzeyi sıcaklığı T 450 0C (Kısa süreli)

Ortalama sürtünme katsayısı 0,38

)rr.(p...3

4M

3

i

3

dK

3K

dz...p).51,0...43,0(

Mr

2

D


.

.

Kavrama Momenti ( MK) Kavrama işletme tipine göre maksimum motor momentinin S = 1,3…2 katı emniyetle iletebilecek şekilde seçilir :

S.MM motK [N.m]

Kavrama iletim momenti aşağıdaki gibi hesaplanır :

z..r.FM mK [N.m]

Formüldeki büyüklükler : F Baskı plakası kuvveti [N] rm Disk ortalama yarıçapı [m]

Sürtünme katsayısı

= 0,25 organik balata

= 0,40 inorganik balata z Sürtünen yüzey sayısı( 1 disk için z = 2)

2i

2d

3i

3d

mrr

rr.

3

2r

Kavrama Momentinin basit olarak hesabı:


.

b a

FP FK

c

d

sK

S2

sP

S1

.F.i.i

1F K

PKP

a

bi

c

di

P

K

K

PPK

s

s.FF

2

1

2

2

1

d

d

S

S

d2

d1

Resim : Pedal kuvveti ve

kavrama baskı (çözme)

kuvveti arasındaki ilişki


Tablo : Kamyon ve otobüs gibi ticari araçların motor momentine bağlı olarak kavrama

çapının seçimi için verilen değerler yönlendirici değerlerdir.

Vites kutularında kademe sayısı artıkça, her kademe değiştirmede kavrama

bir kavrama işi ile yüklenecektir. Trafik yoğunluğuna göre kademe değiştirme

(kavrama açma-kapama) sayısı: Şehirlerarası yollarda 0,5 …1 adet /km

Şehir içi 3...30 adet / km

Genel işletmede 1… 5 adet / km


Kavramanın Isıl Analizi: Kavrama süresince ortaya çıkan ısının bir kısmının metal blokta depolandığı

ve bir kısmının da konveksiyonla havaya atıldığı dikkate alınırsa, kavrama

süresince ısıya dönüşen enerji:

Kavramanın ısı gücü, tK kavrama süresince çıkış gücü 0 değerinden P2 = P1

değerine arttığı için, ortalama değeri olarak P1/2 alınırsa,

KK t.P.2

1Q

. . ..

.

Gü

ç

kW

P1 P2

Zaman t

tK = 0,5 s

PK= P1-P2

P2

PM

.

2,083 kW

TK = 1,7 s

.

30

n..M.

2

1P M

maxMK


Birim zamanda açığa çıkan ısının, bir kısmı kavrama bloğunda ( )

depolanır, geri kalan kısmı ise, konveksiyonla havaya atılmaktadır .

Hesapları basitleştirmek için, kavrama esnasında volan ve baskı

plakasının homojen olarak T sıcaklığına ısındığı kabul edilirse;

1. mertebe diferansiyel denklemi çözümünden

.

DepoQ

)Q( .Konv

)TT.(A.T.G.cP 0KK

)e1(A.

PTT

tG.c

A.

K

0K

K

Örneğin: PK=31 kW, c = 51 J/N.0K, AK=2.A= 0,057 m2 , = 59,7 J/m2.s.0K,

mK= 8 kg sayısal değerleri için

yardımıyla

)]t.10.83,0exp(1.[9142)e1.(9142TT 4t.10.83,0

0

4

elde edilir.


LAMELLİ KAVRAMALAR

Resim: Mekanik kumanda edilen lamelli kavrama

Resim: Manyetik kumanda edilen lamelli kavrama

Resim: Hidrolik kumanda edilen lamelli kavrama

Resim: Pnömatik kumanda

edilen lamelli kavrama


Lamelli kavramalar

• Kavrama ve fren olarak kullanılır,

• Kuru ve yağ içerisinde çalışabilirler


2. Hidrodinamik Kavramalar Föttinger kavraması da denilen hidrolik kavramalar içine kanatçıklar

konmuş iki yarım çanaktan ibarettir. Çanaklardan biri motora (pompa),

diğeri (türbin) moment değiştirme elemanlarına veya aşağıdaki resimde

verildiği gibi kuru sürtünmeli bir kavrama üzerinden kademeli vites

kutusuna bağlıdır. Kuru sürtünmeli kavrama, vites kademesi değiştirme

sırasında kuvvet akışını kesmek için kullanılmaktadır.

.

.

Pompa çarkı Türbin çarkı

Resim : a) Sürtünmeli kavramalı hidrodinamik kavrama

b) Hidrolik kavramada pompa ve türbin kanatçıkları arasında sıvı hareketi


Çalışması: Hidrodinamik kavramanın çanakları çevresinde radyal olarak

yerleştirilmiş odacıklar bulunmaktadır. Motorun kalkışında pompa

çanağın odacıkları içindeki sıvıyı beraberce sürükleyerek türbin çanağı

odacıklarının dış kenarına savurmaktadır. Türbin çanağı yavaş yavaş

dönmeye başlar. Motorun artan devir sayısıyla pompa ve türbin çanakları

arasındaki devir sayısı farkı azalmaya başlar ve böylece döndürme

momenti iletilmeye başlanır.

Güç iletimi, kayma ve devir sayısı büyüklükleri arasındaki ilişki:

Hidrolik kavramada iletilen moment :

iletim katsayısı, sıvı yoğunluğu, D kavrama çapı, açısal hızdır.

Bu bağıntı pompa tarafına tatbik edilirse

(1)

Aynı moment türbin tarafından karşılanacağından

(2)

25 .D..M

22

11

2

1

5

11

30/..k

n.D.kMM

22

22

2

2

5

22

30/..k

n.D.kMM


Her iki moment ifadesinde yer alan k1 ve k2 arasında aşağıdaki ifade

yazılır:

Pompa ve türbin arasındaki kayma s

elde edilir, yani sistemi tarif eden k katsayısı kaymanın bir

fonksiyonudur. Şayet s sabit kalırsa, k değerleri de sabittir. (1) veya (2)

denklemine göre M=f(n) parabolik bir fonksiyondur.

Sistemin verimi giren ve çıkan güçlerden saptanabilir.

Giren güç ve

Çıkan güç

Buradan verim

2

2

1

12n

n.kk

2

12

1

2

1

21

s1

1.kk

ve n

n1

n

nns

3

1

5

11 n.D.kP

3

2

5

22 n.D.kP

s1n

n

P

P

1

2

1

2


Resim : Bir hidrolik kavramanın tanım eğrileri

Kayma s = 1 olduğu zaman, yani çıkış

mili durduğu zaman, verim sıfırdır.

Kayma sıfır olduğu zaman, verim 1

olmalıdır. Ancak, k değerleri s ’nin

fonksiyonu olup, s =1 durumunda k = 0

olduğu için randıman gene sıfır olur.

Bir içten yanmalı motorla hidrolik

kavramanın eş çalışmasında, çok

düşük motor hızlarında “rölantide”

taşınabilen moment az olduğundan

bir ayrılma olarak kabul edilebilir.

Hidrolik kavramada, daima bir

kayma vardır. Bu nedenle verim

hiçbir zaman % 100 olmaz ve

0,02 < s < 0,04 arasında maksimum

% 96…98 arasında kalır. Kararlı

çalışmada bu kaybı önlemek için bir

mekanik hız değiştirici ile hidrolik

kavrama devre dışı bırakılabilir.


İçten Yanmalı Motor ile Hidrolik Kavramanın Birlikte Çalışması : Motorun tam gaz eğrisi ve farklı kayma değerleri için bir hidrolik kavramanın

pompa kısmı moment eğrileri gösterilmiştir. s = 1 için moment eğrisi motorun

tam gaz eğrisini maksimum moment noktasında kesmektedir. Yani aracın

hareketsiz durumunda maksimum tahrik momenti tahrik edici moment olarak

emre amadedir .

.

Motor Tanım Eğrisi Türbin Tanım Eğrisi

Resim : a) Motor tanım eğrisi. MM motor momenti, Mmax maksimum motor momenti,s kayma

(Sabit kayma parabolleri) nL boştaki devir sayısı, nM motor devir sayısı, nM max

maksimum momentteki devir sayısı, nP maksimum güçteki devir sayısı

b) Türbin tanım eğrisi. MT Türbin momenti, nT türbin devir sayısı


Teşekkürler

Prof. Dr. N. Sefa KURALAY

TAHRİK SİSTEMLERİ - DEUkisi.deu.edu.tr/mustafa.karaoglan/Sunu 4 Tahrik Sistemleri.pdfTAHRİK...

Documents

Transcript of TAHRİK SİSTEMLERİ - DEUkisi.deu.edu.tr/mustafa.karaoglan/Sunu 4 Tahrik Sistemleri.pdfTAHRİK...