Yarı otomatik şanzımanın nasıl çalıştığını anlamak için, geleneksel bir manuel şanzımanın tasarımını hatırlamamız gerekecek. Klasik bir manuel şanzımanın temeli, iki şafttan oluşur: birincil (sürüş) ve ikincil (tahrik). Motordan gelen tork, bir debriyaj dişlisi aracılığıyla birincil şafta iletilir. Dönüştürülen tork, ikincil şafttan tahrik tekerleklerine aktarılır. Hem birincil hem de ikincil şaft, çiftler halinde birbirine geçen dişlilerle donatılmıştır. Ancak birincilde dişliler sabit bir şekilde sabitlenmiştir ve ikincilde serbestçe dönerler. “Boş” konumda, tüm ikincil dişliler şaft üzerinde serbestçe döner, yani tork tekerleklere iletilmez.
Bir arabayı vitese takmadan önce, sürücü birincil şaftı motordan ayırarak bir debriyaja basar. Daha sonra, bir vites kutusu kolu kullanılarak, özel cihazlar, senkronizatörler, ikincil şaft üzerindeki çekiş sisteminde hareket ettirilir. Bağlandığında, senkronizatör kavraması, şaft üzerinde istenen hız dişlisinin ikincil dişlisini sıkıca kilitler. Debriyaj devreye girdikten sonra, belirli bir katsayıya sahip tork ikincil şafta ve ondan da ana dişliye ve tekerleklere iletilmeye başlar. Kutunun toplam uzunluğunu azaltmak için ikincil şaft genellikle ikiye bölünür ve tahrik edilen dişliler aralarında dağıtılır.
Yarı otomatik şanzımanların çalışma prensibi kesinlikle aynıdır. Tek fark, servo aktüatörlerin debriyajı kapatıp açma ve vites seçme konusunda devreye girmesidir. Çoğu zaman bu, bir şanzıman ve bir servo ünitesine sahip bir adım elektrik motorudur. Ancak hidrolik aktüatörler de vardır.
Elektronik bir ünite aktüatörleri kontrol eder. Değiştirme komutunda, ilk servo debriyaja basar, ikincisi senkronizatörleri hareket ettirerek istenen vitese geçirir. Sonra birincisi debriyajı yavaşça serbest bırakır. Böylece, kabinde debriyaj pedalına artık gerek kalmaz – komut alındığında, elektronik her şeyi kendi başına yapacaktır. Otomatik modda, vites değiştirme komutu, hızı, motor devrini, ESP, ABS ve diğer sistemlerden gelen verileri dikkate alan bir bilgisayardan gelir. Ve manuel modda, sürücü vites kutusu seçicisini veya vites değiştirme kulakçıklarını kullanarak değiştirme emrini verir.
Yarı otomatik şanzımanın sorunu, debriyaj geri bildiriminin olmamasıdır. Kişi disklerin kapanma anını hisseder ve hızı hızlı ve düzgün bir şekilde değiştirebilir. Ve elektronik aksamın dikkatli olması gerekir: sarsıntılardan kaçınmak ve debriyajı tutmak için yarı otomatik şanzıman, vites değiştirme sırasında motordan tekerleklere giden güç akışını uzun süre keser. Hızlanma sırasında rahatsız edici düşüşler görülür. Vites değiştirirken konfor elde etmenin tek yolu, süresini azaltmaktır. Ve bu, ne yazık ki, tüm ünitenin fiyatında bir artış anlamına gelir.
80’lerin başında ortaya çıkan bir DCT (çift kavramalı şanzıman) devrim niteliğinde bir çözümdü. Volkswagen şirketinin 6 vitesli DSG kutusu örneğinde çalışmasını ele alalım. Şanzımanda, üzerinde tahrik dişlileri ve senkronizatörler bulunan iki ikincil şaft bulunur – tıpkı altı vitesli Golf mekanik şanzımanı gibi. İşin püf noktası, iki birincil şaftın da olmasıdır: bunlar matruşka bebeği prensibine göre birbirine sokulur. Şaftların her biri, ayrı bir çok diskli kavrama aracılığıyla motora bağlanır. İkinci, dördüncü ve altıncı viteslerin dişlileri harici birincil şafta, birinci, üçüncü, beşinci ve geri vitesler ise dahili şafta sabitlenir. Diyelim ki bir araba hareketsiz halden hızlanmaya başlıyor. Birinci vites gerçektir (kavrama, birinci hızın tahrik dişlisini bloke eder). Birinci kavrama kapalıdır ve tork, dahili birincil şaft aracılığıyla tekerleklere iletilir. Hadi başlayalım! Ancak birinci hızın devreye girmesiyle aynı anda, akıllı elektronikler ikinci hızın sonraki devreye girmesini öngörür – ve ikincil dişlisini engeller. Bu nedenle bu tür kutulara ön seçici de denir. Böylece, aynı anda iki dişli gerçektir, ancak sıkışma yoktur – ikinci hızın tahrik dişlisi, kavraması hala açık olan dış şaftta bulunur.
Araba yeterince hızlandığında ve bilgisayar vites yükseltmeye karar verdiğinde, ilk kavrama açılır ve aynı anda ikinci kavrama kapanır. Tork artık harici birincil şafttan ve ikinci vitesin bir çiftinden geçer. Üçüncü vites zaten iç şaftta seçilmiştir. Yavaşlarken, aynı işlemler ters sırada gerçekleşir. Geçiş neredeyse güç akışını bozmadan ve fantastik bir hızda gerçekleşir. Seri Golf kutusu sekiz milisaniyede geçiş yapar. Ferrari Enzo’daki 150 ms ile karşılaştırın!
Çift kavramalı kutular, geleneksel mekanik olanlardan daha verimli ve daha hızlıdır ve otomatik olanlardan daha konforludur. Başlıca dezavantajları yüksek fiyatlarıdır. İkinci sorun, yüksek torku iletememek, Ricardo’nun 1000 beygir gücündeki Bugatti Veyron kupasında DSG’sinin ortaya çıkmasıyla çözüldü. Ancak şimdilik, çoğu süper otomobilin kaderi yarı otomatik şanzımanlardır. Örneğin Ferrari 599 GTB Fiorano’nun kutusu Opel’in Easytronic’ine rakip olmasa da: süper robotun geçiş süresi onlarca milisaniye olarak tahmin ediliyor.
Günümüzde yalnızca Volkswagen’in değil, BMW, Ford, Mitsubishi ve FIAT’ın da DCT kutuları var. Önceden seçilmiş kutular, araçlarında yalnızca kanıtlanmış teknolojileri kullanan Porsche mühendisleri tarafından bile tanındı. Analistler, gelecekte DCT ve CVT’lerin en yaygın şanzımanlar olacağını öngörüyor. Ve üçüncü pedalın günleri sayılı görünüyor – yakında en iyi spor arabalardan bile kaybolacak. İnsanlık daha rahat olanı seçiyor.
Bu bir çeviridir. Orijinalini buradan okuyabilirsiniz: https://www.drive.ru/technic/4efb332e00f11713001e3f50.html
Yayımlandı November 18, 2021 • 5m to read
