Şanzıman dişli oranları

tnoz admin 24 Nisan 2012 0

Şanzıman dişli oranları

Otomobillerin teknik bilgileri açıklanırken ya da performans karşılaştırması yapılırken şanzıman dişli oranı ya da vites dişli oranı olarak bildiğimiz ölçüler gözardı edilir ve bu yüzden otomobili günlük hayatta kullanan ve çok fazla arabasıyla haşır neşir olmayan insanlar tarafından bilinmez. Zaten günümüzde benzin fiyatları ülkemizde otomobilleri çok özel bir konuma getirdi. Avrupadaki gibi çıkayım tur atayım, piste gideyim (zaten yeterli pist olanakları da yok) gibi zevklerimiz de yok. Bu sebeplerden ötürü işin detayına girilmiyor ama biz girelim bu oranlar performansa nasıl etki ediyormuş görelim. Bir de direk dişli oranlarına girmeden önce kısaca şanzıman nedir ve neden şanzımana ihtiyacımız var kısaca bundan bahsedelim.

Şanzımana ne gerek var doğrudan güç tekerleklere aktarılmaz mu?

Sorunun cevabı evet aktarılır ama içten yanmalı motorlarda aracımızın motorunun çok daha güçlü olması gerekir ve ivmelenmesi çok yavaş olur ya da son hızı çok düşük olur. O zaman şanzımanı açıklayalım.

[ad#oto300r]

Şanzıman nedir?

Şanzımanı anlatmak için basit bir örnek vitesli bisiklet olabilir. Bilenler, yazının devamını bisikletteki vites değiştirme mantığını hayal ederek okuyunca daha iyi anlaşılır. İçten yanmalı motorların verimliliği, elektrik motorlarına göre daha düşüktür, bu yüzden ulaşabileceği en yüksek devire kadar sunduğu güç de düşüktür ve bu gücün aktarma organları üzerinde farklı dişli oranları ile artırılmasına ihtiyaç duyulur.

Basit bir dişli modeli ile anlatayım; Motordan şanzımana gücü aktaran aşağıdaki en soldaki küçük dişli olsun dişli olsun. (ortadaki 2 katı, sağdaki 4 katı büyüklüğünde yani 1:1, 2:1 ve 4:1) Bizim motorumuzun ürettiği 1000 devirde tork değeri 100 Nm olsun. (yani küçük dişlideki gücümüz) şimdi ortadaki dişli ile küçük dişliyi birleştirelim. Ortadaki, küçüğün 2 katı olduğuna göre 1000 devir dönen küçük dişli 2 katı büyüklüğündeki dişliyi 1000/2=500 kez döndürecektir. 1 dakikadaki tur (devir) sayısı azaldı ancak bu durum ihtiyacımız olan torku arttıracak. İş=kuvvetxmesafe (mesafe burada dişlimizin oranı oluyor yani 2′yi kullanacağız) formülünde bizim için iş elde edeceğimiz torku ifade ediyor, kuvvet ise motordan ilk çıkan güç yani 100 Nm. Hesabımız 100×2=200 Nm

Hızlıca en büyük dişliyi de hesaplayacak olursak 100×4=400Nm oluyor. Ama tur sayısı (1000/4) 250 oluyor bu sefer.

Bu durumda hangi dişli 1. vites hangi dişli 2. vites olur?

1. vitesde duran aracımız kalkış yapacak ve en yüksek güce ihtiyacımız var, bu yüzden 400Nm üreten dişli birinci vites diğeri de 2. vites olacaktır. Birinci viteste tur sayısı az olduğu için de aracımız hız kazandıkça son devire ulaşılacak ve 2. vitese atıldığında tur sayısı da artmış olacak ve aracımız hız kazanmaya devam edecek, bu arada araç ilk hareketini artık kazandı belirli bir hıza ulaştığı için ilk baştaki kadar yüksek güce ihtiyacı kalmadı bu yüzden 200Nm gayet yeterli.

İşte şanzımanın en basit tanımı budur. Şanzıman tabi bunun biraz daha karmaşık hali ama temel mantık yukarıdaki örnek ile aynı.

Aşağıdaki figüre bakalım, aynı yukarıdaki örnekteki gibi motordan gelen güç 1. vites için en küçük dişli üzerinden en büyük dişliye aktarılıyor (En yüksek güç ve en düşük devir üretiliyor) Sonraki dişlinin oranı biraz daha azalıyor ve 5. vitese kadar kademeli olarak bu oran düşüyor. Mesela bazı araçlarda 1. vites oranı 4 iken 5. vites oranı 0.70′lere kadar düşebiliyor.

Şanzıman dişli oranları ne işe yarar?

Şanzıman dişli oranları otomobilde aracın 0-100 oranından son hızına gibi performans değerlerine etki eder, peki bizim ne işimize yarar? Şanzıman dişli oranlarını bildiğimiz bir otomobilin son hızını hesaplayabiliriz ya da lastik boyutu değiştirleceği zaman doğru hız bilgisine ulaşabiliriz. Bu hesaplama yukarıdaki 3 dişli örneğinden biraz daha karmaşık. O örnekte lastik ebatı ve diğer önemli etkenleri gözardı ederek kaba bir hesap yapmıştık. Artık hesabımızda jant çapı, lastik yanağı, lastik ebatı ve son dişli oranını da kullanacağız.

Örnek hesaplama için daha önce teknik özelliklerini paylaştığımız Subaru BRZ & Toyota GT 86 modelinin dişli oranlarını baz alalım. Düz viteste oranlar 1.vites: 3.626, 2. vites: 2.188, 3. vites: 1.541, 4. vites: 1.213, 5. vites: 1.000, 6. vites: 0.767 ve son dişli oranı 4.100. Jant ölçüsü 17 inç, lastik ebatı 215 ve lastik yanağı 45

Şimdi gelelim hesabımıza;

Hızı bulmak için önce tekerleğin yuvarlanma dairesini ve tekerleğe aktarılan devri bulmamız gerekiyor.

1.Formül: Tekerlek yuvarlanma dairesi = (( jant çapı(inc)*25,4)+(lastik genişliği*yanak yüksekliği*2))*Pi sayısı

Hesabımız: ((17*25.4)+(215*0.45*2))*3,141= 1.963m

2. Formül: Tekerleğe aktarılan devir = Devir(rpm)/son dişli oranı/vites oranı/1000

Hesabımız: 6500/4.100/3.626/1000=0.437

3. ve son Formül: Hız = Tekerlek yuvarlanma dairesi x tekerleğe aktarılan devir x 60

1.963*0.437*60= 55.35 km/sa

Gördüğümüz gibi aracın 1. vitesteki son hızı 55.35 km çıktı.

Diğer vitesler için de aynı formül ile hesap yapabiliriz, benden bu kadar…

YORUM YOK »