1. ÖN DÜZEN GEOMETRİSİ
1.1. Ön Düzen Geometrisinin Önemi
Ön düzen geometrisi, ön tekerleklerin, süspansiyon ve direksiyon parçalarının
birbiriyle yolla ve sürüşyönüyle olan açısal ilişkileri olarak tanımlanır. Bu parçaların gövde
veya şasiye birleştirilmelerinden sonra geometrik açıve boyutlarının ayarlanmasıda ön
düzen ayarıolarak tanımlanır. Taşıtın süspansiyon ve direksiyon sistemi ile doğrudan ilişkili
olan ön düzen elemanlarıŞekil-1 A da görülmektedir.
İdeal bir ön düzen geometrisi taşıt için şu özellikleri sağlamaktadır:
Emniyetli, düzgün bir hareket ve manevra kabiliyeti,
Daha iyi bir yol tutuşu,
Direksiyon kolaylığı: Direksiyon hâkimiyeti, kararlılığı, virajdan sonra
direksiyonun yerine hemen geri gelmesi (toplaması),
Lastik ve ön düzen bağlantılarındaki aşınmaların en aza indirilmesi,
Yakıt tasarrufu,
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/1-14.jpg)
Şekil 1.1: Taşıtın ön düzen sistemini oluşturan parçalar ve kamber açısı
Direksiyon ve süspansiyon sistemlerinin görevlerini kusursuz bir şekilde
yapabilmeleri için ön tekerlek açılarıdoğru olarak düzenlenmelidir. Ön düzen geometrisinin
uygun ayarlanmasıile dinamik gerilmeler ve parçaların aşınmalarıazalacaktır.
Ön düzen açıve boyutlarının ayarlarısüspansiyon sistemine, tekerlek tahrik sistemine
ve direksiyon sistemine göre değişir. Bu ayarlar sürüşperformansını, direksiyon kararlılığını
ve parçalarının dayanıklılığınıartırmak için yapılır.
Bağımsız arka süspansiyona sahip araçlarda, arka tekerleklere de ön tekerleklerde
olduğu gibi kamber ve toe açısıverilir.
1.2. Ön Düzen Açıları
Ön düzen açıları, taşıt yükünün tekerlek yataklarıve süspansiyona uygun şekilde
dağılımınısağlamalıdır. Tekerleklerin yola teması, yol yüzeyine dik olmalıdır. Bu şekilde
kararlıbir hareket ve iyi bir tutunma sağlanabilir. Bu amaçla tekerlek bağlantılarının, belirli
açılarda tasarımlarıyapılmıştır. Bu açılar ve etkileri aşağıda açıklanmıştır.
1.2.1. Kamber Açısı
Taşıtın ön tekerleklerine önden bakıldığında düşey eksene göre, tekerleğin üst
kısmının aracın merkezine ya da dışarıdoğru eğimine kamber açısıdenir.
Tekerleğin üst kısmıdışa doğru belirli bir açıile eğim yapıyorsa pozitif kamber, içe
doğru eğimli ise negatif kamber olarak tanımlanır.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/2-12.jpg)
Şekil 1.2: Pozitif ve negatif kamber açıları
Kamber açılarıgenellikle pozitif verilir. Bazıküçük çaplıtekerlekler için negatif
kamber daha iyi sonuçlar vermektedir. Günümüz araçlarında kamber açısıoldukça küçük
verilmektedir. Çünkü lastiklerin yüzeyleri genişletilmişve araç hızlarıartmıştır.
Kamber Açısının Amacı ve Etkileri
Lastiğin yol yüzeyine iyi bir temas yapmasınısağlar,
Pozitif kamber, lastiğin yere temas noktasınıyük ekseninin yola temas
noktasına getirerek, meydana gelen momenti azaltır. Böylece direksiyon
kolaylığısağlar,
Aracın ağırlığınıdingil başına momentsiz bindirerek, dingil pimi
burcunda veya rotillerdeki sürtünmeyi azaltır direksiyon kolaylığısağlar,
Tekerleğe gelen normal tepki kuvvetinden dolayıdingil pimi veya
rotillerde meydana gelen yük ve aşınmalarıazaltır,
Gereğinden fazla pozitif kamber açısıtekerleğin dıştan aşınmasına
negatif kamber ise içten aşınmasına sebep olur,
Kamber açısının iki tarafta eşit olmamasıtaşıtın bir tarafa çekmesine
neden olur. Taşıt, (+) pozitif kamber açısının büyük olduğu tarafa çekme
yapar. İki tekerlek arasındaki kamber açısıfarkı0,5 dereceden büyük
olmamalıdır
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/3-10.jpg)
Şekil 1.3: Serbest süspansiyonlu taşıtlarda kamber açısı
1.2.2. King-Pim Açısı
Dingil piminin (Başlık pimi ya da King-pim) üst kısmının taşıt merkezine doğru
eğimidir. Günümüzde kullanılan serbest süspansiyon sistemlerinde alt ve üst salıncak
rotillerinin eksenlerini birleştiren doğru ile düşey eksen arasında meydana gelen açıdır. Şekil
A.4'te sabit dingilli (akslı) (a) ve serbest süspansiyonlu (b) araçlarda bu açıgösterilmiştir.
King-pim açısı, aracın tekerleklerine gelen yükün pim veya rotil bağlantıparçaları
üzerindeki etkisini azaltır. Tekerlek ekseni ile king-pim ekseninin yere temas noktaları
arasındaki farkın (ofset) azaltılmasıile direksiyon döndürme kolaylığısağlanır
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/4-10.jpg)
Şekil 1.4: King-pim açısı(döndürme ekseni)
King Açısının Taşıt Üzerindeki Diğer Amaç ve Etkileri
Fazla kambere olan ihtiyacıazaltır.
Tekerleğin temas noktasınıpim eksenin yol yüzeyini kestiği noktaya
yaklaştırarak yol darbelerinin ön takım ve direksiyon sistemi üzerindeki
olumsuz etkilerini azaltır.
Dönüşlerde direnç momentini azaltarak direksiyon kolaylığısağlar.
Dönüşlerden sonra tekerleklerin tekrar düz konuma gelmesini sağlar.
Direksiyon geri toplama momentinin oluşmasınısağlar.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/5-8.jpg)
Şekil 1.5: Direksiyonun simidinin çevrildikten sonra direksiyon geri toplama momenti ile düz
sürüşkonumuna gelmesi
1.2.3. Toplam Açı
Kamber ve King-pim açılarının toplamıdır. Toplam açıtekerlek ekseni ile King-pim
ekseninin kesişme noktasının yerini belirlemek bakımından önemlidir. Pratikte bu nokta, yol
yüzeyinin yaklaşık 5 cm altında olmalıdır.
Tekerlek ekseni ile başlık pimi ekseni yolu keserse (kesişme noktasıyol yüzeyinin
altında ise) tekerlekler dışa açılmaya zorlanır. Tekerlek ekseni, yol yüzeyini başlık piminin
kestiği yerden içeride kalacak şekilde keserse (kesişme noktasıyol yüzeyinin üstünde ise)
tekerlek gidişsırasında içe kapanmaya çalışır.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/6-8.jpg)
Şekil 1.6: Toplam açı
Kesişme noktasıyol yüzeyinde ise yol direnci, dönme ekseni üzerinden geçtiği için
tekerlekleri içe veya dışa doğru açma-kapama (toe-in, toe-out) etkisi yapmaz. Bu durum
taşıt hareket halinde iken rot başlarıve direksiyon boşluğu nedeniyle tekerleklerin sağa-sola
yalpa yapmasına neden olur. Direnç moment kolu sıfır olduğundan, taşıt hareket halinde iken
yol darbeleri direksiyon sistemini fazla etkilemez, ancak taşıt durur vaziyette iken direksiyon
dönüşü zorlaşır.
King-pim açısının çok küçük olduğu durumlarda, tekerlekleri açma-kapama etkisi
nedeniyle, tekerleklerin yalpalamasıazalabilir; ancak yük dağılım dengesi uygun olmaz.
1.2.4. Kaster Açısı
Taşıt tekerleklerine yandan bakıldığında görülen, dingil piminin veya alt ve üst
salıncak rotillerini birleştiren doğrunun taşıtın önüne veya arkasına doğru yaptığıeğime
kaster denir. Tekerleğe yan tarafından bakıldığında pimin üst kısmının arkaya doğru eğimi
"Pozitif Kaster", tersi ise "Negatif Kaster” olarak adlandırılır. Günümüz taşıtlarında her iki
duruma da rastlamak mümkündür.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/7-6.jpg)
Şekil 1.7: Kaster açısı
Kaster Açısının Amacıve Etkileri
Kaster açısının asıl amacıtaşıta hareket kararlılığısağlamaktır. Pozitif
veya negatif kaster verilmişaraç tekerleklerinde, yolun durumundan
dolayısapma meydana geldiğinde, tekerlekler tekrar eski konumuna
gelir.
Dönüşlerden sonra tekerlekler tekrar düz duruma getirilmeye
çalışıldığında direksiyonun kolayca toplanmasına yardımcıolur. Örneğin
sağtarafa dönen araçta sağtekerlek aksıyere yaklaştırılmaya çalışılır.
Ancak, tekerlek yere gömülmeyeceğinden, aracın sağdireksiyon mafsalı
yukarıdoğru kalkar ve araç gövdesini de yukarıkaldırır. Dönüşten sonra
direksiyon serbest bırakıldığında aracın ağırlığıve yol direncinin etkisiyle
sağdireksiyon mafsalıtekrar aşağıya doğru itilir ve tekerlekler tekrar düz
konumuna döndürülür. Kasterin bu etkisini king-pim açısı da
desteklemektedir.
Taşıta kolay manevra yapma imkânıverir.
Pozitif kasterli taşıtta yol ve sürüşkararlılığıetkili iken negatif kasterli
taşıtta viraj alma kabiliyeti fazladır.
Gereğinden daha büyük açıda verilen kaster direksiyonu zorlaştırır, aşırı
yol darbesi etkisi ve titreşimlere neden olur. Buna karşılık yol kararlılığı
artar.
Gereğinden daha küçük kasterde ise düşük hızlarda direksiyon kolaylığı
sağlandığıhalde yüksek hızlarda direksiyon kontrolü azalır ve taşıt sağasola
gezinti yapar.
Pozitif kasterli bir taşıtta kaster açısının küçük olduğu tekerlek tarafına,
negatif kasterli bir taşıtta ise kaster açısının büyük olduğu tarafa doğru
çekme meydana gelir.
Şekil 1.8'de kaster açısının durumu görülmektedir. Burada, king-pim ekseni tekerlek
düşey ekseninin önündedir ve araç öne doğru hareket ettiğinde tekerlekler direksiyon
ekseninin arkasından çekilir. Böylece, gerek sağa ve sola dönüşlerde gerekse ileri doğru düz
hareketlerde tekerlekler düz konuma dönmeye zorlanacaktır.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/8-4.jpg)
Şekil 1.8: Arka tekerlekten tahrikli araçta, ön tekerleklere verilen negatif kaster
1.2.5. Toe Açısı(Toe-in veya Toe-out)
Araca hareket veren ön tekerleklere üstten bakıldığında görülen, tekerleklerin ön
kısmının arkaya göre farklımesafede olmasıdurumudur. Ön tarafın arkaya göre kapalı
olmasına toe-in, açık olmasına da toe-out denir (Şekil 1.9).
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/9-4.jpg)
Şekil 1.9: Toe açıları
Toe Açısının Amaç ve Etkileri
Toe değeri araçların uzun rotlarının uzatılıp kısaltılmasıile değişen ve ayarlanabilen
bir tekerlek pozisyon ayarıdır. Açıolarak veya tekerleklerin ön tarafının kapalılık-açıklık
mesafesi (mm.) olarak ifade edilir.
Taşıt düz yolda hareket ederken tahrik tekerleklerinin ve yükün etkisi ile ön
tekerlekler, arkadan itişli araçlarda genellikle dışa doğru açılmaya, önden çekişli araçlarda
ise içe doğru kapanmaya zorlanır. Bu nedenle önden çekişli araçlarda ön tekerleklere toe-out,
arkadan çekişli araçlarda toe-in verilir.
Taşıt ön tekerleklerine, üretici firma tarafından belirlenmişdeğerlerin dışında fazla
miktarda toe-in veya toe-out verilmişse bu durum tekerleklerde yuvarlanma direncinin
artmasına neden olur. Ayrıca tekerleklerin, içten veya dıştan anormal derecede düzensiz
aşınmalarına yol açar. Bu aşınma, yanal yönde testere dişi şeklinde kendisini gösterir.
Günümüzün bazıönden çekişli taşıtlarına sıfır (0) veya negatif toe (toe-out)
verilebilmektedir. Kullanılan lastiklerin de verilen toe değerlerine etkisi vardır. Mesela,
radyal dokulu lastik kullanılan taşıtlara, bias dokulu lastik kullanılanlara göre daha düşük toe
değeri verilmektedir. Çünkü radyal gövdeli lastiklerin yanal kuvvetlere karşıdirenci daha
fazladır.
1.2.6. DönüşAçısı(Dönüşte toe-out)
Taşıtların sağa veya sola dönüşleri sırasında iç tekerleğin dıştekerleğe göre daha
büyük açıile dönmesine dönüşaçısıveya dönüşte toe-out denir. Yani taşıt viraj alırken
dıştaki tekerlek daha büyük yarıçaplı(r1), içteki tekerlek ise daha küçük yarıçaplıçember
üzerinde (r2) dönüş yapar.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/10-4.jpg)
Şekil 1.10: Taşıtın sola dönme anındaki dönüşaçı
Dönüşlerde iç ve dıştekerleğin farklıaçılarda dönmesini sağlayan, deveboynu (ya da
tekerlek trapezi) olarak adlandırılan bağlantıelemanlarının rotlara dik olarak değil de belirli
bir açıile bağlanmasıdır. Şekil 1.11'de bağlantıkolunun araç eksenine paralel olarak
bağlandığıdurum ve etkisi görülmektedir. Bu bağlantıda iç ve dıştekerlekler aynıaçıda
döndürüldüğü için, tekerleklerde kayma sürtünmeleri meydana gelir. Taşıtın manevra
kabiliyeti azalır
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/11-6.jpg)
Şekil 1.11: Bağlantıkolu taşıt eksenine paralel olduğunda dönüşaçısı
Şekil 1.12'de gösterildiği gibi, bağlantıkollarının belirli bir açıile bağlanması, iç
tekerleğin daha büyük açıyla, dıştekerleğin ise daha küçük açıyla döndürülmesini
sağlamıştır. Çünkü bağlantıkolu, yatay eksene yaklaşırken daha büyük açı, düşey eksene
yaklaşırken ise daha küçük açıyapar. Böylece hem taşıtın manevra kabiliyeti artırılmışolur,
hem de lastiklerde anormal aşınmalar önlenmiş olur.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/12-3.jpg)
Şekil 1.12: Bağlantıkolu taşıt eksenine açılıolduğunda dönüşaçısı
1.2.7. Dingil Paralelliği (İz Takibi)
Bir taşıtta iz takibini iyi kavrayabilmek için geometrik eksenler tanımlanmıştır.
Bunlar:
SürüşEkseni: Arka aksa dik olarak, aksın tam ortasından geçer. Bu eksen, aracın
düz sürüşündeki gidişyönünü gösterir.
Boyuna Eksen: Araç şasisinin ortasından boylamasına geçen eksendir.
Simetrik Eksen: Ön ve orta aksın ortasından geçen eksendir.
Taşıt hareket halinde iken, arka tekerleklerin ön tekerleklerin izlerini paralel takip
etmesi haline iz takibi denir. Bu durumda, aracın düz sürüşünde; sürüşekseni, boyuna eksen,
simetrik eksen tek bir çizgi üzerinde bulunur.
Bir eksen diğerlerinden saparsa düz sürüşyönü bozulmuşolur.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/13-3.jpg)
Şekil 1.13: Taşıtta geometrik eksenler
Arka aksın(arka köprü) eğik oluşu bunun için tipik bir örnek olabilir. (Şekil 1.14)
Arka aks herhangi bir nedenle eğildiğinde, arka tekerleklerin simetrik eksene ve ön
tekerleklere olan paralelliği bozulur. Arka aksın ortasından dik açıyla geçen sürüşekseni,
simetrik eksenden sol tarafa doğru kayar.
Aracın düz sürüşü için direksiyonun döndürülmesi gerekir. Böylece ön tekerlekler
tekrar arka tekerleklere ve sürüşeksenine paralel hale getirilir. Bu da düz sürüşte aracın
yamuk (paytak) gidişine neden olur.
İz takibinin amacıön düzen ayarına başlamadan önce arka süspansiyonların ve şasi
doğruluğunun uygun durumda olup olmadığınıbelirlemektir. İz takibinin hatalıoluşu, lastik
aşınmasına ve direksiyon sertliğine sebep olur.
İz Takibinin Bozulmasının Nedenleri
Arka köprünün kayması(Sürüşekseninin, simetrik eksenden ayrılması)
Ön ve arka süspansiyon sistemindeki parçalarındaki deformasyonlar
Şasi çerçevesinin ya da araç şasisinin(monolog gövdenin) eğik oluşu
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/14-3.jpg)
Şekil 1.14: Arka aks köprüsünün bozulması
1.3. Ön Düzen Ölçümü
Tekerlek, süspansiyon ve direksiyon sisteminin zorlamalara maruz kalmasınedeniyle
(örneğin kaldırım taşına çarpması) tekerleklerin açılarıdeğişebilir ve bu suretle taşıtın
hareket şartlarıve tekerleğin aşınma durumu kuvvetli şekilde etkilenebilir.
Ön düzen açıları, servislerdeki ön düzen cihazlarıile yapılan ölçümlerde saptanır.
Gelişen teknoloji ile yıllar içinde, birçok ön düzen cihazlarıgeliştirilmiştir. Bunlar:
Mekanik,
Optik,
Kombine (mekanik/optik),
Elektronik ve Bilgisayar kontrollü cihazlardır.
Ön düzen ölçme işlemleri esnasında aracın; yatay ve düzgün bir yüzey üstünde veya
ön düzen ölçme cihazıplatformunda bulunmasıgerekir. Ön düzen ölçme işlemlerine
başlamadan önce her taşıt hakkında aşağıda yazılıbulunan şartlara uyulup uyulmadığının ön
kontrolünün yapılmasıgerekir:
Tekerlek lastiklerinin kontrolü (hava basınçları, lastik boyutları, lastik profilleri,
hasar ve lastik aşınma durumu)
Tekerlek boşluk kontrolü,
Tekerlek salgısının eksenel ve radyal kontrolü,
Direksiyon sisteminde mafsallıbağlantıların, rot ve rotil boşluklarının kontrolü,
Direksiyon orta pozisyonunun kontrolü ve ayarı,
Direksiyon dişli kutusunun boşluk ve çalışma zorluğuna karşıkontrolü
Süspansiyonun (yayların ve amortisörlerin) boşluk veya hasara karşıkontrolü
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/15-3.jpg)
Şekil 1.15: Bilgisayar kontrollü ön düzen ölçme cihazı
ÖNEMLİ
Ön düzen ölçme işlemleri yapılmadan önce otomobil firmasının bilgisayarlıön düzen
cihazına verilerinin yükleme yönergelerine göre yüklenmesi gerekir. Ancak seviye ayarıve
havalısüspansiyonu olan araçlar istisnadır.
Ön kontrolde tespit edilen tüm eksiklikler veya arızalar giderildikten sonra ön düzen
açılarının ölçümü yapılmalıdır
Farklıimalatçıların çeşitli ölçüm yöntemleri olduğundan ya da ölçüm aletinin süreci
farklıişlediğinden (kullanımlarıfarklıolduğundan) ön düzen ayarıhakkında genel bir sıra
yoktur. Ölçüm aletlerinde imalatçıların ölçüm talimatları, dikkate alınmalıdır. Araç tipine
uygun olan ayarlama ve tolerans değerleri ilgili araç imalatçısının kataloglarından alınır.
Taşıtın sağa-sola çekmesini engellemek için tolerans değerleri içerisinde, ölçüm
değerleri her iki tekerlekte de aynıolmalıdır.
Örneğin, elektronik kontrollü bir cihazda ölçüm şu şekilde yapılır:
Dönüşaçısıtekerleklerden birini belirli bir açıda döndürdüğümüzde diğer tekerlek
açısının ölçülmesiyle bulunur. Ön toe değerleri sınır değerler içerisinde olmadıkça dönüş
açısıölçülmemelidir. Dönüşaçısının ayarlanmasında kullanılan en yaygın teknik, dönüş
açılarıarasındaki farkısimetrik yani eşit yapmaktır
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/16-3.jpg)
Şekil 1.16: Ön düzen cihazının başlıklarının tekerleklere takılması
Sol tekerlek 20o döndürüldüğünde, sağtekerlek 18o olmalıdır. Kural olarak dönerken
dışta kalan tekerleğin dönüşaçısıfabrika değerlerini 15o den fazla geçmemelidir.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/17-3.jpg)
Şekil 1.17: Direksiyonun sabitlenmesi
Direksiyon orta pozisyona getirilerek sabitleştirilir.
Kamber, kaster ve king-pim açılarıcihaz monitöründen okunarak ölçülmüşolunur.
Son olarak araçta rot durumu, toe-in veya toe-out, açısıölçülür. Gerekirse ayarlanarak
yeniden ölçülür.
(http://i698.photobucket.com/albums/vv348/CaSHaRaS2k/18-3.jpg)
Şekil 1.18: Ön düzen ayar cihazının ekranı(kamber, kaster ve toe açılarının okunması)
EMEĞE SAYGI
HİÇ BİR İNTERNET SİTESİNDEN ALINTI YOKTUR!!! DERS MODÜLLERİNDEN YAZILMIŞ BİLGİLERDİR!!!