DEFRANSİYEL NEDİR?

Defransiyel her iki aks ile aynı zamanda çalışan parçaya denir. Fakat değişik hızla dönmelerini sağladığı için araçların dönmelerini kolaylaştırır. Bir otomobil dönüş yaparken dıştaki teker dönecekleri mesafenin uzunluğundan dolayı içerdekine göre daha hızlı döner. Defransiyel her iki tekerin arasında yer alır ve yarım bir dişli şaft ile tekerlere bağlanır. Dört tekerden çekişli (4x4) arazi araçların ise her çift teker için ayrı ayrı iki tane defransiyelleri vardır.)

 

 DEFRANSİYEL YAĞLARI

   Defransiyeli yağlamak için özel defransiyel yağları kullanılmalıdır. Özel "Hypoid" tipi yağlar genel olarak önerilir. Yağ yuvarlak dişli tarafından içerde dolaştırılır. Defransiyel kovanının altında yağı boşaltmak için bir tapa bulunur. Gene aynı şekilde üst kısmına doğru bulunan yağ ekleme tapasından ilave yağ konulabilir. Kovan bu doldurma tapasından taşacak şekilde doldurulmamalıdır.

DİFERANSİYEL DİŞLİ KUTUSU

Kardan milinin arka akslara ileteceği hareket mahruti dişlisi aracılığı ile arka köprüde bulunan diferansiyele ulaşır. Konik yapıdaki ayna dişli, aracın ekseni boyunca olan döndürme hareketinin açısını 90° değiştirerek arka akslara itilmesini sağlar. Mahruti dişlisi ile sürekli kavraşma halinde olan diğer konik dişli ayna dişlisidir. Ayna dişlisi gerek çap gerekse diş sayısı bakımından mahruti dişliden büyüktür. Aralarındaki hareket iletme oranı aracına göre değişmekle beraber 5:1 e kadar çıkabilir. Bu nedenle transmisyondan gelen döndürme kuvveti daha da arttırılarak arka akslara iletilir. Şüphesiz momentteki artmaya bağlı olarak devirde düşme meydana gelir, ger bir deyişle ayna mahruti üzerinde bir redüksiyon sağlanır. Mahruti diferansiyel dişli kutusunun taşıyıcı muhafazası içinde yataklanır. Ayna dişlisi ise diferansiyel dişli kutusuna ya cıvatalarla yada perçinlerle bağlıdır. Kutu bu şekliyle muhafaza içinde yataklanmıştır. Mahruti dişlisi ayna dişlisini döndürdüğü zaman kutuyu da beraberinde döndürür.

Önce diferansiyel dişli kutusunun yapısını inceleyelim. Diferansiyel dişli kutusu ve arka akslar arka köprü içindedirler. Arka köprünün ortadan yanlara uzanan ve akslar için muhafazalık görevi yapan iki kovanı vardır. Bunlara aks kovanı denir. Her kovanın içinde birer aks vardır. Aksların dış uçlarına tekerlekler bağlanmıştır. Aksların tekerleklere bağlanan uçları flanşlıdır. İç taraftaki, diferansiyel dişli kutusunun içinde kalan uçlarında ise birer konik aks dişlisi bulunur.

Konik aks dişlileri akslara frezelidir. Bu bakımdan bu dişliler döndüğü zaman aksları da beraberlerinde döndürürler. Konik aks dişlileri iç frezeleri ile akslara geçmiş durumdadırlar; dış tarafları ise diferansiyel dişli kutusunun içinde yataklanmışlardır. Ancak, kutu dönerken aks dişlileri kutu ile birlikte dönmezler Aks dişlilerinin kutu ile dönmeleri için başka şartlar gereklidir. Diferansiyel dişli kutusunun içinde istavroz adı verilen dişliler vardır. Bunlar iki veya dört tanedir. istavroz dişlileri istavroz adı verilen bir çatalın üzerinde yataklanırlar. istavroz ise kutuya geçmiş ve kutu ile birlikte dönecek şekilde yataklanmıştır. Şekil 10-2 de arka akslar ve diferansiyel dişli kutusu gerçek görünümü ile resimlenmiştir. Şekil: 10-3 de ise diferansiyel dişli kutusu şematik olarak gösterilmiştir.

Şekil: 10-2. Arka akslar ve diferansiyel dişli kutusu.

Şekil: 10-3, yakından incelenerek diferansiyel dişli kutusunun nasıl meydana getirildiği anlaşılabilir. Şekilde A da konik aks dişlileri aksların ucunu yerleştirilmiş olarak kutunun içinde gösterilmiştir. Kutu komple olarak aks kovun içinde yanlarda bulunan iki yatak aracılığı ile yataklanmıştır. Bu şekilde kutu döndürüldüğü zaman aksların dönmeyeceği görülür. Kutunun üzerine ayna dişlisi bağlanır. Ayna dişlisi olmadan kutunun döndürülmesi mümkün değildir. Şemada flanş şeklinde gösterilen kısma ayna dişlisi civatalanır. Ayna dişli ise hareketini kardan milinin arkasına bağlı bulunan mahruti dişliden alır. Şekilde B de diferansiyel dişli kutusu tamamlanmış olarak gösterilmiştir, istavroz dişlileri kutunun içinde istavrozun üzerindedir.

Kardan mili mahrutiyi döndürünce, mahruti dişlisi de kavraşmış olduğu ayna dişlisini döndürecektir. Ayna dişlisi ise cıvatalarla bağlı olduğu kutuyu ve, kutuya bağlı bulunan istavroz çatalını döndürmeye başlar, istavroz çatalının üzerinde bulunan istavroz dişlileri bu durumda sadece ve doğrudan doğruya kutu ile birlikte giderler: kendi eksenleri etrafında dönmezler, istavroz dişlileri kendi eksenleri etrafında dönmedikleri sürece istavroz dişlileri ile sürekli kavraşma durumunda bulunan aks dişlileri de kendi eksenleri etrafında dönemezler. Şu halde mahruti dişlisinden ayna üzerinden kutuya ulaşan hareket olduğu gibi akslara geçer. Diğer bir ifade ile kutu bir bütün halinde içindeki dişlilerle birlikte kilitlenmiş. yekpare duruma gelmiş gibi döner ve akslar da bu hareketi tekerleklere iletirler.

Buraya kadar açıklanan durum düz yolda gidiş durumudur. Düz yolda gidişlerde, herhangi bir sapma yapılmadan sürüşlerde, diferansiyel harekete ihtiyaç yoktur. Bu bakımdan diferansiyel dişli kutusuna da gerek yoktur. Şu halde gidişler sırasında kutu ile aksların yekpare duruma gelmeleri zorunlu olacaktır.

Şekil): 10-3A. Konik aks dişlileri. Aks dişlileri akslara frezelidir ve kutuya bağlı değildir, istavroz mili kutu ile birlikte döner.

Şekil: 10.3B. Diferansiyel dişli kutusu. Kutu dönmeye başlayınca istavrozlar aks dişlilerini kutu ile birlikte döndürmeye başlarlar.

 DİFERANSİYEL HAREKET VE DİFERANSİYEL DİŞLİ KUTUSUNU ÇALIŞMASI:

Düz gidiş halinde mahrutiden hareket ulun ayna dişli diferansiyel dişli kutusunu döndürür. Kutunun içinde bulunan istavroz dişlileri ile aks dişlileri kutu ile birlikte dönerler. Bu dişliler kendi eksenleri etrafında dönemezler.

Araç bir virajı alırken yada virajı almak üzere dönmeye bağlarken, aracın dış tarafta kalan tekeri daha hızlı dönmek zorunda kalır. Çünkü, yukarda açıklandığı gibi dış tekerin daha uzun bir yol katetmesi gerekir. Dış tarafta kalan tekerin daha hızlı dönerek daha uzun bir mesafeyi katetmeye çalışması bu tekere ait aksın, dolayısı ile aks dişlisinin de daha hızlı dönmesi demektir. Gerçekten de aracın viraj alması sırasında viraja göre dış tarafta kalan teker daha hızlı döner. Tekeri daha hızlı döndüren aks dişlisidir.

Aracın viraja girmesi ile birlikte iç tarafta kalan tekere binen yük ve dış, tarafta kalan tekerin daha büyük bir mesafeyi katetmeye zorlanması iç aks dişlisinin yavaşlamasına neden olur. Bir an için keskin bir virajı alan aracın iç tarafta kalan tekerinin durduğunu kabul edelim. Bu durumda diferansiyel dişli kutusunun içinde bulunan iç tekerin aks dişlisi sabit kalacaktır. Aks dişlisi sabit kalınca, ayna ile birlikte dönmekte olan istavroz dişlileri sabit aks dişlisi üzerinde yuvarlanma hareketine geçerek kendi eksenleri etrafında dönmeye başlarlar. istavroz dişlileri bu çalışmaları ile hem ayna tarafından döndürülen kutu ile birlikte, kutunun ekseni etrafında, hem de sabit aks dişlisinin etrafında yuvarlanarak dönerler, istavroz dişlilerinin kendi eksenleri etrafında dönmeleri kendileri kavraşmış bulunan dış teker aks dişlisinin daha hızlı dönmesini sağlar. Çünkü dış teker aks dişlisi hem diferansiyel dişli kutusu ile hem de istavrozların verdiği hareketle kendi ekseni etrafında dönmeye başlar. Eğer belirtildiği gibi iç tam kalan teker tamamen sabit kalırsa dış teker eskisine oranla iki kat hızla dön Bunun nedeni 'dişlinin kutu ile birlikte bir tur yapmasına ek olarak istavrozla verdiği bir turu da yapmalarıdır. İlerde bunun neden böyle olduğu sayısal değerlerle açıklanacaktır.

Diferansiyel dişli kutusunun çalışmasını, daha doğrusu diferansiyel hareketi Şekil: 10-4. üzerinde açıklamak mümkündür. Şekilde A. da araç düz yolda gitmektedir, istavroz dişlisi iki aks dişlisini birlikte götürmektedir. Bir bakıma istavroz dişlisi bir kama gibi iki dişlinin arasına sıkışıp iki dişliyi birbirine kilitlemiştir. Dişliler eksenleri etrafında dönmemektedir. Sadece komple olarak bir eleman gibi oklar yönünde dönmektedirler. Şekilde B de sağ tarafta kalan dişlisi sol taraftakine oranla daha hızlı dönmektedir, istavroz dişlisi halâ kutu birlikte aynı hızda dönme hareketini sürdürmekte ve iki aks dişlisini de döndürmeye çalışmaktadır. Ancak bu defa, kendi ekseni etrafında dönmeye başlamıştır. Bu dönme hareketi aksın daha önce mevcut devrine eklenerek sağ taraftaki dişlisinin, dolayısı ile aksın, daha hızlı dönmesine yol açar.

Sekil: 10-4. Diferansiyel çalışması

A. Aks dişlileri, istavrozlar ve mili yekpare gibi dönerler.

B. Aks dişlisi önde gidiyor; diferansiyel çalışma başlamıştır.

Şekil: 10-4 B de bu tür çalışmanın meydana gelme nedeni aracın viraja girmesidir.

Tekerin birinin, viraja göre iç tarafta kalan tekerin, yavaşlamasıdır. İçteki tekerin yavaşlaması oranında dıştaki hızlı dönmeye başlar. Bu farklı devirlerin sağlanması diferansiyel hareketin sonucudur. Diferansiyel hareket diferansiyel dişli kutusunda sağlanır. Diferansiyel dişli kutusu her hız değişikliğine göre kendisini ayarlayabilir. Bu bakımdan tekerin birinin kaybettiği devir diğeri tarafından kazanılır. Böylece virajda rahat bir dönüş sağlanır ve aracın tekerlekleri üzerindeki aşırı sürtünme eğilimleri ortadan kalkar.

Açıklanan çalışma standart bir diferansiyel dişli kutusunun çalışmasıdır. Bu diferansiyel dişli kutusunda tekerleklerden biri patinaja geçip kayma yaparsa patinaj yapmayan teker olduğu yerde kalır. Patinaj yapan teker iki katı hızla döner. Bu durumda diferansiyel dişli kutusunda meydana gelen çalışma şöyledir: Mahruti ayna dişlisini ve ayna dişlisi de kutuyu döndürmektedir. Kutunun içinde bulunan istavroz dişlileri sabit kalan aks dişlileri etrafında yuvarlanırlar ve bu hareketlerini patinaj yapan tekerin aks dişlisine iletirler. Böylece patinaja geçen teker büyük bir hızla dönmesine devam eder.

KULLANILAN DİŞLİLER:

Hipoid dişliler kullanılarak aracın ağırlık merkezi yere yaklaştırılmış ve güçlükler yenilmiştir. Gerek düz ve-gerekse helisel konik ayna-mahruti dişlilerinde, ayna dişlisi ile mahruti dişlileri aynı merkez ekseninde kesişiyorlardı. Şekil: 10-7. Diğer bir ifade ile denilebilir ki ayna ve mahruti dişlileri birbirini tam ortadan kesiyorlardı. Hipoid dişlilerde mahrutinin ekseni, ayna ekseninin altından geçer; bir bakıma mahruti ekseni ayna dişlisinin dik eksenini merkezin biraz altında keser. Böyle bir dişli sistemi ile kardan milini biraz daha aşağıya almak mümkün olmuştur. Şüphesiz kardan milinin biraz daha aşağıdan bağlanması araç ağırlık merkezinin yere yaklaştırılmasını sağlamıştır.

Şekil 10-7.

A. Dili ve helisel konik dişliler. Kavratan dillilerin eksenleri kesişir.

B Hipoid dişli. Mahrutinin ekseni ayna dişli ekseninin altındadır.

Hipoid dişlilerdeki diş helisi, hemen hemen helisel konik dişlilerdekinin aynıdır. Fakat; Hipoid dişlide bölüm dairesi yüzeyi temelde koniktir. Dişlilerde kullanılan teknik ifadesi ile piç yüzeyleri koniktir. Özetle diferansiyel ayna-mahruti dişlisi olarak düz konik dişliler, helisel konik dişliler ve hipoid dişliler kullanılmıştır. Günümüzün tüm otomobillerinde Hipoid dişli sistemi kullanılmaktadır.

 HAREKET İLETME ORANLARI:

Arka akslarda kullanılan redüksiyon veya hareket iletme oranlan genellikle 3:1 ile 4.5:1 arasında değişir

Motorun, maksimum momenti maksimum verimle verdiği belirli devirleri vardır. Motorun bu devirlerin üzerinde çalıştırılması zararlıdır. Motorla uyum içinde bulunan bir vites kutusu aracılığı ile şoför, aracı motorun uygun devirle rinde değişik hızlarda sürebilir. Halbuki vites kutusunun üzerindeki en düşük vites olan birinci vitesle aracın yerinden kaldırılması çok zordur.

Ayna-mahruti arasında 3:1 veya 4.5:1 gibi bir hareket iletme oranı transmisyonun çıkışından alınan momentin üç kat yada 4.5 kat artmasına imkân verir.

Ayna mahruti arasındaki bu oran çoğu kez arka köprü muhafazası üzeri damgalanmışım Eğer böyle bir damga yada işaret yoksa hareket iletme oranı dişlideki dişlerin sayılmasına gerek duyulmadan saptanabilir. Vitesi boşa alın. Tekerin birini yerden kesecek kadar aracı kaldırın. Kardan milinin ve tekerin üzen referans işaretleri koyun. Tekerin biri yerde olduğuna göre aynanın bir tur dön bilmesi için tekerin iki tur döndürülmesi gerektiğini unutmayınız. Bu durumda ki kaldırılan tekeri tam iki tur döndürünüz ve bunun karşılığı olarak kardan milinin yaptığı tur sayısını tespit ediniz. Kardan milinin tekerin iki turuna karşılık 3.3 ı yaptığını düşünelim. Buna göre hareket iletme oranı 3.5:1 dir. Eğer şaft diğer kesirlerle ifade edilecek şekilde turlar yapmışsa ondalık kesirlere çevrilmek suretiyle oran tespit edilmelidir; örneğin 3.58:1 vb. gibi..... Şekil: 10-8.

Diferansiyel dişli kutusu, iki teker aynı hızda dönerken, yekpare bir ünite gibi çalışır.

B. Virajlarda istavrozlar kendi milleri üzerinde kendi eksenleri etrafında dönerler..

Taşıyıcı arka köprüye bağlanmıştır. Arka köprü aks kovanlarından ve diferansiyel taşıyıcısını örten muhafazadan oluşur. Diferansiyel dişli kutusu taşıyıcı üzerinde iki yatak tarafından taşınır ve yataklanır. Bunlar kutunun sağ ve solundadır. Bu yataklara diferansiyel dişli kutusu yada taşıyıcı yatakları denir. Bazı yapımlarda kutu yada taşıyıcı arka köprünün sabit bir parçası halindedir. Diferansiyel parçalan bu kutu üzerine dışardan monte edilirler. Sökmek gerektiği zaman, kutuyu indirmek mümkün olmadığından, diferansiyeli meydana getiren parçalar tek tek alınır.

Taşıyıcıyı taşıyan yatakların arka taraflarına diğer bir deyişle dış taraflarına taşıyıcı cisimler konulmuştur yada ayar somunları yerleştirilmiştir. Ayna mahruti arasındaki boşluk ayarının yapılması için bu somunlar yada şimler kullanılır. Diferansiyel dişli kutusunun parçaları ile ayna-mahruti dişlileri ve arka köprü Şekil: 10-9. da ayrıntılı olarak gösterilmiştir.