Tork
konvertörü, otomatik şanzımanda kullanılan bir hidrolik kavramadır, tork konvertörü, kuvveti sıvı (atf) vesilesiyle iletir, bu özelliği yardımıyla
motordan almış olduğu hareketi yavaş, pürüzsüz ve esnek bir halde şanzımana iletir.
Ek olarak adından da anlaşılacağı suretiyle, motordan almış olduğu torku ilk hareket
esnasında arttırarak iletir, bu bakımdan ilk hareketin aktarılması esnasında
şanzıman içinde bir kademesiz şanzıman şeklinde de davranır. Devam eden
sürüşlerdeyse, motordan almış olduğu hareketi, kilitleme mekanizması (lockup yada bypass kavraması) ile direkt olarak (kayıpsız) şanzımana iletebilir (bu sırada
konvertör devreden çıkar).
Tork konvertörü, krank miline
bağlanır ve kütlesini motorun devrini denetlemek için kullanarak, volan şeklinde
hareket eder. Marş motorunun kullanılabilmesi için, tork konvertörünün dışına marş
dişlisi takılmıştır.
(Tork konvertörü ve yağlama sistemi)
Tork
konvertörün görevleri:
Ø Motor tarafınca üretilen momenti (torku) çoğaltmak,
Ø Motor torkunu aktaran otomatik debriyaj olarak çalışmak,
Düşük
motor devirlerinde motor ve şanzımanı birbirinden ayırır. Vasıta duruyorken, motor rölanti
devrinde dönüyor fakat şanzımanın giriş mili duruyordur. Rölanti devri 800
dev/dk civarındaysa, tork konvertörü 800 dev/dk’lık bir kayma yaparak çalışır,
böylece motorun emek harcaması devam ediyorken, aktarma organları (şanzıman,
diferansiyel, akslar, tekerlekler) durur halde kalabilir.
Devir
sayısı arttığında, tork konvertörü bir kavrama şeklinde davranarak, motordan gelen
dönme hareketini şanzımana aktarır.
Motordan gelen gücün şanzımana aktarılması “neredeyse” kayıpsızdır.
Motordan
gelen hareketin aktarılmasını titreşimsiz şekilde gerçekleştirir. Motor titreşimlerini (tork
dalgalanmalarını) sönümler.
Tork
Konvertörünün Yapısı
Tork
konvertörü, motorun krank mili ile şanzımanın giriş mili arasına
yerleştirilmiştir.
Tork
konvertörünün içi atf yağıyla doludur, yağ buraya şanzımanın yağ pompası
tarafınca basılır ve devamlı olarak devir daim ettirilir.
Konvertörde
çalışan atf yağı, hidrodinamik tork aktarımı ve kilitleme mekanizmasındaki
sürtünme sebebiyle ısınır, devirdaim eden atf yağı bu ısının atılmasını sağlar.
Tork
Konvertörünün Parçaları
Pompa
Türbin
Statör
Lockup (kilitleme) tertibatı
Pompa
Pompa, tork konvertörü gövdesiyle yekparedir ve motordan almış olduğu hareket
sonucu tork konvertörüyle birlikte dönerek, atf yağını türbine gönderir ve
türbinin dönmesini sağlar.
Pompa
Kanatçıkları: Hidrolik
sıvıyı türbin Kanatçıklarına gönderir. (Hidrolik
yağ çıkışı)
İç
kanatçıklar: Hızlanma
anında, Türbinden statör vasıtasıyla geri gelen hidrolik yağ, pompaya buradan giriş
yapar. (Hidrolik yağ girişi) (Tork Artışı)
Pompa kanatları ile türbin kanatlarının zıt yönlere baktıklarına dikkat
ediniz, bu, hareketin etkili bir halde iletilmesini sağlar.
Pompa, motora krank mili ya da volan ile
bağlıdır. Marşa basıldığında, motor ile birlikte devamlı döner. Motordan
almış olduğu hareket ile, yağa hareket verip, yağın santrifüj kuvvetinin etkisiyle
türbine doğru itilmesini sağlar. İç ve dış kanatçıklardan oluşur.
Türbin
Türbin, pompadan merkezkaç kuvvetin etkisiyle itilmiş bulunan yağın,
üstündeki kanatçıklara çarpması sonucu harekete geçen, ve bu hareketi otomatik
transmisyon giriş miline veren parçadır. Üstünde iç ve dış kanatçıklar bulunur.
Bu kanatçıkların yönü pompa kanatçıkları yönünün tam tersidir.
Türbin
Kanatçıkları: Hızlanma anında, Pompadan gelen hidrolik yağ, bu kanatçıkçalara çarparak türbinin dönmesini
sağlar. (Hidrolik yağ girişi)
İç
Kanatçıklar: Hızlanma
anında, üst kanatlardan giriş icra eden hidrolik sıvı, bu kısımdan statöre çıkış
yapar.
Türbin
Göbeği: Pompanın göbeğinden değişik olarak, frezeli
bir göbek vardır. Şanzıman giriş mili bu frezeli göbeğe geçer.
Statör
(Yönlendirme Çarkı)
Stator, pompa ile türbin içinde bulunur. Türbin kanatçıklarına çarpan
yağın, geri dönmesi esnasında pompaya dik açıda çarpmasını engeller. Ek olarak
yağı, pompanın dönüş yönünde yönlendirir ve hız kazandırır. Tork konvertöründe,
ilk kalkışta torku arttıran (%30-%50) parça statördür. Tek yönlü kavrama,
aracın averaj 50 km hızdan sonrasında tork artışının kesilmesini sağlar.
Stator göbeğinde tek yönlü bir kavrama bulunur. Tek yönlü kavrama,
transmisyon pompası tepki miline bağlıdır. Tek yönlü kavrama, aracın eğimli
yüzeylerde geri kaçmasını engeller.
Mesela, kırmızı ışıkta ve eğimli bir yüzeyde (vites D’de) bekleyen
aracın kalkış anında geriye kaçmadan ileri hareket etmesini sağlar.
Tekyönlü Kavrama: Pompanın dönüş yönünde
özgür dönebilir, aksi yönde kilitlenerek dönmez, durağan(durgun) durur. Vasıta
hızlanırken, doğrusu pompa ve türbin arasındaki hız farkı büyük olduğunda, statör
durağan(durgun) durarak yağı yönlendirir. Vasıta hızlandıktan sonrasında, doğrusu pompa ve türbin
arasındaki hız oldukça azca olduğunda, statör de aynı yönde dönmeye adım atar. Artık
tork artışı bitmiştir. Yalnız hareket iletilir.
TORK
KONVERTÖRÜNÜN ÇALIŞMA PRENSİBİ
Tork
konvertörünün emek harcama prensibini idrak etmek için, değişik emek harcama şartlarında onun
iyi mi davrandığını adım adım incelemek anlamayı kolaylaştıracaktır:
*Tork
konvertörünün temel emek harcama prensibi.
*Motor
çalışıyorken ve vasıta duruyorken emek harcaması.
*Gaza
basıldığında ilk kalkış esnasında emek harcaması.
*Vasıta hareket
halindeyken ve yüksek devirlerde emek harcaması.
Temel
Ilke
Tork
konvertörü kapalı yapıda tek bir gövdeye haizdir. İçi tamamen atf yağı ile
doludur. Konvertör gövdesi, krank miline
(volan ile) bağlıdır, devamlı motorla birlikte döner. Konvertörün pompası, beden ile tek parçadır
ve devamlı beden ile (motor ile) birlikte döner. Pompa çarkı döndüren parçadır. Türbin çarkı
döndürülen parçadır.
Motor, krank
miline bağlı olan tork konvertörünü döndürür. Gövdeyle tek parça halinde olan
pompa kanatçıkları, motorla aynı hızda döner. İçi yağ ile dolu olan
konvertörde, pompa kanatçıkları yağı türbin kanatçıklarına çarptırarak, türbini
döndürür. Türbin ise şanzımanın giriş miline bağlıdır, türbinin dönmesiyle,
motorun hareketi şanzımana iletilmiş olur. Motordan gelen dönme enerjisi, pompa
kanatçıklarıyla atf yağının akış enerjisine dönüşür, bu akış enerjisi türbin
kanatçıklarında yine dönme enerjisine dönüşür. Her enerji dönüşümünde olduğu
şeklinde burada da kayıplar oluşur, bu kayıpların oluşma sebebi, enerjini bir
kısmının ısıya dönüşmesidir. Sonuçta atf yağı ısınır. Soğuması şanzıman
karterinde ve ek olarak konabilen yağ soğutucusunda gerçekleşir.
Tork
konvertörü kapalı yapıda tek bir gövdeye haizdir.
İçi tamamen
atf yağı ile doludur.
Konvertör
gövdesi, krank miline (volan ile) bağlıdır, devamlı motorla birlikte döner.
Konvertörün
pompası, beden ile tek parçadır ve devamlı beden ile (motor ile) birlikte
döner.
Pompa ve
türbin iki ayrı parçadır. Pompa, motora bağlıdır. Türbin ise şanzımana
bağlıdır. Pompa ve türbin içinde mekanik bir bağlantı yoktur. Türbin yalnız
pompanın gönderilmiş olduğu yağın itme etkisiyle dönebilir. Pompa ve türbin arasındaki
hareket iletimi, bu şekilde bir hidrolik (sıvı) bağlantıyla gerçekleşir.
Böylece motorun dönme hareketi, türbin vesilesiyle şanzımana iletilmiş olur.
Tork konvertörlerinde, türbin ve pompa çalışmaya başladıktan bir süre
sonrasında hızları birbirlerine yaklaşsa da, asla aynı hızda dönmezler.
Ortalama %2 – 5’lik bir dönüş kaybı vardır.
Bilhassa eski nesil otomatik vitesli araçların fazla yakıt yakmasının
sebeplerinden biri de budur.
Yeni nesil tork konvertörlerde lockup (kilitleme mekanizması) yardımıyla,
bu kayma kayıpları izin verilmemiştir.
TORK KONVERTÖRÜNÜN FARKLI DURUMLARDA ÇALIŞMA PRENSİBİ
DURUM 1:
MOTOR ÇALIŞIYOR, ARAÇ DURUYOR
Pompa ve
türbin iki ayrı parçadır. Pompa, motora bağlıdır. Türbin ise şanzımana
bağlıdır. Pompa ve türbin içinde mekanik bir bağlantı yoktur. Türbin yalnız
pompanın gönderilmiş olduğu yağın itme etkisiyle dönebilir. Pompa ve türbin arasındaki
hareket iletimi, bu şekilde bir hidrolik (sıvı) bağlantıyla gerçekleşir.
Böylece motorun dönme hareketi, türbin vesilesiyle şanzımana iletilmiş olur.
DURUM 2: GAZ
VERİLİYOR, ARAÇ HAREKETE GEÇMEYE BAŞLIYOR.
Gaza
basılmasıyla, motora bağlı olan pompa çarkının devri artar. Pompa kanatçıkları
arasından hızla karşıdaki türbin kanatçıklarına çarpan yağ, türbini döndürmeye
adım atar. Türbin, şanzımanın giriş miline bağlıdır, vasıta hareket etmeye adım atar.
Pompa kanatçıkları arasından dışa doğru savrularak türbine çarpan yağ, türbine
kuvveti iletir ve oradan merkeze (içe) doğru yol alarak yine pompaya
yönlendirilir.
STATÖR
(YÖNLENDİRME ÇARKI) VE TEK YÖNLÜ KAVRAMA
Pompa ve türbin çarkı içinde bulunan yönlendirme çarkına statör denir. Statörün göbeğinde tek yönlü kavrama
bulunur, böylece statör; pompa ve türbinle aynı yönde serbestçe dönerken, aksi
yönde kilitlenir ve dönmez (durağan(durgun) durur).
Pompanın gönderilmiş olduğu yağ,
türbinin dış kanatçıklarına çarparak onu döndürür ve iç kısmından geri döner.
Geri dönerken yine pompanın iç kısmından giriş yapar (döngü), bu sırada karşı
açıdan geri dönerek pompa kanatçıklarına çarpması, pompayı yavaşlatıcı bir tesir
oluştururdu (frenlerdi). Bunu önlemek için statör kullanılır. Statör
kanatçıkları, yağın akış açısını değiştirir.
Türbinden dönen yağın, uygun
açıyla pompa kanatçıklarına yönlendirilmesiyle, pompanın frenlenmesi
engellenir.
DURUM 3 SEYİR
HALİNDE ÇALIŞMA DURUMU (STATÖR (YÖNLENDİRME ÇARKI) VE TEK YÖNLÜ KAVRAMA )
Motor devri
yükseldiğinde ve vasıta seyir haline geçtiğinde, türbinin dönüş hızı artmıştır.
Bu durumda pompa ve türbin devir hızları birbirine oldukça yakındır. Türbinin dönüş
hızının artmasıyla, türbinden statöre gelen yağın açısı da değişmiştir, artık
yağın dönüş açısı, statör kanatçığının arka kısmına tesir etmektedir, bu açı;
statördeki tek yönlü kavramanın özgür dönme yönüdür, böylece statör de
dönmeye adım atar. Sözgelişi statör bu durumda da durağan(durgun) kalsaydı, yağın akışını
negatif etkileyecekti. Netice olarak bu durumda; pompa, türbin ve statör aynı
yönde dönmektedir. Pompa ve türbin dönüş hızları azca bir kayıpla birbirine
yakındır.
TORK
KONVERTÖRÜNDE MEYDANA GELEN KAYMA (DEVİR FARKI)
Pompa ve
Türbin çarklarının dönüş hızları farklıdır. Pompa, devamlı motorla aynı
devirde dönerken, şanzımana bağlı olan türbin devamlı pompadan birazcık daha
yavaş döner. Bunun sebebi, hareket aktarımının sıvı vesilesiyle olması ve
türbinin şanzımana (sonunda tekerleklere) bağlı olmasından dolayı tahrik
esnasında direnç göstermesidir. Bu sebeplerle yük altında devamlı bir kayma
(devir farkı) söz mevzusu olur ve türbin pompadan daha yavaş döner. Bu, vasıta
dururken ve kalkış yaparken tam da istenen şeyken, seyir halinde istenmeyen bir
sorundur, bu mesele başka bir mekanizmayla önlenir. Vasıta
duruyorken kayma 100%’dür, devir farkı maksimumdur, pompa dönerken, türbin
durmaktadır, konvertörün sağlamış olduğu extra tork artışı da maksimumdur ki ilk
kalkışta en lüzumlu şey torkun fazla olmasıdır. Bu sayede ayak frenden
çekildiğinde vasıta yavaşça ilermeye adım atar.
TORK KONVERTÖRÜ TORKU NASIL ARTTIRIR?
Tork
konvertöründeki kayma sebebiyle, büyük oranda tahrik gücünün kaybolacağı
düşünülebilir. Sadece durum bu şekilde değildir. Güç motordan alındıktan sonrasında,
kayıplar haricinde ne artar ne de azalır. Burada kayıplar sebebiyle ortaya çıkan
(oldukça büyük olmayan) güç kaybını önlemek için; konvertör kilitleme tertibatı
kullanılır. Esas olarak güç, tork ve devrin çarpımından oluşur. Pompa devri,
türbin devrinden büyüktür fakat; türbinin de torku, pompa torkundan büyüktür.
Kayıplar dikkatsizlik edildiğinde, güç aynı kalmıştır. Bu durumda tork konvertörü
aslına bakarsak şanzıman şeklinde hareket etmiştir (hidrodinamik bir şanzıman). Kayma büyükken,
devri azaltır, torku arttırır. Bu durum, tork artışının oldukça lüzumlu olduğu
kalkış durumunda söz mevzusudur. Yüksek devirlerde, statör dönmeye başladığı
vakit, kayma neredeyse son bulunur. Pompa ve türbindeki devir sayısı derhal
derhal eşitlenir.
KONVERTÖR KİLİTLEME TERTİBATI (LOCKUP)
Tork konvertöründe hareketin pompadan türbine aktarılması esnasında
ortaya çıkan kayma ve ısıya dönüşen kayıpların önlenmesi amacıyla, konvertör
kilitleme tertibatı kullanılır. Kilitleme tertibatı, motor tarafınca
döndürülen konvertör muhafazasını (gövdesini), direkt olarak türbin çarkına
bağlar. Böylece kayma ve kayıplar yok edilir, yakıt tüketimi iyileştirilir.
Vasıta duruyorken yada kalkış durumunda, kilit mekanizması devrede değildir.
Şanzıman denetim ünitesinin yazılımına gore, belirli bir hız, yük yada vites
durumunda, kilitleme mekanizması devreye girer. Otomatik şanzımanda vites
değişimi esnasında, kilitleme mekanizması anlık olarak devreden çıkarılır ve
sonrasında yine devreye alınır. Kilit mekanizması, oldukça diskli hidrolik bir kavrama
yapısındadır. Yağ basıncıyla kavrama devreye girerek; beden ve türbine bağlı
olan plaka-disk çiftlerini sıkıştırarak kilitler. Daha çok data: Konvertör kavrama kilidi…
Tork
Konvertörü Arızaları
Tork
konvertörleri, yeni otomobillerde tek parça (tüm) olarak yapıldığı için,
herhangi bir arıza durumunda sökülüp
onarım edilmesi mümkün değildir.
Tork
konvertörlerinde en oldukça görülen arıza, statördeki
tek yönlü kavrama arızalarıdır. Tek yönlü kavrama arızası, aracın ilk kalkış anında zorlanması yada
yokuş çıkarken araçta güç düşüklüğü şeklinde görülür.
Tork
konvertörde ender görülen arızalardan birisi de, tork konvertör türbini göbek frezeli dişlilerinin bozulmasıdır. Bu
durumda vasıta herhangi bir yerde hareketsiz kalır.
Büyük
araçlarda, tork konvertörleri sökülebilen tiptir.
Bu
konvertörlerde lüzumlu durumlarda meydana getirilen onarım işlemleri sonunda, konvertörün
takılması esnasında meydana getirilen yanlışlıklar, konvertörün balansının bozulmasına
niçin olacaktır. Bu durum motorun emek harcaması esnasında araçta titreşime sebep
olur.