CVT Otomatik Şanzıman (Continuously Variable Transmission)

“Sürekli Değişken Şanzıman”

Tüm otomatik şanzıman seçenekleri içerisinde motor hızını kademelendirmek için dişli kullanmayan tek tip CVT otomatik şanzımandır. Dişliler yerine 2 adet metal koni ve bu iki koni arasında hareketi aktaran çelik bir kayış mevcuttur.  Adından da anlaşıldığı gibi bu konilerin hıza göre açılıp kapanması sonucu çok farklı oranda kademeler elde edilebiliyor ve bu sayede dişlilerin yaptığından çok daha pürüzsüz bir his elde edilebiliyor.

Avantajları

  • Özellikle şehir içi kullanımda düşük yakıt tüketimi
  • Dişli geçisi olmadığı için sarsıntı da yok

Dezavantajları

  • Hızlanmalarda uğultulu çalışma

Hangi modeller CVT otomatik şanzıman kullanılıyor?

  • Honda – CVT
  • Audi – Multitronic (2016 yılından itibaren kullanılmayacak)
  • Subaru – Lineartronic

Geleneksel otomatik vites

1940’lı yıllardan günümüze kadar gelen otomatik vites teknolojisi geleneksel tip otomatik şanzımanın temelini oluşturmaktadır. Geleneksel kelimesinin kullanılması bu nedenledir ancak eski veya geri teknoloji olmasını ifade etmemektedir. Diğer otomatik şanzıman tiplerine göre en büyük farkı “Tork Konvertörü” isminde hidrolik direnç mantığıyla çalışan ve motorun dönüşünü şanzımana aktaran bir debriyaj mekanizmasının bulunmasıdır.
Diğer taraftan geleneksel otomatik şanzımanlarda planet dişli mekanizması denilen farklı bir dişli dizilimi vardır. İngilizce “Planet” kelimesi Türkçe’de “Gezegen” anlamına gelmektedir. Bu tip dişli grubunda aynen gezegen sisteminin güneş etrafında dizilimine benzeyen bir sistem mevcuttur. Hatta merkezde bulunan dişliye güneş dişlisi de denir. Bu dizilim nedeniyle dilimize bu şekilde geçmiştir. Manuel şanzımanlar da dahil bu tip bir dişli dizilime başka hiçbir şanzıman tipi sahip değildir.
ZF 8 ileri şanzıman – BMW ve VW Amarok


Planet dişli gurubu

Avantajları

  • Yumuşak ve sarsıntısız vites geçişleri
  • Sağlamlık
  • Yüksek torka dayanıklık
  • Manuel kullanıma imkan verme

Dezavantajları

  • Tork konvertörü nedeniyle DCT’ye göre yavaş vites geçişleri
  • Tork konvertörü nedeniyle tüketimin yükselmesi

Hangi marka hangi tip geleneksel otomatik şanzıman kullanır?

  • BMW tüm modeller (M modelleri hariç) –  8 ileri – ZF üretimi
  • Mercedes – 7 ileri – 7G-Tronic
  • VW – 8 ileri – ZF üretimi
  • Honda CR-V – 9 ileri – ZF üretimi
  • Opel – 6 ileri – AT6
  • Audi – Tiptronic
  • Peugeot – 6 ileri – EAT

Tork Konvertörü çalışma yapısı

Tork konverterinde, tıpkı pervaneleri anımsatan kapaklar bulunur. Bu kapakların ortasına da, onlardan daha küçük boyutta başka bir pervane daha yerleştirilmiştir. Bu küçük pervaneye Stator adı verilir.

Şekil – Tork Konverter Parçaları

Tork Konverter (Kilitsiz) 4 kısımdan oluşur. Kapak, Türbin, Stator, Impeller(Pervane-Pompa)
1- Kapak; Kapak impeller gövdesi ile kaynaklanarak birleştirilir ve tork konvertörünün gövdesini tamamlayarak kapalı bir hazne haline getirir. Diğer taraftan motor volanına monte edilerek tork konvertörünün motordan hareket almasını sağlar. Impeller ile kapak kaynak ile birleştirilir ve motor volanı döndükçe kapak ve dolayısı ile tork konvertörü de döner.
2- Türbin;  Şanzımana bağlı olan türbin için vantilatör örneğindeki fişe takılı olmadan dönebilen pervane de diyebiliriz. Bu parça hareketini impellerın yarattığı şanzıman yağı sirkülasyonu sayesinde gerçekleştirir ve hareketini şanzımana aktarır. Sonuç olarak motor ve dolayısı ile de impeller dönmezse türbin de dönmez.
3- Stator; Stator için tork konvertörünü tork konvertörü yapan beyni de denilebilir. Statorün yönlü kanatları sistem içindeki şanzıman yağının akışını dıştan içe doğru değiştirerek verimi yükseltir ve ana amacı torku katlamaktır. Stator olmasaydı motor torku belli bir süre 2-2.5 kata kadar daha yüksek bir şekilde şanzımana aktarılamazdı ve tork konvertörü yerine karşımızda aldığı hareketi doğrudan aktaran hidrolik bir kaplin olurdu. Yani tork konvertörü içindeki konverter ifadesini sağlayan parça statordür ve türbin döndükçe stator de tek taraflı olarak döner.
4- Impeller; Pervane. Bu parçada dış kapak içinde sabitlenmiş ince kanatçıklı bir pervane bulunur tork konvertörü kapağıyla beraber motor döndükçe sürekli döner. Tork konvertörünün yaklaşık yarısını bu parça oluşturur. Motordan aldığı hareket ile sürekli dönen impeller sayesinde tork konvertörünün içindeki şanzıman yağı hareket halindedir. Bu parçayı fişe takılı vantilatör olarak kafamızda canlandırabiliriz. Nasıl ki fişe takılı vantilatör havayı hareketlendiriyorsa impeller da şanzıman yağını hareketlendirir.

Kavrama Kilidi (Lock-Up Clutch); Düşük hızlarda impeller dönüş hızını türbine daha düşük kayıplarla (%4-%5) aktarsa da yüksek motor hızlarında kayıplar ve şanzıman yağında sıcaklık artmaya başlar. Aktarım kaybı olması ve yüksek sıcaklık da motorun ürettiği torkun şanzımana ve dolayısı ile tekerleklere eksik olarak gitmesi anlamına gelmektedir. İşte bu kaybı engelleyebilmek için kilit mekanizması impeller ve türbini kitleyerek aynı hız ile şanzıman yağından bağımsız olarak dönmesini sağlar. Kısacası tork konvetörü mekanik bir kaplin olarak çalışmaya başlar ve şanzıman yağının hareket aktarma etkisi kalmaz. Bu sayede hem aktarma kayıpları hem de yağ sıcaklığının artması engellenir.

Planet Dişlisi nasıl çalışır

Kendi içerisinde bir kinematiğe sahip olan planet dişlisi otomatik şanzımanın en çok tercih edilen parçalarından birisi olarak karşımıza çıkar. Güneş dişlilerinin verimliliğinin yükselmesine sağlarken çevre dişlisinin içerisinde yer alır. Planet dişlisi güneş dişlisinin alanındaki yörüngede dönme işlemini yapar ve yüksek devirleri düşük devirlere düşürür.

Bu sistem çevresinde hareket ettiği için ismini de buradan almaktadır. Düz planet dişlisi, helis planet dişlisi ve iş dişli olarak da isimlendirmeleri vardır. Bu dişlinin çok sayıda faydası ve işlevi vardır bunlardan birisi de yüksek tork kazanımı sağlamasıdır. Yapısı bakımından kompak ve küçük bir yapıya sahiptir. Planet dişlilerinin işleyişi ve verimliliği çok yüksektir uzun yıllar sorunsuz bir şekilde çalışma prensibine sahiptir. Planet dişli sistemi içeriden düzenleyici bir özelliği sahiptir bu sayede oluşan yükün eşit bir şekilde dağılmasını sağlar. Araç ve motor üzerinde oluşan yük belli bir seviye dişlilere de yansımaktadır bu yük eşit bir şekilde dağılmadığı zaman dişliler kısa sürede dağılır ve sorunlar çıkmaya başlar. Planet dişlisi de bu sistem içerisinde denge rolünü üstenir ortaya çıkan yükü dağıtarak dişliler uzun süre ve sorunsuz bir şekilde çalışmasını sağlar. Bu dişliler çok uzun yıllardır kullanılmak ve çeşitli amaçlara hizmet etmektedir. Dişli takımları çok sayıda sistem üzerinde kullanılır ve ortaya belli bir güç çıkar. Ortaya çıkan güç de planet dişlisi sayesinde otomatik transmisyonlarda kullanılır. Planet dişli sistemi sabit bir çevre dişlisi etrafında dönen pinyon dişlilerden aktarım yapabilen ve aracın düşük devrini ve yüksek tork elde etmesini sağlayan çok önemli bir sistemdir.

 

Bu dişliler çok hassas bir görev üstelendikleri için imalat sürecine çok dikkat edilmelidir. Yüksek teknolojiyle ve dünya standartlarında üretim yapılması çok önemlidir. Dişli sisteminden gelen sesler ve sorunlar varsa buna hemen müdahale edilmelidir. Gerekli bakımlar yapılmalı sistemde büyük sorunlar varsa bu dişlilerin vakit kaybetmeden değiştirilmesi gerekmektedir. Kullanım alanlarında göre çok çeşitli dişliler mevcuttur.

Planet dişlilerinin avantajları:

  • Giriş ve çıkış mili koaksiyal olarak yerleştirilmiştir
  • Yük birden fazla planet dişlisine dağılır
  • Düşük dönme gücü yüksek verimlilik sağlar
  • Birden fazla planet kademesinin kombinasyon olanağı sınırsız aktarma oranlarına erişilmesini mümkün kılar
  • Redüktörün çeşitli parçalarını sabitleyerek planet transmisyon redüktörü yaratma elverişliliği
  • Diferansiyel redüktör olarak ta kullanılabilir
  • Uygun hacim gücü
  • Geniş kullanım yelpazesi

Kavrama Nedir?

Döner haldeki bir parçanın hareketini aynı eksen üzerinde bulunan diğer bir parçaya iletmek veya iletilmekte olan bu hareketi istendiği zaman durdurmak amacıyla kullanılan tertibata kavrama adı verilir. Konumuz olan ve motorlu taşıtlarda kullanılan kavramalar krank mili ekseninde olmak üzere motorla vites kutusu arasına bağlanmış olup, motordan vites kutusuna hareket iletimini sağlar ve istendiği zaman, motor çalışmasına devam ettiği halde, bu hareket iletimini durdurur.

Kavramanın Görevleri

Motor çalışır durumda iken kavrama kavranmış olursa hareket motordan vites kutusuna iletilir. Aynı anda, vites kutusu vites durumunda ise motorun hareketi tekerleklere kadar iletilir ve taşıt harekete geçer. Kavrama ayrılmış durumda ( hareket iletmez durumda ) olduğu zaman motorun hareketi vites kutusuna geçemez ve vites kutusu boş durumda olmasa dahi motorun hareketi vites kutusuna iletilmediğinden taşıtın hareketi mümkün olmaz. O halde, vites kutusu vites durumunda olmasına rağmen, taşıt durur halde iken kavrama motorun çalışmasına imkan verir.

Kavramanın geçici olarak motorla vites kutusu arasındaki bağlantıyı kesmesinin, vites kutusunda hız durumlarının değiştirilmesindeki önemi büyüktür. Güç iletimi durdurulmadan vites kutusu bir hız durumundan diğer bir hız durumuna geçirilmek istenseydi, güç iletmekte olan iki dişli basınç altında olacağından bunların ayrılması oldukça güç olurdu. Vites kutusu boş duruma geldikten sonra, güç iletimi devam ederken istenen hız durumuna ait iki dişliyi kavrattırmaya çalışmak da dişlilerinde hasara uğramasına sebep olurdu. Çünkü büyük bir ihtimalle döndüren ve döndürülen dişlilerin çevre hızları birbirinden farklıdır. Bu durumdaki dişlilerin kavrattırılmaya teşebbüs edilmesiyle, dişlerin birbirine çarparak kırılmalarına sebep olunur.

Kavrama hareket iletmez duruma getirilirse dişler üzerisindeki basınç kalkacağından dişlerin birbirinden ayrılması kolay olur ve vites boş duruma gelince döndüren dişli serbest hale geleceğinden diğer bir hız durumu için kavrattırılacak dişlilerin çevre hızlarının denkleştirilmesi mümkün olur. Bunun sonucu olarak dişliler kolayca kavrattırılır. Bundan sonra kavrama tekrar kavramış duruma getirilerek motorun hareketi vites kutusu aracılığıyla bir başka oranda tekerleklere iletilir.

Diğer taraftan bir taşıtın durur halden belirli bir hızdaki hareket haline hemen geçişi imkansızdır veya büyük bir sarsıntıya sebep olunur. Bunun gibi düşük bir hızdan daha yüksek bir hıza veya yüksek bir hızdan daha düşük bir hıza aniden geçişte de büyük bir sarsıntı meydana gelir ve hareketi ileten parçalar aşırı derecede zorlanarak hasara uğrarlar. Kavrama ilk hareket esnasında motorun hareketini vites kutusuna, dolayısıyla tekerleklere, tedrici olarak iletir ve taşıtın harekete geçişi sarsıntısız olur. Aynı şekilde vites durumunun her değiştirilmesinden sonra motorla vites kutusunu tedricen bağlanmasını sağlayarak, taşıtın ani hızlanmasını veya ani yavaşlamasını, dolayısıyla sarsıntıları önleyerek hareket ileten parçaları hasara uğratmaktan korumuş olur ve taşıtta bulunanları oldukça rahatsız edici bir durum ortadan kaldırılır. Bunlardan başka herhangi bir sebeple de olsa motorla vites kutusu arasındaki bağlantının kesilmesi gerekebilir. Örneğin; bir arıza nedeniyle vites kutusu boş duruma getirilemeyebilir. Bu durumda taşıtın tamir yerine kadar çekilmesi sırasında tekerleklerin hareketinin motora iletilmemesi kavramanın ayırmasıyla mümkün olur.

Bu açıklamalardan sonra kavramanın görevi şu şekilde özetlenebilir:
• İlk hareket sırasında motorun hareketini tekerleklere tedricen ileterek taşıtın sarsıntısız olarak harekete geçişini sağlamak.
• Taşıt hareket halinde iken vites durumlarını değiştirmek için motordan vites kutusuna hareket iletimini geçici olarak kesmek.
• Gerekli hallerde motorla güç aktarma organlarının bağlantısını kesmek.

Kavramada Aranan Özellikler

• Yukarda açıklandığı gibi, kavramanın esas görevi motorun hareketini vites kutusuna tedrici olarak iletmektir. Fakat modern bir kavramada bu görevin yanında aşağıdaki özelliklerin bulunması istenir;
• Vites durumlarının kolay ve sessiz olarak değiştirilebilmesi için kavrama diskinin atalet momenti küçük olmalıdır. Bunun içinde diskin hafif olması gerekir. Çok büyük disklerde kavrama pedalına basılınca disk de özel şekilde frenlenerek vitese geçme işlemi sessiz hale getirilir.
• Krank milindeki burulma titreşimlerini vites kutusuna iletmemelidir.
• Serbest duruma geçmesi için kavrama pedalına tatbik edilmesi gereken kuvvet az olmalıdır.
• Bakımı kolay olmalıdır.
• Ucuza mal olmalıdır.