Direksiyon Dişli Kutusu Çeşitleri Görevleri ve Arızaları

 Direksiyon Dişli Kutusu Çeşitleri

a) Pinyon-kremayer dişli kutusu,

b) Sonsuz vida–sektör direksiyon dişli kutusu,

Sonsuz vida–döner bilyeli somun dişli kutusu (en yaygın kullanım),

Kam–levye dişli kutusu,

Sonsuz vida makara dişli kutusu

“Pinyon-Kremayer tip direksiyon dişli kutusu” ve “Bilyalı sonsuz vidalı tip direksiyon dişli kutusu”, en yaygın kullanım alanına sahip kutulardır. Bugün tüm dişli kutusu tipleri, hidrolik ve elektrikli sistemlerle güçlendirilmiş şekilde kullanılmaktadır.

Direksiyon Dişli Kutusunun Görevleri

Direksiyon milinden aldığı dönme hareketini (dairesel hareketi), doğrusal (düz) harekete dönüştürür.

Dişli oranı sayesinde, direksiyon simidine uygulanan döndürme kuvvetini arttırarak tekerleklere iletir. Tersinden bakarsak, direksiyon simidinin yumuşak (kolay) biçimde döndürülmesini sağlar.

Direksiyon simidinin dönüş hareketi, direksiyon milinin ucundaki pinyon dişliden kremayer dişliye aktarılır. Böylece dairesel hareket doğrusal (düz) harekete dönüştürülmüş olur. Pinyon ve kremayer dişleri arasındaki dişli oranı sayesinde, direksiyon kuvveti arttırılmış olur.

a) Pinyon Kremayer Tip Direksiyon Dişli Kutusu

Pinyon kramyer, binek araçlar ve hafif ticari araçların tümünde kullanılan en yaygın direksiyon dişli kutusu tipidir. Günümüzde bu dişli kutusuna hidrolik veya elektrikli sistemler ilave edilmiştir. Sürücünün direksiyonu döndürmesiyle, dairesel hareket dişli kutusunda doğrusal harekete çevrilir ve miktarı azaltılarak tekerleklere iletilir.

Direksiyon Dişli Oranı ve Döndürme Kuvvetinin Arttırılması

Pinyon ve kremayer dişli arasındaki dişli oranı sayesinde, direksiyon simidinden elde edilen döndürme kuvveti, arttırılarak tekerleklere iletilir. Burada şanzımanlardaki gibi, küçük dişlinin büyük dişliyi döndürdüğünde momentin artması ve hızın azalması prensibi söz konusudur. 

Dişli kutusundaki oran sayesinde, tekerleklere iletilen itme kuvveti, direksiyonu çevirmek için gereken kuvvetten çok daha fazladır, yine bu oran sebebiyle tekerleklerin dönme miktarı da (açısal), direksiyonun dönme miktarından çok daha azdır. Dişli kutusunun kuvvet miktarını arttırıp, hareket miktarını azaltması sayesinde; direksiyonu çevirmek daha kolay, aracı yolda kararlı (stabil) şekilde tutmak daha kolay olmuştur.

Direksiyon dişli oranının formülü 

Dişli oranı= Direksiyon simidinin dönme miktarı (derece) / Ön tekerleğin dönme miktarı (derece)

Direksiyon dişli kutusunda dişli oranı arttıkça , direksiyonu döndürmek için gereken kuvvet de azalır fakat, tekerlekleri döndürmek için direksiyonu daha fazla döndürmek gerekir. Direksiyon simidinin tur sayısının artması, o direksiyonun daha yumuşak olmasını sağlayacaktır (aynı tekerlek dönme açısı için).

Aktarma oranı, pinyon dişlinin çapına bağlıdır. Direkiyon dişli kutusundaki pinyon dişlinin çapı ne kadar küçükse, direksiyon o kadar yumuşak ve tekerleğin dönme açısı o kadar az olur. Yani; hareketin aktarılması azalırken, kuvvetin aktarılması artar.

Araçların ön tekerlekleri, direksiyon sadece düz konumdayken birbirine paralel hareket ederler; dönüşlerdeyse her zaman içteki tekerlek dıştaki tekerlekten daha fazla döner (dönüş açı daha fazladır), bu düzen "ackerman prensibi" ile açıklanır.

Direksiyon için ön tekerleklerin döndürülmesi, tekerlekler ve gövde arasındaki bağlantıyı oluşturan süspansiyon sistemiyle çok ilgilidir; direksiyon ve süspansiyon sistemi birlikte çalışırlar.

b) Sonsuz Vida Döner Bilyeli Tip Direksiyon Dişli Kutusu

Temel olarak parçaları: Sonsuz vida , döner bilyalı somun ve sektör mili ile dişlisinden meydana gelir.

Bilyeli Dişli kutusunun çalışması

1. Direksiyon simidindeki dairesel hareket , direksiyon mili ile sonsuz vidaya iletilir. 
2. Sonsuz vida dişleriyle, sonsuz vida somunu dişleri arasında çok sayıda bilya yer alır.
3. Sonsuz vidanın hareketi bilyeler üzerinden sonsuz vida somununa geçer. Bilyeler, bilye somunu ve kanallar içinde sürekli devir daim yaparlar.
4. Bilye somunu, sonsuz vidanın dönüş yönüne bağlı olarak, aşağı yukarı hareket ederek sektör milini de sağa sola döndürür.
5. Sektör milindeki bu hareket , komuta kolu (pitman) , rotlar ve rot başları ile tekerleklere kadar ulaşır.

Bilye somunu ve bilyeler arasında sürtünme çok küçüktür, direksiyonu döndürmek kolaydır. Ağır taşıtlarda (kamyon, tır, otobüs) tercih edilir. Yoldan gelen darbelerin direksiyon simidine etkimesi (direksiyon tepmesi) daha azdır.

Sonsuz Vida Döner Bilyeli Tip Hidrolik Direksiyon Dişli Kutusu

Günümüzde tüm sonsuz vidalı tip direksiyon kutuları, hidrolik direksiyon donanımıyla birlikte kullanılmaktadır. Sistemde; hidrolik pompa, kumanda valf, dişli kutusunda basınç odaları bulunmaktadır. Pompa, motordan aldığı hareketle basınçlı yağı dişli kutusundaki kumanda valfine gönderir. Kumanda valfi, direksiyon yönüne göre burulma milinin valf kanallarını açmasıyla; basınçlı yağın yönünü ve miktarını belirler. Dişli kutusu içinde, sektör milinin iki yanında bulunan basınç odalarından birine basınçlı yağın gönderilmesiyle, sektör milinin dönme kuvveti arttırılmış olur. Böyle tekerlekleri döndürme kuvveti artar, direksiyon yumuşar.

Biyeli Sonsuz Vida Tip Direksiyon Kutusunun Avantajları

Pinyon kremayere göre darbelere daha dayanıklıdır.

1. Değişken direksiyon dişli oranı (değişken aktarım) yapılabilir.
2. Daha büyük kuvvetler aktarılabilir, yani direksiyon döndürme kuvveti çok daha fazla arttırılarak tekerleklere iletilir, böylece direksiyon simidi daha yumuşaktır (çevirmek için daha az efor sarf edilir)
3. Çalışma açısı çok büyüktür. Bu dişli kutusu sayesinde tekerlekler çok büyük miktarda döndürülebilir.
4. Az yer kaplar.
5. Hidrolik direksiyon sistemi uygulanabilir, hidrolik yağın basıncıyla direksiyon daha yumuşak, tekerlekleri döndürme kuvveti çok daha fazla olabilir.

Direksiyon Dişli Kutusu Arızası

Direksiyonun aşırı zorlanması, aracın kaza yapması, tekerlekler tarafından gelen aşırı yol darbeleri, direksiyon kutusunun montaj civatalarının gevşemesi, direksiyon dişli kutusunda arızaya sebep olabilir. Bu arızalar; direksiyon boşluğu, kutu gövdesinde çatlak vb. olabilir.

Pinyon kremayer direksiyon dişli kutusu boşluk yapmışsa değiştirilmesi gerekir. Bilye vida tip direksiyon kutusunda boşluk giderilebilir.

Direksiyonun ortalanmış olması için şunlar olmalıdır

1. Tekerlekler tam olarak düz pozisyonda olmalı. Düz değilse, rot ayarıyla tekerlekler düz konuma getirilir.
2. Direksiyonun simidinin tur olarak tam orta pozisyonda olmalı.
3. Direksiyon simidi pozisyon olarak düz konumda (9’u çeyrek geçe pozisyonu)
4. Direksiyon kutusundaki dişlinin orta pozisyonda olması (pinyon dişli, kremayerin tam orta noktasında veya sektör mili dişlisi-bilye somunu tam orta pozisyonda olmalı). Direksiyon dişli kutusunun orta pozisyonda olduğunu anlamak için, kutunun üzerinde ve direksiyon mili üzerindeki işaret çizgilerinin aynı hizada olup olmadıklarına bakılır, aynı hizada değilse ayar civatalarıyla ayarlanabilir.

Direksiyon Ortalaması Nasıl Kontrol Edilir?

Direksiyon orta pozisyondayken, tam sağ yapıldığındaki direksiyon tur sayısı, tam sol yapıldığındaki tur sayısına eşit olmalıdır.

Direksiyon Ortalaması Nasıl Yapılır?

1. Tekerlekler tam düz pozisyona getirilir,
2. Pitman (komuta kolu) çıkarılır,
3. Direksiyon tam sol veya tam sağ yapıldıktan sonra, aksi yönde sona varana kadar döndürülür ve sayılır (örneğin 8 tur),
4. Tam turun yarısı kadar direksiyon geri döndürülür (4 tur),
5. Pitman kolu tekrar takılır.

Direksiyon ortaaması yapıldıktan sonra bu pozisyondayken, direksiyon simidi de tam orta konumda olmalıdır, eğer direksiyon simidi yamuk duruyorsa, direksiyon miline bağlandığı somun sökülerek simit çıkarılır, daha sonra düz konumda takılıp somun sıkılır.