Kumanda Valfi Nedir?

Hidrolik direksiyon sisteminde, sürücünün direksiyon simidini döndürmesiyle iki önemli bilgi oluşur: dönüş yönü ve dönüş kuvveti. Sürücünün direksiyonun simidini döndürme yönüne göre ve direksiyon simidini döndürme kuvvetine göre; hidrolik sistem güç üretmeli ve destek olmalıdır. 

Sürücünün dönüş yönü ve dönüş kuvveti talebi, kumanda valfi tarafından algılanır ve ayarlanır. Direksiyon simidinin dönüş yönü, kumanda valfinde bulunan burulma çubuğunun burulma yönüyle valfe etki eder.

Direksiyon simidini sürücünün sert çevirmesi, burulma çubuğunun sonuna kadar burulmasına sebep olur, böylece valf içerisindeki akış kanalları sonuna kadar açılarak, yağın akış miktarı arttırılır. Böylece ilave hidrolik gücün miktarı ayarlanmış olur.

Kısaca kumanda valfi; hidrolik sistemin çalışma yönünü ve gücünü, direksiyon simidini hareketine bağlı olarak ayarlar.

Hidrolik direksiyon sisteminde, hem pinyon kremayer dişli kutusu (binek araçlar) hem de bilyeli sonsuz vida tip dişli kutusu (ağır vasıtalar) içinde, bir hidrolik kumanda valfi ünitesi (döner valf) kullanılır. Burada önce pinyon kremayer tip direksiyon dişli kutusundaki hidrolik kumanda valfinin çalışmasına, daha sonra sonsuz vidalı döner bilyeli tipdekine değinilecektir.

Direksiyonun dönüş yönü, burulma milinin burulma yönünü; yani kumanda mili valfinin, döner valfin hangi kanallarını açıp hangilerini kapatacağını belirler. Böylece sağa dönüşlerde, hidrolik silindirdeki pistonun sağ yöne hareket ettirecek şekilde yönlendirilen basınçlı yağ, sola dönüşlerde silindirdeki diğer basınç odasına gönderilerek, pistonun hareket yönü değiştirilir. Direksiyonun dönüş yönü, kumanda valfinin çalışma yönünü belirler.

Sürücü direksiyonu çevirdiğinde, direksiyon milinde bir döndürme kuvveti (tork) oluşur. Bu döndürme kuvveti direksiyon mili tarafından direksiyon dişli kutusu gövdesindeki “burulma mili”  ve “kumanda valf mili”ne aktarılır.

Direksiyon çevrildiğinde, direksiyon mili, burulma milini döndürmeye çalışırken, aracın ağırlığı altındaki tekerlekler de dönmeme yönünde bir tepki kuvveti ile aşağıdaki pinyon dişliden burulma miline etki eder. Bu durumda ters yöndeki iki kuvvet altında kalan “burulma mili”, burulur.

Burulma mili ve kumanda valf milli, dönme hareketini direksiyondan beraberce alıp dönerler, fakat alt kısımda, pinyon dişli bağlantısında ayrı ayrı pinyon dişliye bağlıdırlar. Burulma mili direkt olarak pinyon dişliye bağlıdır fakat; kumanda valf mili, burulma payı bırakılmış (boşluklu) halde bir dayanma pimine dayanarak döndürecek şekilde bağlıdır. Bu boşluk, burulma milinin burulduğu boşluğu kadardır, boşluk aşılınca ve kumanda valf mili pime dayanınca, artık hareket kumanda valf mili üzerinden pinyon dişliye aktarılıyordur, tabi ki bu dönüş sırasında burulma mili de burulmuş halde kalmaya devam ediyor, yağı yönlendirerek hidrolik basıncı silindire gönderiyordur.

Kumanda valf mili ile, döner valf arasında çok az (milimetrik) bir boşluk vardır, bu boşluk yağın geçişini sağlayan kanalları (orifis) meydana getirir. Burulma mili, direksiyon mili ile pinyon dişli arasında çalışır.  Zaten burulma mili de ancak bu boşluğun yarısı kadar burulabilir, devamında kumanda valfi mili döner valfe dayanacaktır.

Burulma milinin burulma miktarı, direksiyonun döndürülme kuvvetine bağlı olarak değişir; burulma miktarı, kontrol valfinde yağın geçtiği kanalların büyüklüğünü belirler, kanalın büyüklüğü silindirlere gönderilen yağın akış miktarını belirler, yağın akış miktarı ise ilave hidrolik gücünün miktarını belirler. Sert-hızlı direksiyon çevirme, fazla burulma, daha büyük yağ kanalları ve daha fazla hidrolik güç demektir.

Kumanda valfi, hidrolik yağı yönlendirdiği gibi, hidrolik gücün ayarlamasını da yapar.

Bilyeli Sonsuz Vida Tip Hidrolik Direksiyonda Kumanda Valfi (Ağır araçlarda Kumanda Valfi)

Yük taşıyan ticari ağır vasıtalarda genellikle bilyalı tip direksiyon kutusu kullanılır. Bu sistemde de hidrolik direksiyon yardımcı sistemi bulunmaktadır, hidrolik basınç odaları, sektör milinin iki yanında bulunarak, ilave kuvveti aktarır. Hidrolik kumanda valfi yine direksiyonun milinin kutuya giriş yaptığı üst kısımdadır (direksiyon mili ile sektör mili arasında) ve hem direksiyon yönünü hem de ilave güç miktarını ayarlar. Sistemde yine “burulma mili” bulunur, yıldız tip valf ile, yağ kanallarının açıklığı değiştirilir.

Ağır vasıtalarda çok büyük yükler taşındığından, direksiyon sistemi (tekerlekleri çevirmek için gerekli kuvvet) büyük kuvvetler gerektirir, sistemdeki hidrolik yağ basıncı da çok fazla olmaktadır. Direksiyon sonuna kadar döndürüldüğünde, sistemdeki yüksek basınçlı hidrolik yağın artık etki etmemesi istenir, bu sebeple mevcut basıncın artmaması ve sınırlandırılması için, direksiyon kutularında (basınç odalarında), “basınç sınırlama valfleri” kullanılır.

Binek ve hafif ticari araçların hidrolik direksiyonlarında, direksiyon sona dayandığında meydana gelecek aşırı basıncı önlemek amacıyla, hidrolik pompada bir “akış kontrol valfi” kullanılır, bu valf basınç limit değeri aştığında açılarak, yağı tekrar emiş hattına yönlendirir.

Hidrolik Direksiyon Bozulursa Ne Olur?

Hidrolik direksiyon devreden çıksa, pompa bozulsa, hortumlar yırtılsa, motor stop etse vb. arıza durumlarında; hidrolik destek olmasa bile, kontrol valfi milinin pinyon dişli dayanma pimine dayanmasıyla, direksiyon döndürülebilir. Bu durumda direksiyon çok ağırlaşacaktır.

Direksiyon Döndürülmüş Halde Sabit Tutulduğunda Ne Oluyor?

Direksiyon simidi döndürülürken, kumanda valfi hidrolik basıncı dönüş yönüne göre yönlendiriyor, o yönde ilave bir kuvvet elde ediliyor ve direksiyon döndürme kuvveti azalıyordu. Fakat direksiyon simidini bir miktar döndürüp, sabit olarak bu pozisyonda bir süre devam ettiğimizde neler oluyor? Hidrolik sistem nasıl çalışıyor?

Direksiyon bir miktar döndürülüp, daha fazla döndürülmeden sabit tutulması durumunda, artık direksiyon simidinden pinyon dişiye doğru bir tork (döndürme kuvveti) uygulanmaz, bu durumda burulma mili artık burulmaz. Burulma mili burulmadığından, kumanda valfi nötr konuma geçer, pompadan basılan yağ, tekrar rezervuar kutusuna geri döner. Direksiyon sistemine ilave bir hidrolik güç sağlanmaz.

Aracın ön tekerlekleri kaldırılmış halde direksiyon çevrilirse ne olur ?

Bu durumda direksiyon çevrildiğinde, direksiyon simidinin döndürme kuvvetine (tork) karşı, tekerleklerden hiçbir karşı kuvvet uygulanmayacağından, burulma mili burulmaz, hidrolik silindire basınçlı yağ yönlendirilmez.