Süspansiyon Sistemi Nedir?
Aracı tekerleklere bağlayarak yol, araba ve sürücü arasındaki uyumu sağlayarak yol tutuşuna destek olup stabil sürüşe imkanı vermektedir. Lastiklerle yol arasındaki teması daimi kılmaktadır. Aracın yolla temas etmesiyle sürtünmenin hiç kesilmemesi sağlanarak yol bozukluklarında ya da virajlarda arabanın gövde kontrolünü kaybetmeyerek sürüşe devam edilmesini sağlamaktadır. Süspansiyon sistemiyle fren veya direksiyon hareketlerine hızlı yanıt alıp kötü yol durumlarında minimum seviyede etkilenmektedir.
Süspansiyon sistemi genel olarak motorlu araçlarda şok ve titreşimleri emmek için yapılmış parçaların bütünü olup lastiklerle yol arasında sürtünmeyi ayarlayıp virajı hatasız şekilde almayı sağlar.
Süspansiyon Sistemi Görevleri Nelerdir?
Süspansiyon sistemlerinin görevleri temelde üç tanedir.
1. Yol Bozukluklarının Hissedilmemesi
Yollardaki bozuklukları minimum seviyede hissedilmesini sağlamaktır. Otomobillerde temel olarak süspansiyon sistemi, lastikler ve koltuklar titreşim ve sarsıntıları azaltmakta görevlidir.
Hareket halindeki araçta çukura giren tekerlek aşağı doğru ivmelenmektedir fakat süspansiyonlu araçlarda bu ivmelenme minimum şekilde olmaktadır. Bunun nedeni sistemin parçaları aracı her zamanki seviyede tutup aracın içinde çok az hissedilmesini sağlamaktadır.
2.Aracın Yol Tutuş Seviyesini Arttırmak
Süspansiyon sisteminin temel görevi aracın tekerleklerinin yola bağlı kalmasını sağlayıp araç içinin fazla etkilenmesini önlemektir. Yollardaki çukur, tümsek arttıkça tekerlek aşağı ve yukarı hareket yapacaktır. Araç kasasının sabit kalması gerektiği için çukur ya da tümseğe göre lastikleri zemine yaklaştırarak yol tutuş performansını üst seviyede olmasını sağlar.
3.Virajlarda Dönüş Kabiliyetini Arttırmak
Yolların virajlı kısımları genellikle merkez kaç kuvvetini artırabilmek için yolun iç kısmına doğru eğimli olarak yapıldığından araç dönüş esnasında viraj içindeki tekerlekler daha az baskı altındayken virajın dışındaki tekerlekler aracın ağırlığından dolayı daha fazla baskı altında kaldığından yol tutuşunda başarılı olabilmesi için iç tekerin yola daha iyi tutunarak dış tekeri desteklemesi gerekmektedir.
Süspansiyon Sistemi Nasıl Çalışır?
Kontrollü bir sürüş sağlanması ve arabada bulunan insanların güvenliğini en üst seviyede sağlamak için süspansiyon sistemi kurulmuştur.Süspansiyon sisteminde tekerler çukur veya tümsek seviyesine göre aşağı ve yukarı hareket ederek arabaları düz bir sistemde tutup her engebede titremeyi engelleyerek görevini yerine getirmektedir. Görevini yerine getirirken fırlatma sistemi şeklinde çalışmaktadır.Yaylara gelen darbeyi yumuşatarak onu tam tersi yöne iletip sarsıntının hissedilmemesini sağlamaktadır.Yolda ilerlerken engeller ve sarsıntılar durmadan devam ettiği için böyle bir darbe geldiğinde süspansiyon sistemi bu darbeyi ters yöne itip arabanın fırlatılmasını engelleyecek başka sistemlere de ihtiyaç duyulmaktadır. Bu görevi amortisörler de görmektedir.
Süspansiyon sistemi genelde şu 3 parça ile birlikte çalışmaktadır:
Şasi, Direksiyon Sistemi, Tekerlekler ve Lastikler.
Süspansiyon Sistemi Parçaları Neler?
1.Yaylar
Tekerlekler hariç aracın bütün yükünü üzerinde taşıyarak esnek yapısı sayesinde tekerleğin tümseklerde şasiye yaklaşarak çukurda şasiden uzaklaşmasına izin vererek sarsıntı hissini en aza indirmektedir.
Yay Çeşitleri:
- Yaprak yaylar
- Helisel yaylar
- Burulma çubuklu yaylar
- Pnömatik (hava yastıklı) yaylar
- Hidropnömatik yaylar
Yaprak yaylar
Genelde kamyon ve eski tip otomobillerde kullanılmaktadır. Genellikle ağır yük taşımacılığı yapan araçlarda kullanılmaktadır. Boyları birbirinden farklı yay çeliğinden üretilen yapraklar üst üste konularak kelepçelerle sabit tutturulmaları sağlanılır. Parçalar merkez cıvatasıyla birbirine bağlanarak ana yaprağın her iki ucu kıvrılarak ön dingile ve askı sistemlerine bağlanır. Yaprakların birbiri üzerinde kayma yapmasıyla yaylanmasını sağlayarak dikey ivmelerden oluşan enerjiyi absorbe edip sürtünmeyi en aza indirerek yaprak ömrünü uzatır. En verimsiz süspansiyon sisteminden biri olup günümüzde neredeyse artık hiç kullanılmamaktadır.
Helisel Yaylar
Binek arabalarda ve yolcu otobüslerinin askı sistemlerinde kullanılır. Yuvarlak kesitli yay çeliğinden yapılan çubuklar ısıtılıp kalıplar üzerine sarılması ile şekillenerek uçları yay tablasına düzgün oturacak şekilde yapılır. Her aracın ağırlığı farklı olduğundan dolayı yay çapı ve bakla sayısı buna göre üretilir. Helisel yaylar, ön askı sisteminde alt ve üst salıncaklar arasına bağlı olup kırıldığında ve esnekliğini kaybettiğinde yenileriyle değiştirilmektedir.
Burulma Çubuklu Yaylar
Bir veya birden fazla uzun çelik çubuktan meydana gelip çubuklar burulmaya karşı dirençli malzemeden üretilmektedir. Çubuğun bir ucu kare şeklinde yapılarak aracın şasisine dönmeyecek şekilde sabitlenip diğer ucu da askı sisteminin uçlarından birine bağlanarak yolda tekerleğin hareketini yumuşatıp yaylanmayı sağlar. Çok uzun ömürlü olmayıp ani ve sert yüklenmede kırılmaktadır. Günümüzde genellikle araçların arka süspansiyonlarında kullanıldıkları görülmektedir.
Pnömatik (Hava Yastıklı) Yaylar
Pnömatik yaylar, havalı askı sistemlerinde kullanılarak her tekerde yay yerine hava yastığı bulunur. Genellikle yolcu otobüsleri, kamyon gibi basınçlı hava sistemi bulunan ağır taşıma araçlarında kullanılmaktadır. Hava yastığı, koruyucu bir kap içinde hava ile şişirilmiş lastik körükten meydana gelip aracın bütün ağırlığı bu yastıklara binmektedir. Hava yastıkları, araç kompresöründen gelen basınçlı hava ile şişirilerek sistemde bulunan seviye ayar supabı, kasa ile dingil arasındaki mesafenin her konumda eşit kalmasını sağlamaktadır. Seviye ayar supabının komuta kolu dingiller ile irtibatlıdır. Araç yükünün fazla olması halinde kasa yastıklar üzerine oturup dingillere yaklaşmak isteyip yastığın çökmesi ile komuta kolu, seviye ayar supabını etkileyip yastıklara dolan havanın basıncının artmasını sağlar. Yastıklar, kasa ile dingil arasında ayarlanmış mesafeye gelene kadar şişip araç yükünün azalması ile hava yastıkları serbest kalıp dingil ile kasa arasındaki mesafeyi açmak istemektedir. Böylelikle komuta kolu, seviye ayar supabını ters yönde etkileyip yastık hava basınçlarını gerektiği kadar düşürmektedir. Havası indirilen yastıklar kasa ile dingil arasındaki ayarlanan mesafenin sabit kalmasını sağlamaktadır.Komuta kolu, seviye ayar supabı ile birlikte çalışıp araç yükünün artması ile hava yastıklarına basılan havanın basıncını arttırıp yük azalması halinde yastık hava basınçlarını düşürülerek sonuç olarak dingil ve kasa arasındaki mesafe her zaman sabit tutmaktadır.
Hidropnömatik yaylar
Her ünitedeki sızdırmaz yapıdaki hücre (hava yastığı) yüksek basınç altında azot gazı ile doldurulup hücrenin altında ikinci hücre olduğundan burası da akışkan ile doldurulmaktadır. Bunlara hidro-pnömatik yaylar denilmektedir. Sistem, biri diğerinin üzerinde olmak üzere üç odaya bölünmüş kap şeklindeki bir yapıdan meydana gelmiştir. Kubbe şeklindeki en üst oda azot gazı ile doludur ve ortadaki odadan bir diyafram vasıtasıyla ayrılır. Ortadaki oda içinde antifriz ve korozyon önleyici madde bulunan su ile doludur. Üçüncü ve en alttaki oda ise yine hidrolik akışkanla doludur ve alt tarafı diyaframla kapatılmıştır. Diyaframın alt tarafı süspansiyon vasıtasıyla aşağı yukarı hareket eden konik bir pistona kuvvet uygular. İki alt oda arasındaki bölümde amortisör valfı bulunur. Hidro-pnömatik yayda yağ basıncı 100–200 bardır. Tekerlekler yoldaki tümsek ile karşılaştığında sıvı yukarı doğru itilip gaz sıkıştırılarak her tekerlekteki ünite arka ile önü birbirine bağlamaktadır. Böylelikle sol ön tekerlek tümsekle karşılaşınca, sol üniteden bir kısım sıvı boru üzerinden arka sol üniteye yollayıp sol arka tekerleği kaldırmaktadır. Yoldan gelen titreşim iki tekerlek arasında paylaştırılıp sönümleşmektedir. Aracın yük artışıyla ünitede akışkan artışı olup yük azalmasıyla akışkan azalması olmaktadır.
Yol darbesiyle piston yukarı doğru hareket edip silindirin içerisindeki hidrolik akışkan küre biçimindeki haznenin içerisine basınçlı olarak gönderilmektedir. Diyafram yukarı doğru sürülüp gaz sıkıştırılır. Engel aşıldıktan sonra gaz ilk basıncına düşerek diyafram ve piston tekrar başlangıç durumlarını almaktadır.
2.Amortisör
Amortisörler yaylardaki hareketin tam tersi hareketle karşılık veren süspansiyon sistemi parçası olup yayın çukurlarda tekerlekleri aşağı ve yukarı şekilde itmesi hareketiyle dengeyi sağlayan parçaya verilen isimdir. Süspansiyon sistemi fırlatma hareketi olup engebeli yollardaki darbelerde sarsıntıyı en aza indirmek amacı ile darbeyi ters yöne çevirmesiydi. Amortisörlerde bu darbeyi emerek yok etmeye çalışırken süspansiyonlar aracı fırlatacak güçte kuvvet uygulayabilmektedir. Böylelikle amortisörler, süspansiyondan gelen fırlatma gücündeki kuvveti absorbe ederek araçların kasis ve çukurlarda fırlamasına engel olmaktadır.
Amortisör Çeşitleri
Ø Çalışma Şekillerine Göre Amortisörler
- Tek tesirli amortisörler
Sadece çekme hareketi olduğunda sönümleme yaparlar. Amortisör bastırıldığında sönümleme yapmazlar
- Çok tesirli amortisörler
Bu tip amortisörlerde ise hem bastırıldığında hem de çekildiğinde sönümleme kuvveti doğururlar. Günümüzde genellikle çok tesirli amortisörler kullanılır.
Ø Yapılarına Göre Amortisörler
- Çift borulu amortisörler
- Tek borulu amortisör
Ø İçindeki Akışkanın Cinsine Göre Amortisörler
- Hidrolik amortisörler
- Gazlı amortisörler
Bozuk Amortisörün Zararları
- Süspansiyon yumuşar,
- Yol tutuşu zayıflar,
- Direksiyon sertleşir ve titrer,
- Islak zeminde araç kayar,
- Lastikler aşınır,
- Frenler zayıflar.
3.Kollar (Askı Sistemi)
Yayları ve amortisörleri araç şasisine sabitlemeye yarayan metal bağlantı kollarına askı sistemi adı verilir. Ön tekerlekleri bağlayan kollar ön askı sistemi, arka tekerlekleri bağlayan kollar ise arka askı sistemi denir. Tümsek ve çukurlarda oluşan sarsıntıları minimuma indirerek virajlarda tekerlekler yola daima düz basar. Kendi içlerinde ikiye ayrılırlar.
A- Sabit Askı Sistemi
Her iki tekerleği birbirine bağlayan aksta sağ tekerde yaşanan sarsıntının sol tekere iletilmesidir. Konforu düşürmektedir fakat uzun ömürlüdür. Ağır taşımacılıktaki araçlarda daha çok kullanılmaktadır.
B- Serbest Askı Sistemi
Tekerleklerdeki süspansiyonun birbirinden bağımsız çalışmasını sağlamaktadır. Sağ tekerdeki titreşimin sola yansımasını önleyip yol tutuş konusunda sabit askıya göre çok daha iyidir. Konforun ön planda tutulduğu binek araçlarda kullanılmaktadır. Fakat çok uzun ömürlü değildir. Bağlantı tipi ve yapısal farklılıklardan dolayı ayrı ayrı incelenmektedir.
Tekerleklerdeki süspansiyonun birbirinden bağımsız çalışmasını sağlamaktadır. Sağ tekerdeki titreşimin sola yansımasını önleyip yol tutuş konusunda sabit askıya göre çok daha iyidir. Konforun ön planda tutulduğu binek araçlarda kullanılmaktadır. Fakat çok uzun ömürlü değildir. Bağlantı tipi ve yapısal farklılıklardan dolayı ayrı ayrı incelenmektedir.
-Mc-Pherson gergi çubuklu tipi serbest süspansiyon sistemleri
– Çift salıncaklı (Double Wishbone)bağımsız süspansiyon sistemleri
– Burulma çubuklu(Double Wishbone) bağımsız süspansiyon sistemleri
– Yarı çeki salıncaklı bağımsız süspansiyon sistemler
Mc-Pherson Gergi Çubuklu Tipi Bağımsız Süspansiyon Sistemleri
Önden çekişli araçlarda ön süspansiyon sistemi için kullanılmaktadır. Daha az parça ile hafif ve basit bir yapıya sahip olduğundan bakımı kolaydır. Küçük ve orta büyüklükteki araçlarda en çok kullanılan serbest süspansiyon sistemidir.
Özellikleri
-Süspansiyonun yapısı basittir.
– Parçaların sayısı az olduğundan yaysız kütle azdır.
– Sistem az yer kaplar böylece motorun yerleştirilebileceği alan geniştir.
– Süspansiyon bağlantı noktaları arsındaki mesafe fazla olduğundan ön düzen ayarı bozulmasına neden olabilecek imalat ve montaj hataları çok az etkilidir. Bu nedenle toe-in ayarı hariç başka bir ayara gerek yoktur.
Çift Salıncaklı (Double Wishbone) Bağımsız Süspansiyon Sistemleri
Aksı alt ve üst kollar desteklemektedir. Mükemmel sürüş dengesi ve konfor sağlamaktadır.
Burulma Çubuklu(Double Wishbone) Bağımsız Süspansiyon Sistemleri
Aracın tümseklere binip ya da kasislere düşmesi çubuğu daha da burmaya çalışıp salınıma katılmasını sağlamaktadır. Çubuğun dönmeye karşı göstermiş olduğu direnç oranında salınımı yumuşatılmış olmaktadır. Aynı zamanda burulma çubuğu bir nevi seviye düzelticisi veya dengeleme cihazı gibi çalışmaktadır.
C- Havalı Süspansiyon
Kamyon, otobüs ve lüks binek araçlarda kullanılmaktadır. Yoldaki tümsek ve çukurlara karşı üst düzey konfor sağlamaktadır ve virajlarda sertleşip aracın savrulmasını azaltmaktadır. Süspansiyon sisteminde metal yaylar yerine hava körükleri kullanılmaktadır. Air süspansiyon olarak da bilinen bu sistem hava körüklerinin basıncı değiştirilebildiği için amortisör sertliği de ayarlanabilmektedir.
Airmatic Havalı Süspansiyon Sistemi
Airmatic araçların süspansiyon yükseklik ve alçaklığını araçların yolların durumuna göre otomatik olarak aracın içindeki düğme yardımı ile aracın 25mm aşağı ve yukarı hareket ettirilebilmektedir. Yol durumuna göre aracın çok daha iyi yol tutmasını sağlayan sistemdir.
İlk olarak Mercedes tarafından geliştirilip kullanılmaya başlayan sistem diğer markalar tarafından da kullanılmaktadır. Son yıllarda kullanımı artmakta olmuş olsa da bu teknoloji maliyet açısından araç fiyatını arttıran özelliktir.
Havalı süspansiyona 3 temel faktör etki eder:
Yük (ağırlık)
Sürücünün seçimi
Araç hızı
Günümüzde iki tür Airmatic kullanılmaktadır. İlki Mercedes, BMW ve Audi tarzı araçların yüksek performanslı modellerinde tercih edilen, yol durumuna göre yükseltilip, alçaltılan Airmatic sistemidir. Bu sistem, genel Airmatic’tir. Diğer Airmatic sistemi de, Fabia ve Volkswagen araçlarda bulunan Airmatic’tir. Bu Airmatic, genel özelliğin yanında hava sensörüne sahiptir. Bu sensör, aracın içerisinde bulunan havanın kalitesini değerlendirmektedir. Eğer bu kalite, değerlerin altındaysa, dışarıdan içeriye temiz hava aktarımı yapmaktadır. Bu ekstra özellik, sürücüler tarafından beğeniyle karşılanmaktadır. Airmatic günümüzde sayılı araçta bulunsa da hem sürüş güvenliği, hem sunmuş olduğu konfor ile ileride birçok araçta standart olabilir.
4.Denge Çubukları
Araçlar viraj alırken savrulma tehlikesi yaşadığı için stabilizatör(denge çubukları) dışa doğru savrulan araç ile tekerlekler arasındaki açı farkını azaltıp araca denge getirmektedir.
5.Salıncak Kolları ve Rotiller
Üretim aşamasında yağlanabilen rotiller, aksı salıncaklara bağlamaktadır. Her durumda tekerleklerin aks ile bağlantıda olmasını sağlamaktadır. Bağlantıyı korumak için rotiller tümsekli yollarda harekete geçerek, aksı hafifçe yukarı itmektedir.