Tork konvertörü nedir? Nasıl çalışır?

Kocaman bir kek kalıbı gibi görünen tork konvertörü, otomotiv sektöründe kullanılan sistemler arasında belki de anlaşılması ve anlatılmas...

Kocaman bir kek kalıbı gibi görünen tork konvertörü, otomotiv sektöründe kullanılan sistemler arasında belki de anlaşılması ve anlatılması en zor parçalardan bir tanesidir. Zaten tork kelimesi başlı başına zor bir terimken bir de tork konvertörünü anlamaya ve anlatmaya çalışırız. Biz de tam otomatik şanzıman sistemlerinin vazgeçilmezi olan bu parçayı elimizden geldiğince anlaşılır bir dille izah etmeye çalışacağız. 

Kaç tip otomatik vites vardır?

Tork Konvertörü nedir? 

Adından da anlaşılacağı gibi bu parça tork yani motorun dönme gücü ile alakalıdır. Konvertör kelimesi ise dönüştürücü anlamına gelmektedir. Tork konvertörü, motor ile şanzıman arasında yer alır ve motordan aldığı torkun etkisini belli bir süre 2-2.5 kata kadar yükselterek şanzımana aktarır. Aslında bu tork katlama özelliği sayesinde adında konvertör yani dönüştürücü kelimesi bulunur. Ayrıca manuel şanzımana sahip olan araçlardaki debriyaj (kavrama) mekanizmasının gördüğü görevi görür. Kısacası motor ile şanzımanı ayıran veya birleştiren bir parçadır. Ne kadar karmaşık gibi görünse de aslında oldukça basit temellere dayalı bir çalışma prensibine sahiptir. (Aşağıdaki resimdeki araç arkadan çekişlidir)

DSG - DCT şanzıman kullanırken nelere dikkat etmek gerekir?

Detaya girmeden önce tork konvertörünün çalışma prensibi konusunda basit bir örnek vererek anlatımı kolaylaştıralım;

Genellikle yazın çeşitli yerlerde serinlemek için kullandığımız vantilatörleri düşünelim. Bu vantilatörlerden 2 tanesini alalım ve aralarında çok fazla mesafe olmadan karşılıklı olarak koyalım. Bunlardan 1 tanesi elektriğe takılı olsun. Diğer ise elektriğe takılı olmasın. Elektriğe takılı olanı en yüksek hızda çalıştıralım. Diğer vantilatörün pervanesi (serbest olarak dönmeye uygunsa) bir süre sonra karşısında hızlı bir şekilde çalışan vantilatörün etkisi ile dönmeye başlayacaktır. Yani tam hız çalışan vantilatör elektriğe takılı olmayan vantilatörün pervanesini yarattığı hava akımı sayesinde döndürebilecektir. Bu durum tork konvertörünün temel çalışma prensibine güzel bir örnektir. Ancak tork konvertörü kapalı bir sistemdir ve içerisinde de hava yerine şanzıman yağı bulunur.

Aşağıda anlatmak istediğimiz durumun çizimi mevcuttur ve anlatımın devamda aklımızın bir kenarında sürekli bulunsun.

EGR valfi nedir? Ne işe yarar?

Tork konvertörünün temel çalışma prensibine basit bir örnek
Tork Konvertörü hangi parçalardan oluşur?

Tork konvertörü temel olarak 4 parçadan oluşur ancak verimi artıran kilit mekanizması ve sarsıntıyı azaltan yay mekanizması gibi parçalar da günümüzde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Diğer taraftan tork konvertörlerin ilk örnekleri 1950'li yıllara dayanmaktadır ve çalışma prensibi ise hemen hemen hiç değişmemiştir. Temel çalışma prensibi impeller, stator, türbin ve kapak tarafından sağlanmaktadır.
Tork konvertörü açılımı
  • Impeller
Bu parçada dış kapak içinde sabitlenmiş ince kanatçıklı bir pervane bulunur ve en son maddede açıklayacağımız 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 üstte örneğini verdiğimiz fişe takılı vantilatör olarak kafamızda canlandırabiliriz. Nasıl ki fişe takılı vantilatör havayı hareketlendiriyorsa impeller da şanzıman yağını hareketlendirir.

Wastegate nedir? Blow Off ile ne farkı vardır?

Tork konvertörü impeller
  • 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.

ECU, Chip Tuning ve Remapping nedir?

Tork konvertörü türbini
  • 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.

Motor Açmak ve Rodaj nedir? Gerekli midir?

Tork konvertörü - motor bağlantısı
  • Statör
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.

Blow off valf nedir? Ne işe yarar?

Burada Statörün motordan çıkan torku nasıl yükselttiği sorusu akla gelebilir;

Statör türbinin ortasında konumlanır ve impellerdan türbine gelen yağ akışını kanatları vasıtasıyla iç kısma yönlendirir. Statör sayesinde daha geniş bir akıştan daha dar bir akışa geçen şanzıman yağının basıncı önemli oranda artar ve bu sayede impellera daha şiddetli bir şekilde çarparak akışın etkisini katlar. Bu sayede motorun yarattığı tork katlanarak türbine iletilir. Ancak tork artması belli bir süre gerçekleşir ve impeller ile türbin arasında hız farkı eşitlenince motorun ürettiği tork artık aynı şekilde şanzımana aktarılır ve tork katlanması biter ve tork konvertörü mekanik bir kaplin gibi çalışmaya başlar. Aşağıdaki statorün nasıl bir etkiye sahip olduğunu adım adım anlatalım;
  1. Motorun hareketi sonucu impellerın dönmesi ile hareketlenen yağ merkezkaç kuvvetinin etkisi ile tork konvertörünün dış kısmından türbine gelir.
  2. Türbinin üst kısmından giren yağ akışın etkisi ile türbini döndürür ve arkasına dolanan yağ iç kısma yani türbinin göbeğine oturan statore yönlenir.
  3. Bu sırada statör sabittir ve kanat yapısı gereği yağın akış yönü impellera döner ve yönü değişen yağın ayrıca akış çapı daralır. Bu sayede basıncı da artmış olur. (Bu durum bir nevi bahçe hortumunu parmak  ile kısarak su basıncının artırılmasına benzer)
  4. Statorde çapı daralan ve basıncı artan yağ hareketi impellera çarpar ve akışın etkisini ve dolayısı ile aktarılan torku yükseltir. Bu çevrim hızlanma sırasında tekrarlanır. 
Tork konvertöründe statorun şanzıman yağını yönlendirmesi
Türbin ve impeller hızı birbirine ne kadar yaklaşırsa statörün etkisi o kadar azalır ve motor çıkış torku ile şanzıman aktarılan tork eşitlenir. Bu nedenle de türbin hızı impellera yaklaştıkça statör belli bir noktadan sonra türbin ile beraber dönerek yağda direnç oluşmasını engeller. Tork katlama işlemi de normale döner.
  • Kalkıştan hızlanma veya ara hızlanma durumunda (impeller hızı türbinden yüksek) stator sabit kalmasaydı tork katlaması yapılamaz ve ivmelenme  zayıf olurdu.
  • Yüksek hızlarda (impeller hızı türbin ile eşit veya yakın) statör dönmeseydi yüksek hızlarda düşük performans elde edilirdi.
Sistemin nasıl çalıştığını aslında parçalarını izah ederken anlattık ancak aşağıdaki monte edilmiş halinin kesiti görülen tork konvertörünün çalışmasını madde madde özetleyelim;

Dizel partikül filtresi nedir? Ne işe yarar?
  • Tork konvertörü motora volan vasıtasıyla bağlıdır. 
  • Motor volanı döndükçe ona bağlı olan kapak ve kapağa kaynaklı olan impeller da döner. 
  • Impeller döndükçe tork konvertörü içindeki şanzıman yağı hareketlenir. 
  • Hareketlenen yağ impellerın karşısında konumlanan türbini döndürür.
  • Hızlanma sırasında tork katlama işlemi olması için statör dönmez ve sabittir ve tork katlanması gerçekleşir.
  • Türbinin dönmesi sonucu da hareket şanzımana iletilir.
  • Sonuç olarak motorun hareketi şanzımana aktarılmış olur. 
  • Hız sabitlenmeye yaklaştıkça statör direnç oluşmaması için türbin ile dönmeye başlar. Tork katlanması biter.
Tork Konvertörü
Kavrama Kilidi (Lock-Up Clutch) nedir? 

Yukarıda Tork Konvertörünün temel çalışma prensibini ve parçalarını anlattık. Ancak günümüzün modern tork konvertörlerinin büyük bir çoğunluğunda Lock-Up Clutch denilen bir kilit mekanizması bulunmaktadır. Bu parçayı üst kısımlarda atlamamızın nedeni ise tork konvertörünün temel çalışma prensibinden kopmamaktı. Aksi takdirde kafa karışıklığı yaratabilirdi. Konunun genel olarak anlaşıldığını varsayarak şimdi de bu kilit mekanizması hakkında bilgi verelim.

Rektifiye nedir? Ne işe yarar?

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.

Kilitli Tork Konvertörü nasıl çalışır?

Kavrama kilidine sahip günümüzde yaygın bir şekilde kullanılan modern tork konvertörleri 3 farklı çalışma aşamasına sahiptir. Aslında bu aşamaları kolay anlaşılması açısından aracı durağandan hızlandırıp daha sonra sabit hız ile sürmeye örnek vererek daha iyi anlatabiliriz. 
  • 1.Aşama - Durağan
Aracı çalıştırdık ve vitesi P konumundan D konumuna aldık ancak ayak hala frende olsun. Bu durumda impeller dönmeye devam ederken ayağımız frende olduğu için türbin dönmez ve motor hareketi şanzımana aktarılmaz. Burada yazının baş kısımlarında verdiğimiz vantilatör örneğini hatırlayalım. Fişe takılı vantilatörün karşısındaki fişe takılı olmayan vantilatörü döndürdüğünü aklımıza getirelim. Şimdi fişe takılı olmayan vantilatörü elimizle durduralım. Fişe takılı olan vantilatör doğal olarak dönmeye devam ederken elimizin müdahalesi ile karşısındaki fişe takılı olmayan vantilatör artık dönmemektedir. Burada fren aynen fişe takılı olmayan vantilatörün el ile durdurulmasına benzer bir etki ile türbinin dönmesini engeller.
  • 2. Aşama - Hızlanma
Bir üstteki maddenin devamı olarak vites konumu D'de iken ayağımızı frenden çekerek gaza basalım ve araç hızlansın. Bu sırada impeller yüksek hızla dönerken türbin daha düşük bir hız ile döner ancak dönüş hareketi yapmayan statorün yarattığı basınç etkisi sayesinde motorun çıkış torku katlanarak şanzımana aktarılmış olur. 
  • 3.Aşama - Sabit Hız
Hızlanmasını tamamlayan araçta sabit bir hız ile gitmeye başlayınca kilit mekanizması devreye girer ve türbin ile statorü kitleyerek aynı hız ile dönmelerini sağlar. Bu sırada statör de türbin ve impeller ile beraber akıuşta direnç oluşmaması için beraber döner. Şanzıman yağı artık hareket aktarımını sağlamaz ve statorun de bir etkisi kalmaz. Şanzımana aktarılan motor torku ve hızı artık eşittir ve sistem artık mekanik bir kaplin gibi çalışmaya başlar.

Tüm bu anlattıklarımızdan sonra aşağıdaki video konunun tam olarak anlaşılmasında faydalı olabilir;



İlgili Konular

tork konvertörü nedir 1905274226051059876

Yorum Gönder Yorumlar

Sosyal Medya

Arama

Facebook

item