Günümüzde elektirkli araçların saylıarı hızla artıyor olsa da gördüğümüz araçların çoğu hala içten yanmalı motorlar kullanılıyor. içten yanmalı motorları elektirkli motorlarlar ile karşılaştırdığımızda en büyük dezavantajları hem yük altında çalışmaya başlayamamaları hem de başlamaları için yardımcı bir güce ihtiyaç duymalarıdır.(elektirik motoru). Bu nedenledir ki içten yanmalı motor kullanılan araçlarda, araç durağan hale geçtiğinde motor ile lastikler arasındaki bağlantının koparılması gerekir.
Manuel transmisyonlar içerisinde bağlatının koparılma işlemi iki yolla olarabilir;
- Debraj pedalina basarak
- Vitesi boş konuma alarak
Otomatik transmisyonun kullanıldığı araçlardan ise bu işlemler sürücü tarafından yapılmasına gerek kalmadan tork konvertör tarafından yapılır.
İçten yanmalı motor mekanik bir şekilde tork konvertöre bağlıdır. Tork konvertör içerisinde , motor tarafından üretilen güç hidrodinamik bir şekilde dişli kutusuna aktarılır. Tork konvertör mekanik olarak kilitlenmediği sürece motor ile dişli kutusu arasında herhangi bir mekanik bağlantı bulunmamaktadır.
Tork konvertörün gücü nasıl motordan alıp dişli kutusuna aktardığını anlamak adında aşağıda bir örnek verilmiştir. Bu örnekte 2 adet masaüstü fan karşılıklı olarak koyulmuş ve birine güç verilerek diğerine ne olduğu incelenmiştir.
Soldaki fan elektirk hattından aldığı enerji ile dönmektedir. Dönen fan eksenel bir hava akımı oluşturup, karşısında her hangi bir elektirk hattına bağlı olmayan bir fanı etkilemektedir. Hava akımının etkisi ile sağdaki fan dönmektedir. Her ne kadar karşılıklı duran fanlar aynı hızlarda dönmeseler de enerji çeşitli kayıplardan sonra karşı fana aktarılabilmiştir.
Yukarıda verilen örneğin benzeri bir yaklaşım tork konvertör içerisinde de uygulanmaktadır. Tork konvertör içerisinde hava yerine yağ kullanılmaktadır. Güç kayıplarını önlemek için fanlar bir birbirine çok yakın tasarlanmış olup ayrıca yağın yönlendirlebilmesi adına stator denilen başka bir tasarım iki fan arasında yerleştirilmiştir.
Tork konvertörün güç üreten kısımı pompa olarak adlandırılmaktadır (impeller) ve motora mekanik olarak bağlıdır. Gücü alan kısım ise türbin (turbine) olarak adlandırılıp bu bölümde dişli kutusunda mekanik olarak bağlıdır. Pompa ve türbine arasında ise stator ismi verilen akışı yönlendiren bir yapı bulunmaktadır.
Nasıl Çalışır ?
Tork konvertörde hava yerine, hareketi basınçla iletecek transmisyon yağı kullanılmaktadır. Tork konvertör pompasından santrifüj kuvvetin etkisiyle pompalanan yağ, türbinin dış kanatçıklarına çarpar. Dış kanatçıklara çarpan yağ türbini pompanın dönüş yönünde döndürmeye başlar. Türbin bu dönme hareketini otomatik transmisyon giriş miline iletir. Buradan anlaşılacağı gibi bu sistemde tork aktarılır fakat tork arttırılmaz.
Fan sistemine hava kanalı eklenecek olursa B fanından geçen hava, hava kanalından A fanının arkasına gelir ve kalan enerjisinin etkisiyle A fanının dönmesine yardım eder. Böylece A fanının üflediği hava akışı artar, B fanı daha kuvvetli ve hızlı döner.
Tork konvertöründe hava kanalı rolünü stator üstlenir. Türbin dış kanatçıklarına çarpan yağ içeriye doğru hareketlenir. Türbinin iç kanatçığından geçen yağ statora gelir. Stator kanatçıkları yağın yönünü pompanın dönüş yönünde çevirerek türbinden gelen yağın
pompanın kanatçıklarına çarpmasını sağlar
Pompa; motordan gelen tork ve bu torka türbinden gelen tork ilave edilerek döndürülür. Yani pompa, transmisyon için gereken torku, motordan gelen torku arttırmak suretiyle sağlar. Türbinin dönme hızı pompanın dönme hızına ulaştığında (40–50 km),
türbinden pompaya akan yağın yönü, pompanın dönüş yönüyle aynı olacaktır. Yağın statorun kanatçıklarının arka yüzeyine çarpması sonucunda statordaki tek yönlü kavrama boşa çıkacak ve statorun pompayla aynı yöne dönmesine izin verecektir. Bu durumda yağ pompaya geçecek ve pompanın itmesiyle hareket edecektir. Tork konvertörü böylece tork artışını kesecektir. Motor devri düştüğünde stator tekrar kilitlenerek tork artışı tekrarlanacaktır. Şekil 1.8’de tork konvertörün çalışması görülmektedir.
Tork Konvertör ve Verim
Tork konverter içerisinde pompa ve turbin hızları arasında daimi bir fark bulunmaktadır. Diğer bir değişle her iki komponenette daima farklı hızlarda dönmektedir. Hızların bir birine olan oranı tork konverter hız oranı olarak adlandırılmaktadır. Türbine hızı sıfır olduğunda bu oran 0’dır. Hızlar bir birine eşit olduğunda ise 1’dir.
Hızda olduğu gibi giren ve çıkan tork arasında da bir oran bulunmaktadır. Tork oranı, hız oranı 0 iken 2.3 ile 3 civarında iken hız oranı 1 olduğunda bu oran 0.85-0.9 arasındadır.
Tork konverter içerinde devamlı bir kayma söz konusu olduğu için, verimler çok düşüktür. Hareketlendirilen yağ ile mekanik parçaların arasında meyana gelen etkileşim ile enerji ısıya dönüştürülür. Hız oranı 0 olduğunda verim yaklaşık %10 civarlarında iken hız oranı 0.85 olduğunda verim yaklaşık %90 civarlarındadır.
Tork konvertör pompa ve türbin hızlarının birbirine yakın olduğu diğer bir değişle hız oranın 1’e yakın olduğu bölümlerde kilitleme mekanizması kullanarak var olan verimi artırmaya çalışır. Kilitleme mekanizması sayesinde güç mekanik olarak dişli kutusuna aktarıldığına dolayı arada yağın sürtünmesinden dolayı oluşan bir kayıp yaşanmaz.
[youtube leCEmJA0WsI]
