Dönmek mi, Döndürmek mi? - 2

Geçen ayki yazımızda, viraja giren bir aracın iç ve dış tekerlek direksiyon dönüş açılarının eşit olmadığını, viraj içindeki tekerleğin daha büyük bir açıyla viraj içine doğru döndüğünden (yöneldiğinden) söz etmiştik. Bu yazımızda bu farkı sağlayan 4 çubuk mekanizmasından söz edeceğiz.

Yazımızın ilk bölümünde ele aldığımız, sağ-sol dönüş farklılıklarını hatırlayalım: Tekerlek iz mesafesi (W) 156 mm, dingil mesafesi (L) 267 mm olan bir aracın viraj içindeki ve viraj dışındaki tekerleklerinin dönüş açıları birbirinden farklıdır. Örneğin viraj içindeki tekerleğin 250 dönmesine karşılık, viraj dışındaki tekerlek 200 açıyla dönmektedir.

4 çubuk mekanizmasına geçmeden önce, dingil mesafesi (L) bilinen bir aracın iki kaldırım arası dönebileceği minimum mesafe nedir onu bulmaya çalışalım.

Tam bir tur atan bir aracın 4 tekerleğinin aynı O merkezli fakat 4 farklı çapta çemberler çizeceği açıktır. Örneğin sola dönüş yapan bir aracın çizdiği çemberleri büyükten küçüğe sıralarsak; Ön sağ, arka sağ, ön sol ve arka sol tekerlekler olduğunu görürüz.Bir aracın iki kaldırım arasında dönebileceği minimum genişlik en büyük çaplı çember olduğuna göre, ön sağ tekerleğin çizeceği çemberin çapını bulmak problemi çözecektir.

Dört Çubuk Mekanizması

Bu mekanizma; AD, DC, AD, BC kollarından oluşmuş bir ikizkenar yamuktur. AD ve DC rot, AD ve BC rot kollarıdır.

Bu mekanizmada AB sabittir, diğer kollar hareketlidir. Yönlendirme hareketi, DC rotu vasıtasıyla sağlanır.

Tekerleklere bağlı olan AD ve DC rot kolları taşıt ekseniyle α açısı oluşturmaktadır. Bu açı, sağ ve sol dönüşlerde -istediğimiz şekilde- tekerleklerin eşit değerde dönmemesini sağlar.

DCE dik üçgeninden aşağıdaki eşitlik yazılabilir:

(w - 2d sin α)2 = (w - d sin (α + β1) - d sin (α - β2))2 + (d cos (α - β2) - d cos (α + β1))2

Görüldüğü gibi, W (iz mesafesi), d (rot kolu), α (rot kolu açısı) uygun değerlerde seçilerek, β1ve β2 açılarının istenildiği gibi, viraj içi ve viraj dışı farklı olması sağlanabilir.

Gelecek yazımızda direksiyon sistemlerine devam edeceğiz. Yazımızın konusu, artık çok daha modern olan ve günümüz üst gam araçlarında yaygınlaşmaya başlayan Dört Tekerlek Yön Kontrol Sistemleri (4WS- 4 Wheel Steering) olacak.

Gelecek yazımızda buluşmak üzere, sevgi ve saygılarımla.

Ahmet Kurtlutepe – Makina Mühendisi
MMO İstanbul Şubesi Motorlu Araçlar Komisyonu Üyesi