Arabanıza ‘kilit’ vurun!

Diferansiyeller şaftla aks arasında bulunan bir güç aktarma organıdır. Bu sistemin görevleri de şu şekilde sıralanabilir:

• Şafttan gelen hareketin hızını düşürerek momentini arttırır.
• Virajlarda iç tekerin yavaş dış tekerin daha hızlı dönmesini sağlayarak tekerleklerin sürtünmeden ve aracın savrulmadan rahat viraj almasını sağlar.
• Arkadan çekişli araçlarda gelen hareketin yönünü 90 derece, önden çekişli araçlarda gelen hareketin yönünü çevirir.

Diferansiyellerin yapılarını arkadan itişli ve önden çekişli olma üzere iki grupta incelemek daha uygun olur. Ancak yapıda ve parçalarda köklü bir farklılığın olmadığı görülmektedir. Tek değişiklik, önden çekişli diferansiyelde hareket, vites kutusu çıkış milinden alınan helisel dişli olan pinyon (mahruti) dişliye verilmektedir. Arkadan itişli diferansiyellerde ise hareket, şafttan konik dişli olan pinyon (mahruti) dişliye verilmektedir. Pinyon dişliden hareket ayna dişliye verilmekte, hareket aynaya bağlı olan diferansiyel kafesine iletilmektedir. Kafese istavroz miliyle bağlı bulunan sayısı model, markaya veçeşide göre değişen istavroz dişlileri bulunur. İstavroz dişlilerinin ileri gidişlerde dönme hareketi yoktur. İstavroz dişlileri kendi etrafında dönmezler. Ancak bunlarla kavraşmış olan aks dişlilerine hareketi iletirler. Aks dişlileri iç kısımlarından frezeli dişliler yardımıyla aksmillerine hareketi iletirler.

Diferansiyellerin çeşitleri şu şekilde sıralanabilir.

• Kontrollü Kayma Yapabilen Diferansiyeller (LSD): Genellikle kamyon, arazi aracı, otobüs, yüksek performanslı araçlar, drift otomobillerinde kullanılır. Bu diferansiyeller büyük torkun ve hızın istenildiği yerlerde kullanılırlar.
• Kayma Yapmayan Diferansiyeller: İş makinesi ve karayolu dışında çalıştırılan ağır hizmet tipi araçlarda kullanılırlar. Kısaca hızın az fakat torkun gerekli olduğu yerlerde kullanılırlar.
• Standart Diferansiyeller: Otomobillerde kullanılan diferansiyel çeşididir. Hızın fazla fakat torkun daha az istenildiği araçlarda kullanılırlar.

• Ayar Şimli Diferansiyeller: Otomobillerde kullanılan ve ayna ile pinyon arasındaki ayarın şim konularak istenilen değere getirildiği diferansiyellerdir.
• Ayar Somunlu Diferansiyeller: Bu diferansiyeller genellikle kamyon, otobüs gibi araçlarda kullanılır. Ayna dişli ile pinyon dişli arasındaki boşluk ayna dişlinin yataklarındaki bulunan iki adet vidalı parça ile aynayı sağa ve sola kaydırmak suretiyle oluşturulur.

• Önden Çekişli Diferansiyeller: Önden çekişli araçlardaki diferansiyeller ayar gerektirmeyen ve sadece pinyon ile ayna arasındaki bağlantı helisel dişlilerle sağlanan ve hareketin yönünü terse çevirme görevi yapar. Vites kutusuyla yekpare olarak yapılırlar.
• Arkadan İtişli Diferansiyeller: Bu günkü kamyon, otobüs ve arkadan itişli otomobillerde kullanılırlar. Ayna ve pinyon bağlantısı helisel hipoit dişli olup hareketin yönünü 90 derece çevirmek için kullanılır.

Önden çekiş:

Arkadan itiş:

Diferansiyelde Kullanılan Dişli Sistemlerinin Yapısı ve Çalışması

Günümüz otomobil diferansiyelinde helisel konik dişlinin kullanılması ile ayna pinyon dişli arasındaki ses kesilmiştir ve hızı artırılmış araçlardır. Aracın viraj alması sırasındaki savrulmayı önleyebilmek için ağırlık merkezinin yere yaklaştırılması gerekir. Ancak ağırlık merkezi bir dereceye kadar yere yaklaştırılır. Kardan mili ağırlık merkezinin çok fazla yere yaklaştırılmasını engeller. Bu durumun ortadan kaldırılabilmesi için diferansiyellerde hipoid dişli kullanılmıştır.

Hipoid dişlilerde pinyonun ekseni aynanın ekseninin altından geçer. Pinyon ekseni ayna dişlisinin dik ekseninini merkezin biraz altında keser. Kardan mili bu durumda biraz daha aşağıya alınmış olur. Araçlarda kardan milinin aşağıdan bağlanmasıyla araç ağırlık merkezi yere yaklaştırılmış olur.

Hipoid dişlilerdeki diş helisi hemen hemen helisel konik dişlerdeki ile aynadır. Fakat hipoid dişlide bölüm dairesi yüzeyi temelde koniktir. Dişlilerde kullanılan teknik ifadesi ile iç yüzeyleri koniktir. Özetle diferansiyel ayna-mahruti dişlisi olarak düz konik dişler, helisel konik dişler ve hipoit konik dişler kullanılmıştır.

Diferansiyelin Dişlilerinin Oranlarını Hesaplanması

Arka akslarda kullanılan hareket iletme oranları genellikle 3:1 ile 4,5:1 arasında değişir. Diferansiyelde böyle bir oranın sağlanması vites kutusu yapımını kolaylaştırmıştır. Motorun maksimum momenti, maksimum verimle verdiği belirli devirleri vardır.

Motorun bu devirlerin üzerine çalıştırması zararlıdır. Motorla uyum içinde bulunan bir vites kutusu aracılığı ile sürücü aracı motorun uygun devirlerinde değişik hızlarla sürebilir.

Hâlbuki vites kutusunun üzerindeki en düşük vites olan birinci vitesle aracın yerinden kaldırılması zordur. Diğer taraftan direkt hareket vitesinde motor momentinin üstünde bir moment artışı söz konusu değildir. Bu nedenle arka köprüde diğer bir ifade ile arka akslarda bir miktar moment artışına imkân verecek redüksiyona gerek vardır. Ayna pinyon arasındaki hareket iletme oranı ihtiyaç duyulan moment artışı gerçekleştirir. Ayna pinyon arasındaki bu hareket oranları vites kutusu çıkışından alınan momentin 3-4,5 kat artmasına imkân verir.

Bu oranlara nihai redüksiyon oranı da denmektedir ve bu oranın tam sayı olmasından kaçınılır. Çünkü tam sayı olması durumunda karşılıklı çalışan dişlilerin ani aşınması önlenmiş olur. Bu oran şu şekilde hesaplanır.

Nihai Rediksiyon oranı   = Ayna dişlisinin sayısı / Pinyon dişlisinin sayısı

Diferansiyelin Çalışması

Diferansiyelin çalışmasını ileri düz gidiş ve virajda çalışması olarak iki grupta incelenmesi daha doğru olacaktır.

Hareket, şaft vasıtasıyla pinyon dişliye gelir. Pinyon dişli hareketini kendisinden büyük olan ayna dişliye hızı azaltılmış olarak verir. Ayna dişliye bağlanmış olan diferansiyelkafesine geçen hareket kafes içersindeki aks dişlilerine bağlantı olmadığı için geçemez.Ancak kafese bağlı olan istavroz dişlilerine hareket iletilmiş olur. İstavroz dişlilerine bağlıolan aks dişlilerine hareket istavroz millerinin kilitlenmesiyle geçer. Kısaca diferansiyelkafesi döner bununla birlikte bağlı olan isvroz dişlisi ve aks dişlisi de hareket ederek akslarahareket verilir. İleri harekette kesinlikle istavroz dişli ve aks dişlisi kendi ekseni etrafında dönmez.

Araç herhangi bir viraja girdiğinde iç tekerin yavaş, dış tekerin ise hızlı dönmesi istenir. Hareket şafttan pinyon dişliye ve oradan da ayna dişliye geçen hareket, diferansiyelkafesine iletilir. İç tekerlek sürtünmeden dolayı yavaşlamaya çalışırken aks dişlisinin dedönmesini sağlar. Ancak diferansiyel kafesi aynı hızda dönmeye devam edeceği için, istavroz dişlilerin milinden iterek döndürmek isteyecektir. İstavroz dişlilerde durmak isteyenaks dişlisinin üzerinden tekerlenmeye (dönmeye) başlayacaktır. Aynı zamanda diğer aksdişlisini de döndürecektirler. Böylece bir aks dişlisi durmaya çalışırken diğer aks dişlisi dahahızlı dönecektir. Bu harekette iç tekerin yavaş dış tekerin hızlı dönmesini sağlayacaktır.

Diferansiyelde Yapılan Ayarlar

Diferansiyellerin sağlıklı ve uzun süre arıza yapmadan çalışması için bakımlarının venözellikle ayarlarının çok iyi yapılması gerekir. Günümüzde diferansiyellerde yapılan ayarlar şunlardır:

Ayna Dişlinin Çarpıklık ve Yalpa Ayarı

Diferansiyel tamamen söküldüğü veya ayna dişlisi değiştirildiğinde aynanın yalpası mutlaka kontrol edilmelidir. Bu ayarın yapılabilmesi için, bir komparatörün ayağı aynanın sırtına gelecek şekilde bağlanır. Komparatör saati sıfırlanır. Ayna dişli bir tur döndürülür, sıfırın sağındaki en yüksek değerle solundaki en düşük değer 0,15 mm’yi geçerse ayna çarpıktır ve değiştirilmesi gerekir. Ancak değiştirildikten sonra mutlaka aynanın torkunda sıkılıp sıkılmadığı kontrol edilmelidir.

Pinyon Dişlisinin Yataklarının Sıkılık Ayarı 

Bu ayara ön yükleme ayarı da denilmektedir. Bu ayarda pinyon dişli yerine takılır. Arka taraftan ön yatak zarfı, şim, mafsal flanşı ve somunu takılır. Ancak yağ keçesi takılmaz. Somun 35–40 kgm torkunda sıkılır. Pinyon dişli birkaç tur sıkıldıktan sonra döndürülür. Pinyon dişli bir torkmetre ile döndürülmeye çalışılır ve döndüğü moment okunur. Bu işlem birkaç tur için yapılarak değerin ortalaması alınır. Bulunan değer 12–25 kgm arasında olmalıdır. Sıkı ise şim çıkarılır. Az ise şim ilave edilerek istenilen değere getirilir.

Ayna ile Pinyon Dişli Arasındaki Boşluk Kontrolü

Ayna dişlinin arka yüzeyine dayanacak şekilde bir komparatör yerleştirilir. Ayna dişli pinyon dişliye itilir ve komparatör bu durumda sıfırlanır. Ayna dişli pinyon dişliden uzaklaşacak şekilde döndürülmeden itilir ve komparatörün değeri okunur. Bu kontrol en az dört yerden yapılır ve arasındaki boşluk değeri 0,1–0,2 mm arasında olması gerekir boşluk fazla ise ayna pinyon dişliye doğru şimle veya somunla itilir.

Ayna ile Pinyon Arasındaki İz Ayarı

Diş temasının istenilen şekilde olması için yapılan ayardır. Bu ayarın doğru olmaması durumunda diferansiyel ayna ve pinyon dişlileri erken aşınır ve şüphesiz pahalı bir onarım ortaya çıkar. Diş temas ayarı kontrolü için öncelikle dişlerin birbirleri ile olan temas şekilleri tespit edilmesi gereklidir. Bunun için ayna ile pinyon dişlerine sülyen boya ya da başka bir renkli madde sürülür. Bu amaçla Prusya mavisi de kullanılmakla beraber en net sonuç sülyen boya ile alınır. Sülyen üç, dört dişi kapsayacak şekilde ve dört ayrı noktaya sürülmelidir.

Ayna dişli her iki yönde tam bir tur döndürülür. Dişlerin birbirine tam oturabilmesi için ayna dişlinin dönmesi sırasında baskı uygulanır. Yani ayna pinyona doğru bastırılarak döndürülür.

Boyalı dişler ile diş boşlukları gözlenir. Şekiller yorumlanıp değerlendirilir ve istenilen doğru diş teması oluncaya kadar şimle ayar yapılır. Şekilde diş temasları gösterilmektedir:

Diferansiyelin Arızaları ve Belirtileri

Diferansiyellerdeki arızaların başında diferansiyellerde meydana gelen seslerdir. Bu sesler arızaların meydana gelmeye başladığının habercileridir. Bu seslerin bazıları şunlardır:

Diferansiyelde Meydana Gelen Uğultu Sesi

Ayna dişli ile pinyon dişli arasındaki boşluk ayarı bozuktur ya da yanlış yapılmıştır. Dişlerin aşınmasına ve kırılmasına neden olur.

Araç Arka ya da Öne Hareketinde İlk Anda Diferansiyelde Vuruntu Sesi

Ayna ve pinyon arasındaki boşluk fazladır. Dişliler aşınmıştır. İz ayarının da kontrol edilmesi gerekir. Dişlilerdeki dişlerin kırılmasına neden olur.

Diferansiyelde Meydana Gelen Kazıma ya da Sürtünme Sesi

Diferansiyel rulmanlarından gelir. Rulman seti alınarak rulmanların değiştirilmesi gerekir.

Diferansiyelden Gelen Kesik Kesik Uğultu ve Kazıma Sesi

Aynanın salgı ayarı yapılmamıştır. Ayna dişli uygun torkla sıkılmamıştır. Kısa sürede aşıntı oluşur.

Keçeler veya contalar bozulmuştur veya fazla yağ konulmuştur. Keçelerin ve contaların değiştirilmesi gerekir. Yağ seviyesi fazla ise keçeleri patlatmaması için seviye ayarlanır. Bazı araçlarda kullanılan yanlış yağda aynı arızayı göstermektedir.

Diferansiyelde Virajlarda Meydana Gelen Sesler

Aracın dönüşü sırasında çalışan dişliler aks ve istavroz dişlisidir. Dolayısıyla bu dişliler aşınmış veya kırılmıştır. Dişlilerin değiştirilmeleri gerekir.

Kaynak: MEGEP