Direksiyon Usulleri Nedir
Direksiyon bağlantısırotların bir birleşimidir ve kollar direksiyon dişlisinin hareketini
sağve sol ön tekerleklere aktarır.
Direksiyon bağlantısı, direksiyon simidinin hareketini ön tekerleklere, sürüşesnasında
aşağıyukarıhareket etmelerine rağmen aktarabilmelidir. Bunu temin etmek için de çeşitli
tipte bağlantıve mafsallar tasarlanmıştır. Yapılan tasarımın uygunluğu ölçüsünde sürüşde
istikrarlıolacaktır.
DİREKSİYON SİSTEMLERİNİN Genel Yapısı
Sürücünün direksiyon simidine uyguladığıçevirme hareketi, sistem tarafından ön
tekerleklerin yönlendirilmesinde kullanılmaktadır. Aynızamanda sistem, sürücüye yol
durumu ve araç dinamiği hakkındaki bilgileri de aktarmaktadır.
Gelişen teknoloji ile birlikte araçlara eklenen sistemlerden dolayıağırlıklarıartmıştır.
Aynızamanda araç hızlarında da artışolmuştur. Daha fazla güç kullanma gereği
duyulmuştur. Uzun süre kullanılan sonsuz dişli sistemlerinin yerini hafif ve çabuk tepki
veren sistemler almıştır.
Direksiyon sistemi sürücünün ön tekerlekleri çevirerek yönlendirmesi için
tasarlanmıştır. Bu işdireksiyon simidinin sürücü tarafından döndürülmesi ile gerçekleştirilir.
Direksiyon simidinden tekerleklere kadar uzanan bütün parça ve bağlantılar bu sistemi
oluşturur. Ön tekerlekler aracın gidişyönünü bulmasına yardımcıolmaktadır. Tekerlekler
direksiyon deveboynu ya da dingil başlarıtarafından taşınmaktadır. Direksiyon, deveboynu
ya da dingil başlarısalıncak kollarına mafsallarla bağlanmıştır. Küresel mafsallar dingil
başının sağa sola dönmesine müsaade eder. Tekerlekler de dingil başlarına tespit edilmiş
olduklarından dingil başının ya da direksiyon deveboynunun sağa sola hareketi tekere de
aynıhareketi yaptırır ve böylece araç istenilen yöne sevk edilmiş olur.
Basit bir direksiyon sistemi; direksiyon simidi direksiyon dişli kutusu, rotlar,
direksiyon deveboynu kollarıve tekerleklerden ibarettir. Ön tekerlekler, ön akslar
üzerindedir. Ön akslarda başlık pimi ya da küresel mafsallar üzerinden salıncak kollarına,
diğer taraftan da rotlara bağlanmışlardır. Direksiyon simidi herhangi bir yöne döndürüldüğü
zaman, direksiyon dişli kutusunun içindeki sektör dişlisi komuta kolunun sağa ya da sola
hareket etmesine yol açar. Komuta kolunun bu ileri geri çalışmasıdireksiyon deveboynu
üzerinde etki yapar ve direksiyon deveboynunu ya da dingil başınıiter veya çeker. Bunlara
bağlıolarak tekerlekler istenilen yöne doğru dönmeye zorlanır ve böylece istenilen yönde
hareket eder.
DİREKSİYON SİSTEMLERİNİN Görevleri nelerdir
Direksiyon sistemi aracın istenilen yöne kolay ve zahmetsiz yönlendirilmesine
olanak sağlar. Direksiyon sistemi bir bakıma aracın kılavuz ve yol gösterici
sistemidir.
Araç dar ve virajlıyollarda sürülürken direksiyon sistemi ön tekerlekleri çabuk,
kolay ve muntazam bir şekilde çevirebilmelidir.
Direksiyonu çevirmek için uygulanacak kuvvet, olumsuz bir etken yok ise fazla
olmamalıdır.
Araç dönüşişlemini tamamlandıktan sonra direksiyon simdi düz konuma sürücü
fazla efor sarf etmeden dönebilmelidir.
Bozuk yol yüzeyinden gelen darbelerin direksiyon hâkimiyetinin
kaybedilmesine neden olmamalıdı
Yakıt Hücreli Motorların Gelişme Perspektifleri Uygulama alanları
Günümüzde yeni tipte yakıt pilleri üzerinde çalışılmaktadır. Bunlara örnek olarak
proton iletkenliğine sahip seramik elektrolitli yakıt pilleri ve çinko/hava karışımının yakıt
olarak kullanıldığı yakıt pilleri sayılabilir. Yakıt pili teknolojisinde yakıt pilinin güç
yoğunluğunu, gazlardaki safsızlıklara karşı direncini ve ömrünü uzatmak ve optimize etmek
amacıyla elektrot malzemesinin iyileştirilmesi; yığınlar oluşturarak 250 kW’a kadar elektrik
üretiminin tek bir modülden sağlanması; katalizör olarak kullanılan değerli metallerin
miktarında azaltmalar gerçekleştirilerek gerek veriminde artış gerekse maliyette düşüşün
sağlanması; sistemin performansını, sağlamlığını, ömür ve maliyetini artırıcı tasarımların
geliştirilmesi; hidrojen depolama sistemlerinin geliştirilmesi; hidrojen dışında başka
yakıtların kullanımına olanak tanıyacak dönüşüm sistemlerinin geliştirilmesi üzerinde
çalışmalar devam etmektedir. Yakıt pilleri; suyla çalışan, hidrojen enerjili taşıtların
üretilmesinde bir geçiş aşaması oluşturmaktadır.
Yakıt pilleri şu alanlarda da kullanılmaktadır;
Uzay çalışmaları / askeri uygulamalar
Evsel uygulamalar
Sabit güç üretim sistemi / yüksek güç üretim sistemi uygulamaları
Taşınabilir güç kaynağı uygulamaları
Atık / atık su uygulamaları
Otomobil fabrikaları, yakıt pili teknolojilerine büyük önem verirken, Toyota ve Honda
gibi şirketler üretime şimdiden başlamış durumdalar. 2020 yılına kadar bir milyon yakıt pilli
araç satarak bu alanda bir ilki gerçekleştirmeyi hedefleyen General Motor şirketinin
tasarladığı “Hy-Wire Yakıt Pili Konsepti” ile geleceğin müşterileri gerek kamyonet gerekse
de spor arabalarında aynı şasiyi kullanabilecekler. Tasarlanan şasi sayesinde bir aracın üst
kısmı değiştirilerek istenilen model ve türde araca dönüştürülebilecek. Yakıt pili ile çalışan
tahrik sistemi 28 cm kalınlığında olup, sabit olarak üretilerek üst kısmın ayrı üretilmesi ile
gelecekte otomobil fiyatlarının bugünden daha ucuz olması hedefleniyor.
Hazırlanan bir gösteri filminde “Hy-Wire Yakıt Pili Konsepti” ile çalışan bir araç
garaja sokulduktan sonra aracın fişe takılması sonucunda ev için gerekli elektrik de araçtan
sağlanabilmektedir. Honda firmasının FCX modeli ise dünyada günlük kullanım için
devletçe onaylanan ilk yakıt pilli araç olma özelliğini taşımaktadır. Honda Firması 1975
yılında ürettiği Civic CVCC marka araç, dünyada “Clean Air Act” emisyon standartlarını
katalitik dönüştürücü kullanımı gerekmeksizin karşılayan ilk araç olmuştur. Bu araçtan sonra
doğal gaz ile çalışan Civic GX modeli üretilmiştir. Sıfıra yakın emisyon değerleri ile
“Environmental Protection Agency” tarafından dünyanın en temiz motoru olarak
tanımlanan, Civic GX modelinin ardından 1999 yılında Honda gaz- elektrik hibrid sistemi
ile tüketicinin karşısına çıkmıştır. Bu sene de Honda Civic, ABD’de hibrid güç üretim sistemi
opsiyonuna sahip ilk model oldu. FCX modeli “Environmental Protection Agency” ve
“California Air Resources Board” tarafından onaylanmış olup, Los Angeles’da tüketici ile
buluşmaktadır. Bu model ile Honda’nın gelecekteki sıfır emisyon hedeflerini gerçekleştirmiş
oluyor.
Yakıt hücresine sahip bir motorun dezavantajlarını şu şekilde sıralayabiliriz:
İçten yanmalı motora göre daha pahalıdır.
Kulanım ömrü şu an için düşüktür.
Farklı tiplerde yakıt hücreleri gelişmiş ülkelerde deneme aşamasında olup,
yaygınlaşması uzun sürebilir
Yakıt hücresine sahip bir motorun avantajlarını şu şekilde sıralayabiliriz:
Çevre dostudur ve reaksiyonlar sonunda dışarıya egzoz olarak oksijen atılır.
Yakıt tüketimi yönünden çok daha ekonomiktir.
Ülke ekonomisinin dışa bağımlılığını azaltır.
Doğrudan Metanol Kullanılan Yakıt Pili (DMFC)
Doğrudan metanol kullanılan yakıt pili (DMFC), PEM yakıt pillerinin bir çeşidi
olmakla beraber bir ön reformlamaya ihtiyaç duyulmadan metanolün doğrudan kullanımına
imkân tanıyan bir yapıya sahiptir. Metanol, anotta CO2 ve hidrojen iyonlarına
dönüştürüldükten sonra hidrojen iyonları standart PEM yakıt pillerinde izledikleri yoldan
oksijen ile reaksiyona girer.
Bu hücreler, PEM yakıt pillerinden daha yüksek bir çalışma sıcaklığına sahip olup,
120 °C civarında çalışabilmektedirler. Verimleri ise % 40 civarındadır. Metanolün düşük
sıcaklıkta CO2 ve hidrojene dönüşümü, PEM yakıt pillerinden farklı olarak daha yüksek
miktarda platin katalizörüne ihtiyaç duyulmasına neden olmaktadır. Platin katalizörün
miktarındaki artış, fiyatta artışa neden olmakta ve bu özellik DMFC için önemli bir
dezavantaj oluşturmaktadır. Sıvı yakıt kullanımına imkân sağlaması ve yenileme ünitesi
olmadan çalışabilir olması ise önemli avantajlarıdır. Geliştirme aşamasında olan DMFC
teknolojisi gelecekte cep telefonu, dizüstü bilgisayarlar ve taşınabilir güç kaynakları için
potansiyel bir güç kaynağı olarak görülmekte ve bu tip yakıt pilleri üzerindeki çalışmalar
devam etmektedir.
Proton Değişim Membranlı Yakıt Pili (PEM)
1950’li yıllarda General Elektrik tarafından bulunan PEM teknolojisi, o yıllarda ilk
defa NASA tarafından Gemini uzay aracında güç ünitesi olarak kullanılmıştır. Günümüzde
PEM yakıt pilleri, otomotiv sektöründe içten yanmalı motorlara alternatif olarak
geliştirilmekte ve kullanılmaktadır. Polimer elektrolit membranlı, katı polimer elektrolit ve
polimer elektrolit yakıt pilleri olarak da adlandırılan PEM yakıt pillerinde elektrotlar karbon
yapılı olup, kullanılan elektrolit ise ince bir polimer membrandır. Bu membran, poli-asit
(perflorosulfonik) veya Nafiondur. Bu ince polimer tabakadan protonlar kolayca diğer tarafa
geçebilirken elektronların geçişi mümkün değildir. Hidrojen anot üzerine akarken, elektrolit
yüzeyinde hidrojen iyonlarına (proton) ve elektronlarına ayrılır. Oluşan hidrojen iyonları
ince membrandan katoda doğru ilerlerken geçişi engellenen elektrotlar dış devreden geçerek
güç oluştururlar. Havadan sağlanan oksijen katot üzerinde hidrojen iyonları ve dış devreden
gelen elektronlar ile birleşerek suyun oluşmasını sağlar.
PEM yakıt pilleri 80 °C sıcaklıkta çalışır. Bu sıcaklık, gerçekleşen elektrokimyasal
reaksiyonlar için düşük olduğundan elektrotlar ince platin tabakaları ile desteklenmektedir.
PEM yakıt pillerinin otomotiv sektöründe kullanımını sağlayan önemli avantajları
şunlardır:
Küçük boyutta uygulanabilir olmaları,
Düşük sıcaklıklarda çalışmalarına rağmen bu sıcaklıklardan kolayca yüksek güç
üretimine geçebilmeleri,
Yüksek verimde çalışmaları; % 40-50 seviyesinde maksimum teorik voltaj
üretebilmeleri ve güç ihtiyacındaki değişikliklere hızlı cevap verebilmeleridir.
Günümüzde 50 ila 250 kw’ya kadar güç üretimi yapan yakıt pilleri
üretilmektedir. Bu teknolojinin geniş bir kullanım alanına sahip olabilmesi için
birkaç engelleyici özelliği üzerinde çalışmalar da sürmektedir. Bu özelliklerin
başında katalizör ve membran malzemelerinin pahalılığından dolayı meydana
gelen yüksek fiyata ve düşük sıcaklıklarda çalışmalarından dolayı CO ve diğer
safsızlıkların etkisiyle zehirleyici özelliği bulunan saf hidrojen kullanımını
zorunlu kılmasıdır.
Alkali Yakıt Pili (AFC)
Bu tip yakıt pilleri, ilk olarak uzay gemilerinde kullanılmıştır. ZETEC isimli bir firma
tarafından geliştirilmeye ve taşıtlara uyarlanmaya çalışılmaktadır. Ancak bu yakıt
hücrelerinin üretim ve kullanımlarında birtakım güçlükler bulunmaktadır. Bu güçlükler:
KOH elektrolit sirkülasyonu ve CO2 absorpsiyonu nedeniyle mobil
uygulamalarda pratik değildir.
Anot olarak nikel ve katot olarak gümüş kullanılmakta olup, bu katalizörler ile
güç üretimi düşüktür.
Katı Polimer Yakıt Hücresi (SOFC)
General Motor ve Allied Signal firmaları tarafından geliştirilmekte olan bu yakıt
hücresinde, anot için gerekli hidrojen metan gazından sağlanmaktadır. Elektrolit olarak katı
polimer kullanılabilmektedir. Reaksiyon sonucunda su ve CO (karbonmonoksit) gazı
oluşmaktadır. Ancak CO zehirli bir gazdır. Her iki elektrotta da pahalı bir element olan
platin kullanılmaktadır. Bu tip yakıt pillerinde karşılaşılan en büyük sorun, saf hidrojen
dışında kullanılan yakıtlar ile birlikte oluşan kükürt kirliliğidir.
Yakıt hücresinin 0,25 Mpa basınçta ve 600- 800 °C’de çalışan katı oksit yakıt pilinde
yığın ısı eşanjörü ve bir hava pompasına ihtiyaç vardır. En ince kalınlıkta elektrolit
tabakalarının kullanılması gerekmektedir. Itrium−zirkonyum veya seryum−gadolinyum oksit
karışımları ile yapılan çalışmalarda olumlu sonuçlar vermektedir. Bu sistemlerde ulaşılan
verim % 46 mertebesindedir. Küçük ve büyük ölçekte enerji üretimi için geliştirilen katı
oksit yakıt pili ile ilgili BMW hidrojen−benzin yakıtı ile beslenen aracı prototip olarak
üretmiş olup, araç geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Ayrıca Allison gas Turbine
şirketi önderliğinde kurulan şirketler birliği 80 kw’lık katı polimer yakıt hücresini bir
otobüste kullanılmıştır.
|
|
