Elektrikli Direksiyon Nedir? Özellikleri ve Çeşitleri

Elektrikli Direksiyon Sistemi Nedir ? Çeşitleri Nelerdir? Özellikleri ve Çalışması Nasıldır?

Modern otomobillerde büyük bir hızla yaygınlaşan elektrikli direksiyon sistemi, hidrolik direksiyon sisteminin yerini almıştır. Burada elektrikli direksiyon sistemi "elektromekanik direksiyon sistemi" anlamında işlenecektir. Elektrikli direksiyon sisteminin yaygınlaşmasındaki en büyük sebep; daha düşük yakıt tüketimi, daha az parça ve bakım maliyetidir. Bunlarla birlikte daha bir çok avantajı bulunmaktadır. Otomotivde tüm markalar “verimlilik” ve “çevrecilik” konseptiyle yeni nesil araçlar üretiyorlar, elektrikli direksiyonlar da bunun bir parçası; daha hafif, motordan daha az güç çeken (bu daha düşük yakıt tüketimi demektir) ve da az yer kaplayan donanımlar kullanılıyor. 

Elektrikli direksiyon sistemi denildiğinde çeşitli anlamlar çıkarılmaktadır. Öncelikle elektrikli direksiyon sistemi çeşitlerini tanımlayalım.

Elektrikli Direksiyon Sistemi Çeşitleri

a)ElektrohidrolikDireksiyon Sistemi (mekanik hidrolik pompa yerine, elektrikli hidrolik pompa var)

(Elektrohidrolik Direksiyon Sistemi)

b) Elektromekanik Direksiyon Sistemi (Elektrikli Servo Direksiyon ve Servotronik Direksiyon)

            *Direksiyon milini döndüren elektrikmotoru (elektrik motoru direksiyon milini döndürür)

            *Çift pinyonlu elektromekanik direksiyon (elektrik motoru, direkt kremayeri hareket ettirir)

(Elektromekanik Direksiyon Sistemi)

(Çift Pinyonlu Elektromekanik Direksiyon Sistemi)

c) Elektrikli Direksiyon  (Steer by wire: Kablo ile direksiyon. Mekanik bağlantı olmadan elektronik sürüş. Henüz kullanılmıyor) 

Yakıt ekonomisi ve teknolojik gelişim bakımından sıralarsak;

Hidrolik direksiyon sistemi: Yakıt tüketimi fazla, hıza duyarlı direksiyonun uygulanması zor, otomatik park yok.

Elektrohidrolik direksiyon sistem: Yakıt tüketimi, hidrolik direksiyona göre daha düşük, hıza duyarlı direksiyonun uygulanması daha kolay, otomatik park sistemi yok.

Elektrikli direksiyon: Yakıt tüketimi en az, hıza duyarlı direksiyon ve otomatik park sistemi uygulanabilir.

Modern yeni nesil binek araçlarda kullanılan direksiyon sistemleri: elektro hidrolik direksiyon sistemi ve elektrikli direksiyon sistemidir. 

Elektrikli Direksiyon Sisteminin Özellikleri ve Yapısı

*Sürücünün direksiyonu döndürme kuvvetine ilave (yardımcı) olarak bir elektrik motoru, direksiyon milinin döndürme kuvvetini (tork) arttırır. Böylece direksiyon, duruş-yavaş sürüş-park-manevra gibi direksiyonun döndürmenin en zor olduğu ve döndürme miktarının en fazla olduğu, en çok desteğe ihtiyaç duyulan anlarda daha yumuşak bir şekilde döndürülebilir. Tekerleğin (lastiğin) dönüş hızı azaldıkça, tekerleği döndürme (yönlendirme) sırasında oluşan sürtünme direnci artar; yani ilave (servo) güç gereksinimi maksimum olur. Yük arttıkça, hız azaldıkça, sürtünme direnci arttıkça; direksiyonla tekerlekleri döndürmek zorlaşır, bu sebeple direksiyonun yumuşak olabilmesi için, ilave güç ihtiyacı artar.

*Elektromekanik direksiyonda, direksiyonun hız arttıkça sertleştirilmesi sağlanır; böylece yüksek hızlarda sürüş güvenliği artmış olur. Tekerleğin (lastiğin) dönüş hızı arttıkça, döndürme sırasında oluşan sürtünme direnci azalır; yani ilave (servo) güce gereksinim kalmaz. Elektrikli direksiyon sistemi, direksiyon sertliği ayarlamak için ilave bir donanıma ihtiyaç duymaz, hidrolik sistem ilave donanıma ihtiyaç duyar. 

*Elektromekanik direksiyonda, hidrolik donanımlar tamamen atılmıştır.

*Elektromekanik direksiyon sisteminde bir hidrolik pompa olmadığından motordan güç çalmaz, sadece direksiyon döndürüldüğünde elektrik akımını kullanır. Böylece yakıt tasarrufu sağlanır (100 km’de yaklaşık 0,2 litre).

*Otomatik park sistemi (park asistanı) kullanımı mümkün olmuştur. Direksiyon elektronik kontrol ünitesi (Direksiyon ECU’sü) komutasında, direksiyon kendiliğinden döndürülebilir ve araç kendiliğinden park edebilir. Hidrolik veya elektrohidrolik direksiyonlu araçlarda otomatik park yardımı sistemi kullanılamaz. 

*Şerit takip sistemi kullanımı mümkün olmuştur. Yine araçtaki ECU ve sensörlerin de yardımıyla, direksiyona müdahale edilip aracın şeritte kalması sağlanabilir.

*Direksiyonun döndürülmesinden sonra, direksiyonun kendiliğinden toplamasına, düz konuma geçmesine, elektrikli direksiyon sistemi yardımcı olabilir. Ayrıca düz konumda kalmasına destek vererek aracın düz sürüşüne katkı sağlayabilir.

*Direksiyon simidi, dişli kutusu ve tekerlekler arasındaki mekanik bağlantı kesilmemiştir; böylece bir arıza olduğunda aracın direksiyonla yönlendirilmesi halen mümkündür.

*Direksiyon manevra yönünün ve döndürme torkunun (sürücünün direksiyon döndürme kuvvetinin) algılanması için sistemde halen “burulma mili” kullanılır. Burulma mili; direksiyon konum sensörü ve tork sensörüyle birlikte çalışır.

*Direksiyon sistemini, elektrik motoruyla bir arada bulunan “direksiyon kontrol ünitesi (ecu)” yönetir. 

Elektrikli Direksiyon Sisteminin Avantajları Nelerdir? Elektrikli Direksiyon Sistemine Neden İhtiyaç Duyulmuştur?

*Daha düşük yakıt tüketimi,

*Daha az parça (yağ, pompa, hortum, valf, silindir vb.),

*Daha basit yapı, daha hafif ve daha az yer kaplar (kompakt yapı),

*Daha fazla konfor ve daha iyi sürüş güvenliği

Hidrolik direksiyon sisteminde hidrolik basınç, bir hidrolik pompada üretilir, pompa hareketini motordan (kranktan) alır, bu ise motora ekstra bir yük bindirerek daha fazla yakıtın yakılmasına sebep olur. Bu durum kötü yakıt ekonomisi ve emisyon değerlerinin artması (kötü çevresel etki) demektir. Elektrikli direksiyonda hidrolik pompa yoktur, sadece elektrikli bir motor vardır.

Hidrolik direksiyon sisteminde, direksiyon döndürülse de döndürülmese de, hidrolik pompa çalışmaya devam eder ve motordan güç çeker, yakıt tüketimi artar; fakat elektrikli direksiyondaki elektrikli motor sadece direksiyon döndürüldüğünde elektrik enerjisi harcar. Bir yolcuğun ortalama sadece %10’unda direksiyon çevrilir, %90’ı boyunca direksiyon manevrasına ihtiyaç duyulmaz. 

Araç dururken veya park-manevra sırasında en fazla ihtiyaç duyulan destek kuvveti, hidrolik direksiyonun sağlaması daha zordur, çünkü bu sırada motor devri, yani pompanın devri de düşüktür, sistem yeterince yüksek hidrolik basınç üretemez. Bu sebeple direksiyon yeterince yumuşak olmayabilir.

Hidrolik direksiyonda çok fazla parça vardır. Bu durum; fazla ağırlık, çok yer kaplaması ve fazla maliyet demektir. Elektrikli direksiyonda; az parça, daha az yer kaplama, daha az maliyet, daha kolay bakım söz konusudur.

Hidrolik direksiyon sisteminde; otomatik park sistemi (park asistanı) veya şerit takip sistemi gibi yeni nesil teknolojiler uygulanamaz.

Elektrikli Servo Direksiyon Ne Demektir?

Otomotivde “servo” ilave güç , ilave destek anlamında kullanılan, küçük bir kuvvet ile daha büyük kuvvetler elde edilmesi prensibine dayanan bir terimdir. Servo direksiyon denildiğinde; bu direksiyon siteminin bir yardımcı güç donanımıyla donatılmış olduğu (elektrikli veya hidrolik) anlaşılmalıdır. Servo direksiyonda, direksiyon simidini döndürmede sürücü dışında ilave bir güç kaynağının ilave bir kuvvetle sistemi desteklediği anlaşılır. Mekanik olmayan tüm direksiyonlara servo direksiyon diyebiliriz.Servo desteği; sürücünün direksiyonu döndürmek kuvvetine ilave olarak, sistemin uyguladığı kuvvet sonucu oluşan destektir.

Devamı (Bkz: Elektrikli Direksiyon Nasıl Çalışır?)
Ana konu için (Bkz: Direksiyon Sistemi Çeşitleri ve Yapısı)