DSG Şanzıman Nasıl Çalışır? DSG Çalışma Prensibi ve Parçaları

Manuel şanzımanın verimliliği ve performansı ile otomatik şanzımanın konforunu bir araya getirme fikri, manuel şanzımanın elektromekanik ve elektrohidrolik ilave donanımlarla kendiliğinden debriyaj ve vites değişimi yapabilme yeteneğine kavuşmasını sağladı. Çift kavramalı otomatik şanzımanlar dışında, benzer yöntem tek kuru kavramalı robotize şanzımanlar olarak ortaya çıktı, bunun örnekleri; Opel Easytronic, Fiat Dualogic. Bu sistemler manuel bir şanzımanın robotize donanımlarla otomatikleştirilmiş halidir. Tek kavramanın yavaş kalması ve vites geçişleri çok zaman geçmesi, bu sırada devir kaybedilmesi ve çekişin düşmesi, vites geçişlerinin fazla hissedilir olması, kötü elektronik kontrol üniteleri ve yazılımları gibi sebeplerle, bu şanzımanlar fazla sevilmedi ve yaygınlaşmadı. 

Çift kavramalı sistemdeyse, bir yerine iki adet debiryaj (baskı-balata) kullanılması (diğer versiyon çift ıslak kavrama) ve iki adet giriş milinin iç içe yerleştirilmesi, dahiyane bir çözüm oldu. Böylece çok hızlı vites geçişleri, iyi performans ve verim elde edilmiş oldu. Böylece Volkswagen Audi’nin DSG’siyle birlikte diğer otomotiv üreticileri de çift kavramalı (yarı) otomatik şanzımanlara yatırım yaparak, araçlarında kullanmaya başladılar.

DSG Şanzıman Nasıl Çalışır? (Çift Kuru Kavramalı 7 İleri DSG Şanzımanın Çalışması)

Temel bilgiler için öncelikle (Bkz: DSG Şanzıman Nedir?) Dsg şanzıman iç içe geçmiş iki ayrı vites kutusu gibidir. Kompakt yapıda bir araya getirilmiş mil ve dişli gruplarının elektromekanik olarak kumanda edilmesiyle çalışır. 2 adet giriş mili, 2 adet kavrama ve 3 adet çıkış mili bulunur.

Dsg şanzımanda iç içe geçmiş 2 adet ve birbirine hareket aktarmayan (yataklı) iki adet giriş mili bulunur. Giriş mili 1 ve giriş mili 2. Bu iki giriş mili iki ayrı kavrama diskine (balataya) bağlıdır; Kavrama 1 ve kavrama 2.

Giriş mili 1 üzerinde: 1-3-5-7. vites dişlileri bulunur.

Giriş mili 2 üzerindeyse 2-4-6. vites dişlileri bulunur, Geri vites ve 2. Vites döndüren dişlisi aynı dişlidir.

Çıkış mili 1 üzerinde: 1-2-3-4. vites çıkış dişlileri vardır. 

Çıkış mili 2 üzerinde: 5-6-7  ve iki adet yan yana geri vites için avare dişli görevi yapan dişli vardır.

Çıkış mili 3 üzerinde: Geri vites çıkış dişlisi ve park kilidi için park kilit dişlisi bulunur. Park konumunda şanzıman mekanik olarak kilitlenir. 

Her çıkış milinin ucunda, diferansiyel ayna dişlisine geçmiş durumda olan “çıkış dişlisi-pinyon dişli” bulunur. Hangi vites seçiliyse, o vites dişlileri ve ilgili pinyon dişli üzerinden ayna dişliye tork akışı olur, bu sırada diğer pinyon dişliler boşa döner.

 

(Önden Çekiş Düzeninde DSG Şanzıman (Islak Kavrama)

(Arkadan Çekiş Düzeninde (Dört Çeker-Quattro) Islak Çift Kavrama DSG)

Vites kademeleri, bir önceki ve bir sonraki vites kademesi farklı giriş milleri üzerinde olacak şekilde tasarlandığından; örneğin araç 2. Viteste gidiyorken aynı anda ve boşta olan 3. Vites dişlisi bir ön seçimle kilitlenir ve hazırda bekletilir. Vites değişimi sırasında sadece kavrama değiştirilir, yani 2’den 3’e geçerken kavrama2 açılır kavrama1 kapanır, böylece tork akışı 3 vites için: kavrama1--> giriş milli1-->çıkış mili1-->diferansiyel dişlisi çeklinde gerçekleşir.

Vites değişimleri, kavrama1 ve kavrama 2 arasındaki karşılıklı paslaşarak değişim sayesinde; akıncı, kesintisiz, sarsıntısız bir şekilde gerçekleşir. 

Şimdi her vites için tork akışının nasıl  olduğuna bakalım:

1.Vites: kavrama1--> giriş milli1-->çıkış mili1-->diferansiyel dişlisi

2.Vites: kavrama2--> giriş milli2-->çıkış mili1-->diferansiyel dişlisi

3.Vites: kavrama1--> giriş milli1-->çıkış mili1-->diferansiyel dişlisi

4.Vites: kavrama2--> giriş milli2-->çıkış mili1-->diferansiyel dişlisi

5.Vites: kavrama1--> giriş milli1-->çıkış mili2-->diferansiyel dişlisi

6.Vites: kavrama2--> giriş milli2-->çıkış mili2-->diferansiyel dişlisi

7.Vites: kavrama1--> giriş milli1-->çıkış mili2-->diferansiyel dişlisi

R Geri Vites: kavrama2--> giriş milli2--> çıkış mili2 (avare dişli gibi)-->çıkış mili3-->diferansiyel dişlisi

(Bkz: DSG Şanzıman Arızaları ve Yorumları)

DSG Çift Kavramanın Çalışması – Hareket İletimi ve Debriyaj Durumu

Motordan gelen tork, volan üzerinden dsg şanzımanın kavrama setine aktarılır. Çift kuru kavrama setinin tam ortasında metal aktarma diski bulunur. Kavrama setinin gövdesinden gelen hareket, aktarma diskini döndürür. Sonuçta motor çalıştığı sürece bu parçalar da dönerler. Kavramanın ön ve arkasında baskı plakaları vardır ve baskı plakaları ile ortada bulunan aktarma diski arasında debriyaj balataları bulunur. Her iki debriyaj balatası (kavrama diski) göbekten, iki ayrı mile frezeli olarak geçmiş durumdadır. Şanzıman tarafındaki balatalı diskin göbeği, içi boş, dışı frezeli olan mile geçmiş durumdadır, bu mile giriş mili 2 denir; üzerindeki kavramaya da kavrama 2 denir. Bu içi boş milin içerisinden biraz daha uzun olan giriş mili 1 çıkmış durumdadır ve bu giriş mili 1 karşı taraftaki kavrama 1’e frezeli olarak geçer. Böylece, her iki kavrama (1ve2) farklı 2 giriş mile bağlı olarak çalışır. Hangi debriyaj kapanırsa, motordan gelen hareket (tork) o debriyaj balatasının göbekten bağlı olduğu giriş mili üzerinden şanzımana iletilir. Baskı plakası--> kavrama diskini (balatayı) --> ortadaki aktarma diskine bastırır. Sürtünme kuvvetiyle yavaşça kavraşırlar ve hareket aktarımı başlar. Bu tıpkı manuel şanzımandaki baskı-balata sisteminin çalışması gibidir.

Kavrama setinin iki tarafında birer tane (ön ve arka) baskı-->balata --> aktarma diski var. İki adet baskı olduğundan, iki adet ayrı ayrı ayırma çatalı vardır. Ayrıma çatalının biri, kavrama 1’in debriyajını ayırır veya kavraştırır; diğeri ise kavrama 2’nin debriyajını ayırır veya kavraştırır.

  

Debriyaj sırasında, ayrıma çatallarının hareketi otomatik olarak gerçekleştirilir. Bu işlemi mekatronik üzerindeki, iki ayırma çatalı için iki adet hidrolik piston yerine getirir. Selenoid valf ile yağ basıncı kontrol edilen hidrolik piston, ileri hareket ederek (iterek) ayırma çatalına hareket verir ve debiryaj hareketi gerçekleşir.İlk kalkışta kavrama 1 yavaşça kapanarak kalkış gerçekleştirilir. Sürüş durumunda vites değişimi sırasında da kavrama1 ve kavrama2 karşılıklı açılıp kapanarak, torkun farklı giriş milleri üzerinden şanzımana giriş yapmasını sağlar. Böylece o giriş mili üzerindeki daha önceden seçilmiş (senkromeçi kilitlenmiş) vites dişlileri üzerinden hareket aktarımı sağlanır.

DSG Mekatronik Ünitesi

Şanzımanın vites geçişleri ve kavramanın çalışması mekatronik tarafından gerçekleştirilir. Mekatronik ünite, elektronik kontrol ünitesi ve elektrohidrolik üniteden meydana gelir. Şanzıman gövdesine sabitlenen mekatronik ünitenin kendi özel hidrolik yağı vardır ve şanzıman yağına karşışmaz, şanzıman yağı ve mekatronik yağı ayrı ayrıdır.

Elektronik kontrol ünitesi, şanzımandaki tüm sensör (12 sensör) ve aktörleri çalıştıran, elektromanyetik valfleri (selenoid valfler) kumanda eden, kendi program yazılımı olan bir kısımdır. Şanzımanın yönetim merkezi elektronik ünitedir. Şanzımanda millerin hızı ölçen, kavramaların pozisyonunu, vites değiştirici pistonların pozisyonlarını, şanzıman sıcaklığını ve yağ basıncı ölçen vb. onlarca sensör vardır. 

Elektrohidrolik ünite, mekatronik üniteyle bir aradadır ve elektrovalfler (selenoid valfler), hidrolik pistonlar, elektrikli yağ pompası gibi kısımları çalıştırır.

DSG Şanzımanda Kavramanın Çalışması (Kavrama Çatallarını Çalıştıran Hidrolik İtici Pistonlar)

İki ayrı kavrama için iki ayrı hidrolik itici piston bulunur, hidrolik pistonlara basınçlı yağın gönderilmesiyle, piston ileri hareket ederek kavrama ayrıma kolunu hareket ettirir. Bu şekilde her iki kavrama da mekatronik yönetiminde, kavrama konumlayıcı hidrolik pistonlar ile çalıştırılır.

DSG Şanzımanda Vites Değişimi: Vites Değiştiriciler (Vites Değiştirici Hidrolik Pistonlar)

Mekatronik ünite üzerinde sağ ve sol kısımda 2 şer tane üst üste bulunan vites değiştirici hidrolik pistonlar, vites değişiminin gerçekleştirilmesini sağlar. Vites değiştirici hidrolik pistonlar çift yönlü çalışırlar, böylece bir hidrolik piston 2 ayrı vites seçimini gerçekleştirebilir. Mekatronikte toplam 4 tane vites değiştirici hidrolik piston bulunur. 7 ileri ve 1 geri olmak üzere 8 vites konumu ayarlanır.

(Mekatronik ve Vites Değiştirici Hidrolik Pistonlar)

Vites değiştirici hidrolik pistonların uçlarındaki miller faturalıdır ve şanzımandaki vites değiştirici çatalların tırnaklarına geçmiş durumdadır. Normalda piston orta (nötr) konumda durur, şanzımanın senktromeçi de orta konumda durur. Pistonun ileri veya geri hareketi, tıpkı manuel şanzımanda vites kolunun hareket ettirilip, bu hareketin mekanik olarak senkromeç manşonlarını kaydıran değiştirme çatallarına aktarılması gibi, çatalı ileri-geri kaydırır. Piston-->çatalı hareket ettirir-->çatal senkromeç manşonunu kaydırır--> senkromeçin hareketiyle vitese geçirilir veya vitesten çıkarılır.

Her bir vites değiştirici: 1-3, 2-4, 5-7, 6-Geri vites konumlarına geçişi sağlar.

(Vites Değiştirme Mekanizması)

Kavrama Konumu ve Vites Konum Sensörleri

Kavrama hidrolik pistonlarının hareketlerini algılayan sensörler, bu sinyalleri mekatroniğe iletirler, böylece kavramanın yönetilmesi ve adaptasyonu sağlanır.

Vites değişimini sağlayan, yani şanzımandaki senkromeçleri kaydırıp vites değişimini yapan çatallara hareket veren hidrolik pistonların (vites değiştiriciler) 4 tane) ön kısımlarında vites konum sensörleri vardır. Böylece mekatronik, o anda hangi vitese takılı olduğunu algılar. 

DSG Hidrolik Yağ Pompası

DGS şanzımanın basınçlı yağ ihtiyacı, hareketini elektrikli motordan alan bir dişli pompa tarafından üretilir. Hidrolik pompanın elektrik motoru fırçasız tipte bir doğru akım motorudur. Hidrolik pompa 70 bar kadar basınçlı yapı mekatronik üniteye basar. Sistemde bir basınç haznesi bulunur ve basınçlı olarak bir miktar yağı daima hazırda tutar,böylece pompa çalışmadığında gerekli basıncı sağlar. Elektrikli pompa, her zaman değil, gerektiğinde devreye girerek çalışır.

  

Mekatronikteki Elektrovalfler

Mekatronik ünitede bir dizi elektrovalf bulunur. Bunlar; yağın basıncını ayarlama, kavramaların hidrolik pistonlarına gönderilen yağ miktarını ayarlama, vites değiştirici hidrolik pistonlara gönderilecek yağ miktarını ve akış yönünü ayarlama gibi görevleri yerine getirirler.
(Bkz: Çift Kavramalı Şanzıman Çeşitleri)
Bölüm-1 Bölüm-2 Bölüm-3