King Pim Açısı Nedir? Ne İşe Yarar? Direksiyon Kendini Nasıl Toplar?

KING PİM AÇISI

King pim açısı: direksiyon ekseni ile dikey eksen arasındaki açıdır.

Direksiyon ekseni: Direksiyon döndürüldüğünde, tekerleklerin dikey olarak etrafında döndüğü eksendir. Kamyonlarda direksiyon eksenini; dingil piminin (king pim) açısı meydana getirir. Otomobil ve hafif ticari araçlarda direksiyon eksenini: Macpherson süspansiyonda amortisör direğinin açısı meydana getirir. Çift salıncaklı süspansiyondaysa; alt ve üst salıncakların rotillerinin açısı meydana getirir. 

King pim açısına; “direksiyon ekseni eğimi”, “aks başı eğimi” veya “dingil pimi eğimi” isimleri verilmektedir, hepsi aynı geometrik açıyı tanımlamaktadır.

  

Bilindiği gibi kamyonlarda sabit süspansiyon olduğundan, ön akslarda sabit dingil vardır ve ön tekerleklerin üzerinde döndüğü aks başı, dingil pimi denen kalın dikey bir pim etrafında direksiyon döndürüldüğü zaman döner. Dingil pimi, aks başı ile dingili bir birine bağlar. Dingil piminin diğer adı “king pim” dir (dingil pimi=king pim). İşte bu dingil piminin dikey eksenden hafif kaçık pozisyonuna “dingil pimi eğimi” denir. Yine aynı anlamda king pim açısı da denir. Sabit dingilli (sabit süspansiyonlu) araçlarda king pim açısı üretimde belirlenir ve sonradan değiştirilemez. 

Otomobillerde ön düzende sabit dingil yoktur, dingil pimi de yoktur. Fakat  aks başı vardır ve bu aks başı yine dikey eksen ile açılı pozisyondadır. Bu durumda king pim açısı “aks başı eğimi” olarak söylenebilir. (Aks başı eğimi=king pim açısı).

(MacPherson Bağımsız Süspansiyonda King Pim Açısı)

Farklı ön düzen tasarımları için, özelleşmiş farklı isimler kullanılabilir, bu ön düzen açısının genel ismi “king pim açısı” veya “direksiyon ekseni eğimi” dir.

Binek otomobiller ve hafif ticari araçların ön süspansiyonunda; “bağımsız süspansiyon sistemi” kullanılır. Bağımsız süspansiyon olarak genellikle iki çeşit süspansiyon düzeni tercih edilir: MacPherson Süspansiyon Sistemi (en yaygın) veya Çift Salıncaklı Süspansiyon Sistemi. 

Binek araçların büyük bir çoğunluğunda MacPherson bağımsız süspansiyon sistemi kullanılır. Bu sistemde tekerlekler aks bağına (akson) yataklanmış halde çalışır. Aks başı poyra ile birlikte; alt kısımda bir rotil ile alt salıncağa, üstten ise amortisör direğine bağlanmıştır. Bu tip bir ön düzende king pim açısını, yani aks başının eğimini; amortisör direği ve alt rotilin oluşturduğu hayali eksen ile dikey eksen arasındaki açı meydana getirir.

(MacPherson Bağımsız Süspansiyon Sistemi)

Çift salıncaklı bağımsız ön süspansiyon sisteminde tekerlek ile süspansiyon sistemi; bir alt ve bir üst salıncak kolu ile gövdeye bağlanmıştır. Bu alt ve üst salıncak kolları; üst ve alt rotillerle aks başına (akson) bağlanmıştır. Yani aks başının eğimi (king pim açısı) bu rotillerin açısal pozisyonu tarafından meydana getirilir.

Hem Macpherson hem çift salıncaklı bağımsız ön süspansiyon sisteminde, king pim açısı salıncak kollarının uzunluğu (pozisyonu) değiştirilerek ayarlanabilir.

Offset (Kaçıklık): Lastiğin temas yüzeyinin ortasından geçen tekerlek ekseni ile direksiyon eğimi ekseninin (king pim) zeminle birleştiği nokta arasındaki mesafeye "kaçıklık veya "offset" denir. Buna lastiğin "ovma aralığı" da denir. Araçlar için en uygun olanı negatif offset'tir.

  

King Pim Açısının Faydaları Nelerdir?

*King pim açısı sayesinde direksiyon çevrildikten sonra, bırakıldığında kendiliğinden toplama hareketi gerçekleşir. Yani direksiyon kendi kendine düz konuma geçme eğilimi gösterir. (Aşağıda açıklanmıştır). Kaster açısının direksiyonu toplama etkisini arttırır. Böylece direksiyonun düz pozisyonda kalma eğilimi artar, aracın düz olarak gitme kararlılığı artar. 

*King pim açısı sayesinde, direksiyon döndürüldüğünde aracın ön kısmı çok hafifçe yukarı kalkar, bu etki aşağıda açıklanan kendi kendine direksiyonu toplama etkisi yaptığı gibi, direksiyonun çevrilmesine karşı bir etki de oluşturarak direksiyon hissi oluşmasını sağlar.

*King pim açısı sayesinde; yoldan gelen darbe ve titreşimlerin direksiyon sistemine zarar verici etkileri azaltılmıştır. Direksiyon ekseni eğimi (king pim), lastik temas yüzeyinin orta noktasına ne kadar yakın olursa, bu olumsuz etkiler o oranda azalır.

*Direksiyon hakimiyeti iyileşir.

*Lastik aşınmaları azalır.

*Daha az pozitif kamber verilirse, daha fazla king pim açısı verilebilir.

*King pim açısı arttıkça, pozitif kamber azalır. King pim açısı sayesinde daha fazla pozitif kamber verme gereği ortadan kalkmıştır.

King Pim Açısı Sayesinde Direksiyon Kendini Nasıl Toplar?

Direksiyon çevrildiğinde, tekerlekler sağa veya sola doğru direksiyon ekseni eğimi etrafında döner. Bu dönüş sırasında direksiyon ekseni eğimi (king pim) açısı sebebiyle aracın ön kısmının bir miktar yukarı kalktığı görülür. Direksiyonu döndürmek, aracın yükselmesine sebep olmaktadır, yani direksiyonu çevirme hareketi aracın önünü hafifçe yukarı kalkmaya zorlamaktadır. Aracın ağırlığı ise her zaman en aşağıdaki pozisyonda olmayı gerektirir, yer çekimi aşağı doğru çekmektedir. Bu durumda direksiyon çevrildikten sonra, direksiyon bırakılırsa, aracın ağırlığından dolayı aşağı yönlü kuvvet sonucu tekerlek tekrar eski haline dönmeye çalışacaktır, yani aracı yukarı kaldıran kuvvet yok olunca, araç aşağıya inecek ve bu sırada tekerlekler tekrar düz konuma gelmeye çalışacaktır.

  

(King Pim Açısı ve Direksiyonun Kendi Kendini Toplaması)

Direksiyon döndürülünce meydana gelen yükselme, direksiyon bırakılınca tam tersi yönde eski haline geleceğinden, buna king pim açısının direksiyonu kendi kendine toplama etkisi denir. Direksiyonun kendi kendini toplaması ve düz istikamette gitme eğilimi; king pim ve kaster açılarının beraber etkisiyle gerçekleşir.
Ana konu (Bkz: Ön Düzen Geometrisi-Tekerlek Açıları)