Tek yönlü kavramalar alternatör kasnağının tasarımına eklenmeden önce alternatörler çok daha düşük bir çıkış gücüne sahipti; 60 Amp'lik çıkış halihazırda çok fazlaydı. Günümüzde arabalarda daha fazla elektronik sistem bulunduğundan, 60 Amp, minimum alternatör kapasitesinden daha düşüktür. Bu durum, kayışı erken kayma aşınmasına karşı korumak için tek yönlü alternatör kasnaklarının kullanılmasını gerektirmiştir. Aşağıda, bunun tam olarak nasıl çalıştığını açıklıyoruz.
Yardımcı tahrik kayışının kullanım ömrü
İçten yanmalı motor pistonlarının ileri-geri hareketi krank milinin dönüşüne dönüştürülürken burulma titreşimleri kaçınılmazdır. Ayrıca, motorun çalışma modlarına bağlı olarak dönüş frekansı sürekli değişir ve motor çalışır ve durur. Bu iki faktörden kaynaklanan kuvvetlerin dengesizliği yardımcı tahrik kayışının kullanım ömrünü kısaltır. Ayrıca, kayışın tahrik ettiği birimlerin kendi ataletleri vardır. Sonuç olarak dönüş hareketlerini krank mili kasnağının dönüşü ile hızlı bir şekilde senkronize edemezler; böylece daha fazla gerilime sebep olurlar. Her bir kayış hızı varyasyonunda, en hafif bir kayma dahi kayışın aşınmasına neden olur.
Özellikle elektrik tüketen çok sayıda dahili cihaza sahip modern arabalarda bu sorun daha da kötüleşmektedir çünkü gerekli jeneratör çok büyüktür ve rotorunun ciddi bir ataleti vardır. Bu kombinasyon şu olaylara neden olur:
- hem motor çalıştırıldığında hem de hız arttırıldığında kayışta yüksek yükler olması;
- eşit olmayan hareketler ve hatta kayışın alternatör kasnağına doğru kayması.
Bu olayların hem tahrik kayışının hem de diğer tahrik bileşenlerinin aşınmasını hızlandıracağı açıktır.
Tek yönlü alternatör kasnağı
Bu sorunları en aza indirmek için mühendisler bir tek yönlü kavrama geliştirmiş ve bunu tek yönlü alternatör kasnağı (OAP) tasarımına ve dahil etmiştir. Bu kavrama, motor yavaşladığında veya durduğunda alternatör rotorunun serbestçe dönmesini sağlar. Bisiklet kullanan herkes bu etkiyi bilir. Pedala basmayı bıraktığınızda arka tekerlek kilitlenmez ancak arka tekerlek aksındaki benzer bir mekanizma sayesinde serbestçe dönmeye devam eder.
Şimdi bu serbest dönüş mekanizmasının en yaygın biçimini inceleyelim. Basitlik açısından, bir alternatörün tek yönlü kasnağının tasarımını iki halka şeklinde gösterebiliriz: bir iç ve bir dış halka. İç halka alternatör miline takılır. Dış halka alternatör miline sabitlenmez ancak tahrik kayışı ile iç içe geçer. İki parça arasında, iç halkadaki özel girintilerde silindirler bulunmaktadır. Girintilerin profili düzensizdir. Dış halkanın hızı iç halkanın hızını aştığı takdirde, silindirler yuvalarının daha az derin olduğu ve iki halka arasında tutulduğu yere doğru dışarı döner. Bu, iki halkayı birbirine kilitler ve tork kayıştan jeneratörün rotor miline aktarılır. Motor yavaşladığında ve rotor, atalet nedeniyle motordan daha hızlı çalışmaya başladığında silindirler yuvalarının daha derin kısımlarına geri döner. Bu noktada silindirler artık iki halka arasında kelepçelenmez ve böylece iç halka serbestçe dönebilir; silindirler dış halkaya doğru dönerken kayışın kaymasını azaltırlar.
Alternatör kasnağı içindeki serbest dönüş mekanizması
- İç Halka
- Silindir
- Dış Halka
Tek yönlü alternatör dekuple edici
Motor çalıştırıldığında ve dev/dak hızlı bir şekilde arttığında, bu tür bir kavramanın tek yönlü alternatör dekuple edici (OAD) olarak adlandırılan diğer bir varyantı devreye girebilir. Tek yönlü alternatör dekuple edici (OAD) yukarıda açıklanan tüm özelliklere sahiptir ancak ek olarak bir yay veya elastomerik sönümleyici bulunmaktadır. Geleneksel tek yönlü kavramada, iç halka yalnızca ileri yönde dış halkaya doğru serbestçe dönebilir. Ek bir sönümleyicinin bulunması, iç halkanın ters yönde hafif serbestçe dönmesini sağlar. Bu, çalıştırma sırasında ve motor devrinde ani artışlar olması durumunda alternatör/jeneratör hızının kayış hızı ile senkronize edilebilmesini sağlar.
Tek yönlü kavramaların değiştirilmesi
Yardımcı tahrik bileşenlerinin ömrünü uzatan tüm özelliklerine rağmen tek yönlü kavramalar da doğal olarak aşınır ve zaman zaman değiştirilmesi gerekir. Avara kasnağının kullanım ömrü doğal olarak çalışma koşullarına bağlıdır ancak 100.000 kilometre sonra arıza olasılığı önemli ölçüde artar. Düzenli bakım veya arıza teşhisi sırasında tek yönlü kavramanın arızalı olduğuna dair işaretlerin gözden kaçırılması durumunda, kayış ve kayışın koruması gereken diğer birimler erkenden arızalanacaktır. Bu nedenle, GatesTechZone portalının ilgili bölümünde tek yönlü alternatör kasnakları ve tek yönlü alternatör dekuple ediciler için bu tür arızaların çeşitli belirtilerini ve uygun arıza teşhis yöntemlerini özetledik.
Günümüzde arabaların büyük bir kısmı tek yönlü alternatör kasnakları ile donatılmıştır. Farklı türlerdeki kasnakların birbirinin yerine kullanılamadığını bilmek son derece önemlidir. Her model için katalogdan ilgili ürünü seçmeniz gerekir. İşte bu noktada çevrimiçi kataloğumuz GatesAutoCat devreye giriyor.