4×4 Off-Road Araçlar da Diferansiyel ne işe yarar ? Diferansiyelin Büyük Önemi Nedir ?

Off-road ve diferansiyel :   Diferansiyel, offroad un en önemli unsurlarından biridir. 4×4 sandığımız bir aracın aslında neden 4×1 olduğunun cevabı burada gizli. Araziye çıkan herkesin bu temel bilgiye sahip olması ve arazi arabası ile hangi şartta ne yapabilir veya ne yapamazı yorumlaması gerekir. Cümlelerin hiçbiri alıntı değildir. Bilgilerin bir kısmı da özgün ve sadece bu yazıya ait akıl yürütmeleridir. Yani başka yerde yok.   Amacımız diferansiyeli felsefik bir yaklaşımla anlatmak. Farklı mekaniğe sahip diferansiyellerin aralarındaki fark ya da kendi detayları bizim için çok önemli değil. Önemli olan kullanım amaçları ve verdikleri hizmettir.

Diferansiyel nedir ? Diferansiyel nasıl çalışır ?

Diferansiyel nedir ve neden diferansiyele ihtiyaç vardır ? Diferansiyel sürüş sırasında tekerlekler arasında ortaya çıkan tur farkını, tölere ederek lastiklere güç aktarımını sağlayan mekanizmanın genel adıdır. Diferansiyel tekerleklerin farklı veya aynı hızda dönmesini sağlamaz, buna müsaade eder sadece. Bir araç, viraj alırken 4 tekeri de farklı izde gider. Her izin yarıçapı farklı olduğu için, tüm tekerlekler farklı çizgisel hızlarda döner. İlk resimde bunu görebiliriz. Eğer bu durumu tölere edecek dahili bir mekanizma yok ise, tekerlekler kısa kısa patinajlar ile tur farkını tölere etmeye çalışır. Bu patinajcıklar, aracın aktarma organlarını lüzumsuz yere zorlar, lastiklerin de normalden fazla aşınmasına neden olur. Aktarma organları yeterince güçlü değilse aks kesme veya benzeri kırılmalara da sebep olabilir.

Diferansiyelin ana çalışma prensibi nedir ?

Diferansiyel nasıl çalışır ? sorusuna verdiğim cevabı okumadan önce size şu iki videoyu izlemenizi tavsiye edeceğim.  

Videolarda anlatıldığı ve ikinci resimden anlaşıldığı gibi, şaftın ucunda U-joint (üniversal joint) olarak adlandırılan mafsal, şaftı mahruti miline bağlar ve onu tahrik eder. Bunun sonucunda diferansiyel içerisinde yer alan ayna dişlisi dönmeye başlar. Diferansiyel muhafaza içinde 4 adet, 2 şer 2 şer karşılıklı yerleştirilmiş aks dişlileri ve avare dişli-istavroz dişlisi-örümcek dişlileri vs olarak bilinen dişliler vardır. Diferansiyel de muhafaza aynaya sabit olarak bağlanmıştır. Şafttan tahrik geldiğinde, mahruti döner, mahruti aynayı döndürür, ayna muhafazayı döndürür, avare dişliler, dönerek değil iterek aks dişlilerini harekete geçirir. Buraya dikkat. Dönerek değil iterek. Bu da her iki aksı da harekete geçirir. Yani aslında arazi şanzımanından diferansiyele, oradan akslara intikal eden dönme hareketi, aslında bilinen şekli ile tekdüze bir dişli hareketi değildir. Herhangi bir sebepten akslar farklı tur atma ihtiyacı hisseder ise, o zaman avare dişliler sadece iterek değil aynı zamanda dönerek bu farklı tur ihtiyacına cevap verir. Bu en bilinen diferansiyel tipinin ana çalışma prensibidir. Faklı mekaniğe sahip diferansiyel tiplerinin detaylarının neler olduğu bizim içim önemli değil. Önemli olan hepsinin benzer hizmet vermesi. İşte, araç çapraza düştüğünde neden ilerlemeye devam edemediğimizin cevabı burada. Motor gücü elektrik akımı gibidir, direnç nerede az ise o tarafa kaçar. Yani bir tekerlek traksiyon kaybeder ise, motorun tüm gücünü emer ve boş tur atmaya devam eder. Bu arada traksiyon sağlayabilecek yere basan tekerleğe hiç güç gitmediği için araç debelenir durur. Bu durum genelde çapraza düşmek olarak adlandırdığımız pozisyonda gerçekleşse de, nadiren aynı taraftaki iki tekerin eş zamanlı zemine tutunma problemi yaşadığı durumlar da yaşanabilir.

Diferansiyel tipleri nelerdir ?

İnternet üzerinde konu ile ilgili araştırma yaptığınızda, gerek yerli gerek yabancı kaynaklarda karşınıza şu ana diferansiyel tipleri gelecektir.

1-) Açık Diferansiyel Tipi (Open Differential)

2-) Kilitli Diferansiyel Tipi (Locked Differential)

3-) Viskoz Sınırlı Kaydırmalı Diferansiyel Tipi (Viscous Limited Slip Differential)

4-) Mekanik veya Elektrik Kontrollü Sınırlı Kaydırmalı Diferansiyel Tipi (Mechanical Clutch-Type LSD, also eLSD)

5-) Torsen & Helical Differential

6-) Torque Vectoring Differential

Falan filan. Bu sınıflandırmalarda kavram çelişkileri var. Bu yüzden ben bu sınıflandırmalara bağlı kalmadan farklı bir yaklaşımla konuya değineceğim. Dedim ya felsefik bir yaklaşımımız olacak bu yazıda. Yukarıda diferansiyelin ne olduğunu ve off road araçlarda diferansiyelin ihtiyacımız olduğunu açıkladım. Bu yüzden biz çalışma prensibindeki farklıklara aldırış etmeden, off road diferansiyelin temel fonksiyonunu dikkate alarak bu yazı boyunca diferansiyele diferansiyel diyeceğiz sadece.  

Kilitli diferansiyel nedir ?

Kilitli diferansiyel, kilitlemek için kullanılan yönteme bağlı olarak, sağ ve sol aks arasındaki tur farkı tolerans kabiliyeti azaltılmış veya tamamen ortadan kaldırılmış diferansiyeldir. Aslında, yukarıda verilen diferansiyel tipleri, biraz da bu kilit yöntem farklılıklarının oluşturduğu çeşitlemedir. Bu yüzden ben kilite de kilit diyeceğim. Sonuçta kilitli diferansiyel dendiğinde, yukarıda da söylediğim gibi, “sağ ve sol aks arasındaki tur farkı tolerans kabiliyeti azaltılmış veya tamamen ortadan kaldırılmış diferansiyel” ‘i anlayın. Kilit tipleri ve çalışma prensiplerinden master tezi çıkar. Bu yüzden çok detayına girmeyeceğim ve kendimce 4 ana kategoride inceleyeceğim. Bu kategorilerdeki davranış biçimleri farklı yöntem ve mekanik yapılar ile sağlanabilir. Bu detay bizim için çok önemli değil. Bizim için aldığımız hizmet ve sonuç önemli.  

Araçta Tam kilitleme Sağlayan Diferaniyel Sistemleri

Bu diferansiyel sistemleri mekanik olarak araçta tam bir kilitleme sağlar ve pinyon dişlisinden gelen gücün yarısını sağ aksa, yarısını sol aksa aktarır. Bizi daha çok ilgilendiren kilit mekanik kilittir. Mekanik kilit nedir ? Araçta mekanik kilidin temel prensipi, aks dişlilerinin farklı turda dönmesini önlemek şeklindedir. Bu da avare dişlilerin serbest dönmesi engellenerek kolayca başarılır. Yani sol aksınız ne dönerse sağ aksınız da aynı tur dönecektir artık. Bu yüzden tur farkı ihtiyacı olan virajlarda araç mekaniğini lüzumsuz yere zorlamamak için, kaygan olmayan zeminlerde bu tarz kilitleri hiçbir zaman devreye almıyoruz.  

Araçta Kısmi kilitleme Sağlayan Diferansiyel Sistemleri

En yaygın bilineni LSD diferansiyeldir. (Limited Slip Differential) ‘dir. Bu 4×4 diferansiyel sistemleri, tam kilitleme sağlayan diferansiyellere benzer hizmet verirler, ancak hiçbir zaman sağ ve sol aksa eşit güç aktarımında bulunamazlar. Veya bazı araçlarda bulunan diferansiyel sistemlerinde kilit mekanizmasının hizmet vermesi için tekerleğin yere basar vaziyette olması gerekir. Bu yüzden tam kilitli diferansiyel sistemlerine göre daha verimsizdirler. Hatta zaman içinde yaşanan mekanik aşınma nedeniyle, yaşlı arabalarda varlığı ile yokluğu anlaşılmaz bile.  

Sağ ve Sol Aksa Farklı Güç Aktarabilen Diferansiyel Sistemleri

VLSD (Viscous Limited Slip Differential), e-LSD bu gurup diferansiyellerdendir. Bu sistemler sağ ve sol aks arasında ihtiyaca göre farklı güç aktarım kabiliyetine sahiptir. Bazı sistemlerde akslar arasında tur farkı ortaya çıkmadan sistem devreye girmez. Çok sık devreye girip çıktıkları şartlarda, ısınma problemleri vardır. Ayrıca mekanizmaların ömrü vardır, çok sık devreye girip çıkması bu ömrü kısaltır.  

Araç Fren mekanizmasından faydalanan Diferansiyel Sistemleri

EDL nedir ? (electronic diffrential lock) EDL tabanlı çekiş destek sistemleridir. Tüm elektronik çekiş kontrol sistemlerini bu guruba dahil edebiliriz. EDL tabanlı sistemlere her marka kendisi ayrı bir isim veriyor, ancak temel çalışma prensibi şudur. EDL tavanlı çekiş destek sistemine sahip arazi araçlarında aks üzerinde tur sayan sensörler vardır. bunlar ABS sensörleridir. asıl görevleri ABS fren sistemi içinde hizmet vermek olarak algılansa da EDL, ASR, ESP v.s. bir sürü sistemin temel veri sağlayıcısıdır. Araç ABS sensörleri vasıtası ile sağ ve sol aks üzerindeki tur farkını tespit eder. Fark öngürülen toleransların dışında ise, fazla turu olan tekerleğe otomatik olarak fren yapar. Dolayısıyla motor gücü manasız bir şekilde boş dönen tekerleğe akmaz ve traksiyon sağlayan tekerleğe akar, ve araç yürümeye devam edebilir. Bu sistem başarılı görünse de ağır kullanım şartlarında verimli değildir. Bir yandan frene basarken bir yandan da gaza basmak gibidir. Disklerde ve balatalarda aşınma, ısınma, çizilme vs problemleri yaratabilir. Yeni kuşak bırakın arazi, binek arabalarının bile tamamına yakınında değişik isimle yer almaktadır.  

Kilit durumuna topluca bakacak olur isek ; Arazi aracınız da orta kilidiniz ve diferansiyel kilitleriniz yok ise : Aracınız 4×1 ‘dir. 4×4 off road aracınızın tek tekerleği traksiyon kaybeder ise motorun tüm gücünü o tekerlek emecektir ve aracınızı yürütmeniz mümkün olmayacaktır.

Orta Kilidiniz var, diferansiyel kilitleriniz yok ise : Aracınız 4×2 ‘dir. Ön iki tekerlek veya arka iki tekerlek yol tutuyor ise sürüşü sürdürebilirsiniz. Ön ve arka birer tekerlek (sağ sol fark etmez) aynı anda traksiyon kaybeder ise sürüşü sürdüremezsiniz. Orta Kilit ve arka kilit var ise: Aracınız 4×3 ‘dür. Arka iki tekerlek ve ön bir tekerlek aynı anda traksiyon kaybetmediği sürece sürüşünüzü sürdürebilirsiniz. Arka iki tekerlek traksiyon kaybeder ise tüm güç ön şafta akar. Ön bir tekerlek de traksiyon kaybeder ise, bu defa tüm güç önde traksiyon kaybeden tek tekerleğe akar. Bu zor düşülecek bir durumdur. Orta Kilit ve ön-arka kilit var ise: Aracınız 4×4 ‘dür. Dört tekerlek de traksiyon kaybetmediği sürece yolda kalmazsınız.

Zorlu arazi koşullarında her yere girebilen yeteneklere sahip 4×4 off road aracı modifiye etmek için uygulamanız gereken tercihinize bağlı off road diferansiyel seçenekleri

Sonuç ve Öneriler : Arazi arabası seçiminin birçok kriteri vardır. Benim kanaatim, bu kriterlerin en belirleyici olanı kişisel beğenidir. O yüzden bu işin 2*2=4 gibi bir aritmetiği yoktur. Önerim, orta kilidi olmayan araç kesinlikle almayın. Mümkünse orijinalinde en azından arka kilidi olan veya, çok masraf yapmadan arka kilit uygulanabilecek bir araç alın. Aldığınız araca yapmayı düşüneceğiniz modifikasyonların başına, eğer yok ise arka kilidi koyun. Saygılar, Sevgiler.

02.03.2020   Süleyman Atılgan İletişim: Facebook & Instagram

Süleyman Atılgan tarafından profesyonel olarak hazırlanmış off road temel teknik ve off road sürüş tavsiyelerini içeren diğer makalelerini aşağıda görüntüleyebilirsiniz.

  • Offroad da Pilotaj ve önemi nedir, nasıl geliştirilir ?
    Bu günkü konumuz “Offroad ‘da Pilotaj”: Geçersin iyi pilotaj, kalırsın kötü pilotaj.  Peki bir yafta olmanın ötesinde nedir bu pilotaj? Sözlük anlamı ile bu soruya cevap verecek olur isek ; “bir hava taşıtını yönetme işi” olarak cevap verebiliriz. Gördüğünüz gibi bizimle ilgili bir şey değilmiş aslında. Ancak biz yine sözlük anlamına hapsolmayıp, kendi hayatımızın içindeki anlamını irdeleyeceğiz. Offroad ‘da pilotaj […]
  • Tavan yükleri ve güvenli sürüş açısından araca etkileri nelerdir ?
    Bu günkü konumuz “Tavan yükleri ve güvenli sürüş açısından araca etkileri nelerdir ?”: Başka hiçbir yerde bulamayacağınız derecede ince bir analiz. Araca etki eden kuvvetler temel olarak statik ve dinamik kuvvetler olarak ikiye ayrılabilir. Statik şartlar sadece araç durmuş vaziyette iken tek başına mevcuttur. Gerek aracın sürekli hareket halinde olmasından kaynaklanan; momentum, merkez kaç kuvveti gerekse süspansiyon sisteminden kaynaklanan etkiler […]
  • Offroad ‘da Dik Tırmanış ve Karın Açısı
    Bugünkü konumuz “Offroad ‘da dik tırmanış ve karın açısı”: Evet, Sevgili Arkadaşlar, bu akşam hafta sonu gezilerimizin birinde yaptığımız dik bir çıkışın teknik analizi yapacağız. Konu ile ilgili ilk videomuz aşağıdadır. Daha çok debelenme sürecine ait görüntülerdir. İkinci videomuz ise çıkışın başarılı bir şekilde gerçekleştiği sürece aittir. Ekli resimlerin üzerinde gerekli açıklamalar var. İlk videoda, aracın dik yokuşta ilerleme ile […]
  • Offroad da Engel Nasıl Aşılmalı ?
    Bugünkü konumuz “Off road Araçla Engel Nasıl Aşılmalı  ?“ 4×4 off road aracınız ile arazide engebeleri aşarken veya kısa ancak dik ve yüksek çıkışlarda ne yapmalıyız, ne yapar isek çıkabiliriz, çıkmamızın mümkün olmadığı durumlar nelerdir, tehlikeleri nelerdir sorularına cevap arayacağız. Öncelikle bulunduğumuz ve tırmanmaya çalıştığımız düzlemler arasındaki yükseklik farkının aracın arka tekerlekleri rampaya dayandığında, rampanın köşesinin veya aşmaya çalıştığımız engelin […]
  • Arazide Hangi Lastiği Tercih Etmeliyim ?
    Off Road Lastik Seçimi Bugünkü konumuz “Arazide Hangi Lastiği Tercih Etmeliyim  ?”: Lastik işi özellikle offroad camiasına yeni dahil olanlar için tam bir muammadır. Biraz zaman geçip yeterli tecrübeyi edindikten sonra herkes kendice bir doğrunun peşinden gidecektir. Bu doğrular da genelde birbirinden farklı olacaktır. Ben de kendimce edindiğim tecrübeleri ve tespitlerimi paylaşmaya çalışacağım. Öncelikle araçlarda kullandığımız offroad lastiklerinin tiplerini hatırlatarak […]
  • Offroad ‘da Ağır Araç mı Hafif Araç mı ?
    Off-road Temel Teknik Bilgiler Sevgili off-road ve doğa tutkunu arkadaşlar, Off-road Temel Teknik Bilgiler yazı dizimizin bir paylaşımı ile daha birlikteyiz. Vereceğim bilgiler; konsantre, teknik temele dayalı, yaşanmış tecrübeleri içeren ve bazıları off-road literatüründe ilk kez isim bulacak detayları içeren paylaşımlardır. Okuyuculara fayda sağlaması dileği ile. Bugünkü konumuz “Offroad ‘da Ağır Araç mı Hafif Araç mı  ?”: Sorumuz aslında başarılı […]
  • Lastik Büyütme ve Offroad Sürüşüne Etkileri Nelerdir ?
    Off-road Temel Teknik Bilgiler Sevgili off-road ve doğa tutkunu arkadaşlar, Off-road Temel Teknik Bilgiler yazı dizimizin bir paylaşımı ile daha birlikteyiz. Vereceğim bilgiler; konsantre, teknik temele dayalı, yaşanmış tecrübeleri içeren ve bazıları off-road literatüründe ilk kez isim bulacak detayları içeren paylaşımlardır. Okuyuculara fayda sağlaması dileği ile. Bugünkü konumuz “Lastik Büyütme ve Offroad Sürüşüne Etkileri Nelerdir ?”: Araç modifikasyonun hemen hemen […]
  • Artikülasyon ‘un yol tutuşa etkisi nedir? Faydalı artikülasyon nedir ?
    Off-road Temel Teknik Bilgiler Sevgili off-road ve doğa tutkunu arkadaşlar, Off-road Temel Teknik Bilgiler yazı dizimizin bir paylaşımı ile daha birlikteyiz. Vereceğim bilgiler; konsantre, teknik temele dayalı, yaşanmış tecrübeleri içeren ve bazıları off-road literatüründe ilk kez isim bulacak detayları içeren paylaşımlardır. Okuyuculara fayda sağlaması dileği ile. Bugün konumuz “Artikülasyon ‘un yol tutuşa etkisi nedir? Faydalı artikülasyon nedir ?”: Konumuz artikülasyon, […]
  • Karda araç kullanma ve yol tutuş
    Off-road Temel Teknik Bilgiler Sevgili off-road ve doğa tutkunu arkadaşlar, Off-road Temel Teknik Bilgiler yazı dizimizin bir paylaşımı ile daha birlikteyiz. Vereceğim bilgiler; konsantre, teknik temele dayalı, yaşanmış tecrübeleri içeren ve bazıları off-road literatüründe ilk kez isim bulacak detayları içeren paylaşımlardır. Okuyuculara fayda sağlaması dileği ile. Bugün konumuz “Karda araç kullanma ve yol tutuş” : Sakin bir zamanınızda okumanızı tavsiye […]
  • Derin Su Geçişi, Alınması Gereken Tedbirler ve Riskleri Nelerdir ?
    Off-road Temel Teknik Bilgiler Sevgili off-road ve doğa tutkunu arkadaşlar, Off-road Temel Teknik Bilgiler yazı dizimizin bir paylaşımı ile daha birlikteyiz. Vereceğim bilgiler; konsantre, teknik temele dayalı, yaşanmış tecrübeleri içeren ve bazıları off-road literatüründe ilk kez isim bulacak detayları içeren paylaşımlardır. Okuyuculara fayda sağlaması dileği ile. Bu günkü konumuz “Derin Su Geçişi, Alınması Gereken Tedbirler ve Riskleri Nelerdir ?” : […]
  • Yol kenarı Devrilme Analizi
    Off-road Temel Teknik Bilgiler Sevgili off-road ve doğa tutkunu arkadaşlar, Offroad Temel Teknik Bilgiler yazı dizimizin bir paylaşımı ile daha birlikteyiz. Vereceğim bilgiler; konsantre, teknik temele dayalı, yaşanmış tecrübeleri içeren ve bazıları off-road literatüründe ilk kez isim bulacak detayları içeren paylaşımlardır. Okuyuculara fayda sağlaması dileği ile. Bu günkü konumuz “Yol kenarı Devrilme Analizi” : Bu yazımızdan önce “Off-road ve denge” […]
  • Araçla dik çıkış mı daha tehlikeli, yoksa dik iniş mi daha tehlikeli ?
    “İster husui ister Arazi Aracınızla Sizce Dik yapılan çıkış mı daha tehlikeli , dim dik rampadan aşağı iniş mi daha tehlikeli ?” : Bu yazımızdan önce “Off-road ve denge” konulu yazımızı okumanızı tavsiye ederim. Bilen biliyor. Biz bilmeyen ve emin olmayanlar için konuyu tekrar gündeme getiriyoruz. Yoksa bu konular 30 yıl önce de tartışılıyordu. Riskler nelerdir; Off Road Araçların Dik […]
  • Denge off-road‘un neresindedir ? Off- Road Araçlar Denge ve önemi nedir ?
    Bu günkü konumuz “Denge off-road ‘un neresindedir ve arazi araçlarında önemi nedir ?” : Bugün konumuz bir off road ekipman, araç teçhizatı veya mekanizma üzerine değil, bir kavram üzerine. “Denge” . Temel fizik kuralları çerçevesindeki tanımı ile, “bir cisim duruyorsa veya sabit hızla hareket ediyorsa dengede kabul edilir”. Peki, denge off-road sürüşünün neresindedir ve önemi nedir ? Eğer off-road ‘u […]
  • Off-Road Araçlar da “Orta Kilit” ve Önemi Nedir ?
    Bu günkü konumuz “Off Road Orta Kilit” Off-road ve diferansiyel ilişkisini incelediğim yazıma yapılan yorumlardan, diferansiyel orta kilit konusunda bir kavram kargaşası olduğunu fark ettim. Bu konuya olabildiğince açıklık getirmeye çalışacağım. 4×4 sistemler aslında tüm lastiklere eş zamanlı eşit güç gönderen sistemler değildir. Motor gücü elektrik akımı gibidir. Yani direncin az olduğu yöne akma eğilimi vardır. Güç üreten kısım motor (engine), bunu […]
  • 4×4 Off-Road Araçlar da Diferansiyel ne işe yarar ? Diferansiyelin Büyük Önemi Nedir ?
    Off-road ve diferansiyel :   Diferansiyel, offroad un en önemli unsurlarından biridir. 4×4 sandığımız bir aracın aslında neden 4×1 olduğunun cevabı burada gizli. Araziye çıkan herkesin bu temel bilgiye sahip olması ve arazi arabası ile hangi şartta ne yapabilir veya ne yapamazı yorumlaması gerekir. Cümlelerin hiçbiri alıntı değildir. Bilgilerin bir kısmı da özgün ve sadece bu yazıya ait akıl yürütmeleridir. […]
  • Off-Road Araç Seçimi Yaparken Nelere Dikkat Etmeliyiz ?
    İlk konumuz ; araziye çıkacağım, 4×4 araç seçimi yaparken dikkat etmeliyim ? Off road araç seçimi için majör faktör bence kişisel beğenidir. Arazici 4×4 aracına aşıktır. Zaten arazicinin gözü bu aşktan kör olmasa, böyle bir off road araç çeşitliliği olmaz. Herkes, “bu işin doğrusu budur” der ve bir tek arazi aracı üzerinde mutabık kalınıp sadece o araba kullanılırdı. Şimdi gelelim arazide […]
  • Amatör Telsizci Belgesi nedir ? Ne işe yarar ? Nasıl alınır ?
    Amatör telsizci Belgesi Nedir ? Nereden alınır ? Bu günkü konumuz Amatör Telsizci Belgesi : Sevgili arkadaşlar bildiğiniz gibi her yıl 2 defa Kıyı Emniyeti Genel Müdürlüğü tarafından , amatör telsizcilik sınavı yapılmaktadır. Geçen yıl ilk sınav 29 Mart 2020 Pazar günü yapıldı. Son başvuru tarihi ise 13 Mart 2020 idi. 2021 de ki güncel sınav tarihleri için Telsiz İşletme Müdürlüğü sayfasından bilgi alabilirsiniz. […]