Virajdan Çıkınca Direksiyon Neden Kendiliğinden Düzleşir?
virajı tamamlayıp direksiyondaki tutuşunuzu biraz gevşettiğinizde direksiyon ters yöne dönerek merkeze yaklaşır. bunu yapan, direksiyon kutusunun içine yerleştirilmiş bir geri toplama yayı değildir. ön tekerleklerin süspansiyona bağlanma açısı ve dönen lastiğin yol üzerinde ürettiği kuvvetler, tekerlekleri yeniden gittikleri yöne çevirmeye çalışır. bu kuvvet rotlar, direksiyon kutusu ve kolon üzerinden direksiyon simidine kadar ulaştığı için otomobil sanki düz yolu hatırlıyormuş gibi görünür.
ön tekerlekler sağa veya sola dönerken tamamen dik bir eksenin çevresinde hareket etmez. üst salıncak ve alt salıncaktaki rotil noktalarından ya da amortisör kulesiyle alt rotil arasından geçtiği düşünülen hayali bir direksiyon ekseni vardır. otomobile yandan bakıldığında bu eksenin üst kısmı genellikle aracın arkasına doğru yatırılmıştır. buna pozitif kaster açısı denir.
pozitif kaster sayesinde direksiyon ekseninin yere uzatıldığı nokta, lastiğin yol üzerindeki temas merkezinin biraz önüne düşer. yani otomobili yönlendiren dönme ekseni önde, onu takip eden lastik temas alanı arkadadır. bavul veya market arabası tekerleğinin çekildiği yönün arkasına hizalanmasına benzeyen temel bir mantık oluşur: araç ileri giderken temas noktası dönme ekseninin arkasında kalmaya çalışır. tekerlek yana çevrilmişse yolun uyguladığı kuvvet, aradaki mesafeyi bir kaldıraç kolu gibi kullanarak onu yeniden hareket yönüne döndürür.
fakat direksiyonun toplanmasını yalnızca kaster açısı açıklamaz. ikinci önemli etki doğrudan lastiğin esnekliğinden gelir.
virajda jantın gösterdiği yön ile lastiğin gerçekte ilerlediği yön arasında küçük bir fark oluşur. buna kayma açısı denir. lastiğin yere basan kauçuk bölümü bu fark nedeniyle yana doğru esner; temas alanındaki kuvvet de tam tekerlek merkezinin altında değil, biraz arkasında yoğunlaşır. “pnömatik iz” denilen bu mesafe, lastiğin kendi kendini hizalama momentini oluşturur. lastik, üzerine uygulanan bu moment nedeniyle baktığı yönü gittiği yönle yeniden aynı hizaya getirmeye çalışır.
dolayısıyla viraj çıkışında aynı anda iki benzer etki çalışır: süspansiyon geometrisinin oluşturduğu mekanik iz ve lastiğin deformasyonundan doğan pnömatik iz. ortaya çıkan toplama momenti direksiyon mafsalından rotlara, kremayer dişlisine ve direksiyon kolonuna iletilir. sürücünün elinde hissettiği geri dönüş kuvveti bunun sonucudur.
bu kuvvetin otomobil hareket halindeyken daha belirgin, park ederken ise çok daha zayıf olmasının nedeni de budur. araç dururken lastik yol üzerinde ilerlemediği için güçlü bir dinamik hizalama momenti oluşmaz. üstelik lastiğin asfalt üzerindeki sürtünmesi ile direksiyon ve süspansiyon parçalarındaki mekanik direnç dönüşe karşı koyar. direksiyon ekseni eğimi tekerlekler çevrildiğinde aracın ön bölümünü çok az yükseltip ağırlığın sistemi en alçak konuma, yani merkeze döndürmesine yardım edebilir; ancak düşük hızda bu etki tek başına her zaman direksiyonu tamamen toplayamaz.
hidrolik veya elektrikli direksiyon desteğinin asıl görevi sürücünün tekerlekleri çevirmek için harcadığı kuvveti azaltmaktır. yani direksiyonun merkeze dönmesini sıfırdan yaratan şey normalde hidrolik pompa ya da elektrik motoru değildir. temel geri dönüş isteği lastik ve süspansiyon geometrisinden gelir.
yine de yeni otomobillerde elektronik destek işin içine daha fazla karışabilir. elektrik destekli direksiyonlardaki motor ve dişli mekanizmasının sürtünmesi doğal geri dönüşü yavaşlatabildiği için kontrol ünitesi direksiyon açısı, dönüş hızı ve sürücünün uyguladığı tork gibi verileri kullanarak merkeze dönüşe yardımcı olabilir. üretici böylece direksiyonun ne kadar hızlı toplanacağını ve merkez çevresinde ne kadar ağır veya sakin hissedileceğini yazılımla da ayarlayabilir.
kaster açısı büyüdükçe genel olarak direksiyonun merkeze dönme isteği ve düz yol kararlılığı artar; bunun karşılığında tekerlekleri çevirmek için gereken kuvvet de yükselir. çok az kaster direksiyonu hafif fakat isteksiz hale getirebilir, iki taraftaki kaster farkı ise otomobilin bir yana çekmesine yol açabilir. bu nedenle amaç mümkün olan en yüksek açıyı kullanmak değil; direksiyon ağırlığı, geri dönüş hızı, yol hissi ve süspansiyon hareketi arasında denge kurmaktır.
direksiyonun her virajdan sonra cetvelle çizilmiş gibi sıfır noktasına gelmesi de şart değildir. son birkaç derece; hız, yol eğimi, lastik basıncı, asfaltın tutuşu ve sistemdeki sürtünme nedeniyle sürücünün küçük düzeltmesini gerektirebilir. fakat daha önce düzgün toplanan direksiyon bir çukura girdikten, ön takım işlemi yapıldıktan veya aracın yüksekliği değiştirildikten sonra belirgin biçimde bir tarafta kalmaya başladıysa kaster ve rot ayarıyla beraber rotil, rot başı, amortisör üst takozu ve direksiyon mekanizmasındaki sıkışmaların kontrol edilmesi gerekir.
direksiyonun avuç içinde hızla dönmesine izin vermek ise sistemin çalışma biçimini göstermesine rağmen güvenli bir sürüş tekniği değildir. çukur, tutuş değişikliği veya beklenmeyen bir kayma geri dönen direksiyonun yönünü aniden değiştirebilir. eller direksiyonla teması koruyarak dönüş kontrollü biçimde takip edilmelidir.
yani direksiyon virajdan sonra düz konumu ezberlediği için geri dönmüyor. otomobil ileri gittikçe yol, lastiği temas ettiği noktadan çekiyor; mühendislerin milimlerle ve derecelerle kurduğu geometri de bu kuvveti direksiyon simidine kadar taşıyor.
kaynaklar:
https://africa.michelin.com/…to/assistance/glossary
https://drpress.org/…rticle/download/1330/1261/1297
