Vites, arabanın tekerleklere gönderdiği motor gücünü artıran veya azaltan mekanik bazen de elektro mekanik bir düzenlemedir.
Vites Kutusu ve Şanzıman
Vites kutusu adından da anlaşıldığı gibi aracın vitesinin değiştirilmesini sağlayan kutudur. Şanzıman teriminin kapsamı ise daha geniştir. Şanzıman motorun tekerleklere gönderdiği gücü artırmaya ve azaltmaya yarar. Yani şanzıman motor ve tekerlekler arasındaki bağlantı mekanizmasıdır.
Şanzıman iki ayrılmaz parçadan oluşur: Kavrama takımı ve vites kutusu.
Şansıman Nasıl Çalışır?
Motor, yakıtın yanması ile dönme hareketi yapan linear (doğrusal çizgide) parçalardan oluşur. Bu parçalardan biri krank milidir. Motorun çeşitli parçalarına bağlanan krank milinin görevi, ısı enerjisini harekete dönüştürmektir. Yakıt, motor tarafından yakıldığında, krank mili dönme kuvveti ve tork (dönme momenti) üretecek şekilde döner, bu kuvvet daha sonra tekerleklere aktarılır. Bununla birlikte, motor tarafından üretilen tork, bazı durumlarda yeterli değildir. Örneğin; aracın durması, yokuş çıkması vb. gerektiği durumlar.
Bu nedenle, tork modülasyonu (yani torkun değiştirilmesi) gerekir. Daha önce de belirtildiği gibi şanzıman, motoru tekerleklere bağlayan bir ara cihazdır. Tork modülasyonu, vites kutusunda bulunan dişlilerden uygun olanların seçilmesi ile gerçekleştirilir. Dişli seçimi aynı zamanda sürüşün tersine çevrilmesini yani arabanın geri gidebilmesini sağlar.
Motor tekerleklere bağlıyken vites seçimi yapılamaz, bu yüzden bir kuplaj / dekuplaj cihazı gereklidir. Bu cihaz, mekanik (debriyajın manuel olduğu) veya hidrolik (torkun otomatik olarak değiştirildiği) olabilir. Tekerleğin motorla ilişkisinin kesilmesi yani vitesin boşta olması durumunda yeniden vites seçimi yapılabilir. Motorun boşta bırakılmasını sağlayan ise debriyaj pedalına basılmasıdır. Bu sayede bağlantı devre dışı kalır ve yeni bir torkun seçilmesi mümkün olur.
Tork Modülasyonu Nedir?
Yokuş yukarı koşmamız gerektiğinde, normalde harcadığımız enerjiden daha fazla enerjiye ihtiyacımız olur. Çünkü kat etmemiz gereken yol için harcamak zorunda olduğumuz enerjiye, eğimin artması nedeni ile yerçekiminin artan kuvveti eklenir. Bu durumda yapmamız gereken enerjimizi, hızdan ziyade dayanıklılığa kullanmaktır. Yani yavaş ve sabit bir hızda koşmaya çalışmaktır.
Yokuş aşağı koşmamız gerektiğindeyse yerçekimi ilerlememize yardımcı olur. Yani aynı enerjiyi harcarsak yokuşu daha hızlı ineriz. Ancak yokuş aşağı koşarken de kontrolümüzü sağlamak ve düşme riskini azaltmak için güç harcamak zorunda kalırız. Oysa aşağı doğru koştuğumuz yokuş düşmenin çok tehlike arz etmeyeceği kumlu bir zemin olmuş olsa yerçekiminin etkisini azaltmak gibi bir derdimiz daha az olacağından enerjimizi dayanıklılıktan ziyade hıza harcayabiliriz. Çünkü kazandığımız hız, bedenimizi sürekler ve çok fazla enerji harcamamıza gerek kalmadan yokuşu hızlıca ineriz.
Koşarken söz konusu olan dayanıklılık ve hız dengesini kurmak için ne yapıyorsak vites de aracımız için aynısını yapar. Vites, hızla dayanıklılık arasında bir denge kurulmasını sağlar. Dişli kutuları daha düşük viteslerdeyken torku yani dayanıklılığı artırırken yüksek viteslerde dayanıklılık yerine enerjiyi hız üretimine harcar.
Yokuş yukarı giden bir araç daha fazla tork gerektirir. Yokuş aşağı inen bir aracın ise hızını kontrol edebilmek için daha düşük bir viteste olması gerekir. Bu ayarlamanın yapılmaması hem yakıtın israf edilmesine hem de motorun zarar görmesine neden olur. İşte bu yüzden daha hızlı gidebilmek için vitesin artırılması gerekir.
Otomatik Vites ve Manuel Vites
Güdenlik dilde manuel vites yerine vitesli araba terimi kullanılır. Adından da anlaşıldığı gibi vitesli arabalarda, vites değiştirmek için debriyaj pedalına basarak motoru boşa almak sürücü tarafından yerine getirilir. Özellikle durup yeniden hareket etmenin çok sık gerektiği sıkışık trafikli şehirlerde vites değiştirmek sürücülerin yorulmasına neden olduğundan bu güçlüğün elektromekanik sistemlere devredildiği otomatik şanzımanların gelişmesini sağlamıştır. Otomatik vitesli araçlarda vites değiştirmek için basılması gerek ekstra bir pedal daha yoktur. Vites kutusunun dönme momentinden (tork) kaynaklanan doğal bir engeli vardır. Her vites belli bir dönme momentine sahiptir. Bunun artırılması mekanik bir arızanın ortaya çıkmasına neden olur. Bu nedenle şanzımanın ömrü azaldığına içten yanmalı motor da ömrünün kıyısına yaklaşır.
Not: Elektrikli araçlar ise içten yanmalı motorların tersine sürekli olarak yüksek torklarda çalışma kabiliyetine sahiptirler.