Döner haldeki bir parçanın hareketini aynı eksen üzerinde bulunan diğer bir parçaya iletmek veya iletilmekte olan bu hareketi istendiği zaman durdurmak amacıyla kullanılan tertibata kavrama adı verilir. Konumuz olan ve motorlu taşıtlarda kullanılan kavramalar krank mili ekseninde olmak üzere motorla vites kutusu arasına bağlanmış olup, motordan vites kutusuna hareket iletimini sağlar ve istendiği zaman, motor çalışmasına devam ettiği halde, bu hareket iletimini durdurur...
Motor çalışır durumda iken kavrama kavranmış olursa hareket motordan vites kutusuna iletilir. Aynı anda, vites kutusu vites durumunda ise motorun hareketi tekerleklere kadar iletilir ve taşıt harekete geçer. Kavrama ayrılmış durumda ( hareket iletmez durumda ) olduğu zaman motorun hareketi vites kutusuna geçemez ve vites kutusu boş durumda olmasa dahi motorun hareketi vites kutusuna iletilmediğinden taşıtın hareketi mümkün olmaz. O halde, vites kutusu vites durumunda olmasına rağmen, taşıt durur halde iken kavrama motorun çalışmasına imkan verir.

Kavramanın geçici olarak motorla vites kutusu arasındaki bağlantıyı kesmesinin, vites kutusunda hız durumlarının değiştirilmesindeki önemi büyüktür. Güç iletimi durdurulmadan vites kutusu bir hız durumundan diğer bir hız durumuna geçirilmek istenseydi, güç iletmekte olan iki dişli basınç altında olacağından bunların ayrılması oldukça güç olurdu. Vites kutusu boş duruma geldikten sonra, güç iletimi devam ederken istenen hız durumuna ait iki dişliyi kavrattırmaya çalışmak da dişlilerinde hasara uğramasına sebep olurdu. Çünkü büyük bir ihtimalle döndüren ve döndürülen dişlilerin çevre hızları birbirinden farklıdır. Bu durumdaki dişlilerin kavrattırılmaya teşebbüs edilmesiyle, dişlerin birbirine çarparak kırılmalarına sebep olunur.

Kavrama hareket iletmez duruma getirilirse dişler üzerisindeki basınç kalkacağından dişlerin birbirinden ayrılması kolay olur ve vites boş duruma gelince döndüren dişli serbest hale geleceğinden diğer bir hız durumu için kavrattırılacak dişlilerin çevre hızlarının denkleştirilmesi mümkün olur. Bunun sonucu olarak dişliler kolayca kavrattırılır.(*) Bundan sonra kavrama tekrar kavramış duruma getirilerek motorun hareketi vites kutusu aracılığıyla bir başka oranda tekerleklere iletilir.

Diğer taraftan bir taşıtın durur halden belirli bir hızdaki hareket haline hemen geçişi imkansızdır veya büyük bir sarsıntıya sebep olunur. Bunun gibi düşük bir hızdan daha yüksek bir hıza veya yüksek bir hızdan daha düşük bir hıza aniden geçişte de büyük bir sarsıntı meydana gelir ve hareketi ileten parçalar aşırı derecede zorlanarak hasara uğrarlar. Kavrama ilk hareket esnasında motorun hareketini vites kutusuna, dolayısıyla tekerleklere, tedrici olarak iletir ve taşıtın harekete geçişi sarsıntısız olur. Aynı şekilde vites durumunun her değiştirilmesinden sonra motorla vites kutusunu tedricen bağlanmasını sağlayarak, taşıtın ani hızlanmasını veya ani yavaşlamasını, dolayısıyla sarsıntıları önleyerek hareket ileten parçaları hasara uğratmaktan korumuş olur ve taşıtta bulunanları oldukça rahatsız edici bir durum ortadan kaldırılır. Bunlardan başka herhangi bir sebeple de olsa motorla vites kutusu arasındaki bağlantının kesilmesi gerekebilir. Örneğin; bir arıza nedeniyle vites kutusu boş duruma getirilemeyebilir. Bu durumda taşıtın tamir yerine kadar çekilmesi sırasında tekerleklerin hareketinin motora iletilmemesi kavramanın ayırmasıyla mümkün olur.

Bu açıklamalardan sonra kavramanın görevi şu şekilde özetlenebilir:

• İlk hareket sırasında motorun hareketini tekerleklere tedricen ileterek taşıtın sarsıntısız olarak harekete geçişini sağlamak.
• Taşıt hareket halinde iken vites durumlarını değiştirmek için motordan vites kutusuna hareket iletimini geçici olarak kesmek.
• Gerekli hallerde motorla güç aktarma organlarının bağlantısını kesmek.
_________________
• Yukarda açıklandığı gibi, kavramanın esas görevi motorun hareketini vites kutusuna tedrici olarak iletmektir. Fakat modern bir kavramada bu görevin yanında aşağıdaki özelliklerin bulunması istenir;
• Vites durumlarının kolay ve sessiz olarak değiştirilebilmesi için kavrama diskinin atalet momenti küçük olmalıdır. Bunun içinde diskin hafif olması gerekir. Çok büyük disklerde kavrama pedalına basılınca disk de özel şekilde frenlenerek vitese geçme işlemi sessiz hale getirilir.
• Krank milindeki burulma titreşimlerini vites kutusuna iletmemelidir.
• Serbest duruma geçmesi için kavrama pedalına tatbik edilmesi gereken kuvvet az olmalıdır.
• Bakımı kolay olmalıdır.
• Ucuza mal olmalıdır.

Kavramaların çalışma ilkesi şu şekilde açıklanabilir (Şekil 1). Kavramayı oluşturan flanş şeklinde yarı kavramadan biri (a) sabit olarak döndüren mile, diğeri ise (b) eksenel yönde hareket edebilecek şeklinde döndürülen mile takılmaktadır ; şöyleki (b) yarı kavramayı eksenel yönde kaydırarak, (a) yarı kavramayla irtibat sağlanabilir veya kesilebilir. İrtibat mekanik veya elektromanyetik bir olaya dayanılarak gerçekleştirilebilir. Buna bağlı olarak mekanik ve elektromanyetik kavramalar mevcuttur. Mekanik kavramalarda irtibat, şekle bağlı olarak rijit elemanlar arasında veya sürtünme yoluyla sağlanır. Buna göre mekanik kavramalar rijit ve sürtünmeli olmak üzere iki gruba ayrılabilir. Bundan başka irtibat mekanik olmakla beraber kavramanın kumanda sistemi tamamen mekanik, pnömatik veya elektromanyetik olabilir. Böylece mekanik, pnömomekanik ve elektromekanik kavramalar mevcuttur. Bu kavramalarda yukarıda gösterilen herhangi bir ilkeye bağlı olarak kendi kendine devreye giren otomatik kavramalarda vardır.
Mekanik vites kutularında kullanılan mekanik kavramanın yerini otomatik kavramalarda “ Tork Konvertör ” olarak adlandırılan hidrolik kavramalar almaktadır. Mekanik kavrama motor ile vites kutusu arasındaki bağlantıyı ayakla kontrol edilen bir pedalla birleştirip ayırırken bu kavramalar sürekli kavraşmış haldedir. Ancak, bağlantı bir akışkanla sağlandığından döndürülen eleman kayar ve döndüren elemandan yavaş döner. Burada dönen eleman Türbin, döndüren eleman pompa ve tork artışı sağlayan stator (reaktör) dur.

Hidrolik kavramalarda kayma % 100 dür. Devir arttıkça kaymada azalmaktadır. Max. motor momentinin üzerindeki devirlerde de kayma % 2 ye kadar düşer.


Şekil 1. Tork konvertörü ve hidrolik kavrama sistemi

Tork konvertör mekanizmasının fonksiyonu motor çıkış gücünü özel bir hidrolik yağının hareketi aracılığıyla dişli ünitesine aktarmaktadır. Bununla birlikte bu parça tam tersi şekilde de çalışabilir. Aracın durduğunu düşünün böyle bir durumda tork konvertör hidroliğinin hızdaki değişiklikleri absorbe etmesi ve motor gücünü aktarmaması gerekir.

Tork konvektör¸ motor torkunu belirli bir çıkış aralığına yükseltme görevini de yerine getirmelidir.

Bununla beraber olası tüm durumları sadece tork konvertör tarafından oluşturulan tork artışlarıyla yeterli bir biçimde karışlamak mümkün de.ildir. Bu yüzden diğer değişiklikler mevcut sürüş koşullarına uygun olarak dişli ünitesi tarafından yapılır. Ayrıca dişli ünitesi aracın geri viteste kullanılması için gereken dişli değişikliklerini de yapar.

Hidrolik kontrol ünitesi motor yükünü devrini ve benzer değişkenleri hidrolik sinyallere çevirir ve dişli ünitesinin ilgili hidrolik basınçlara uygun olarak değiştirilip değiştirilmediğini kontrol eder.


Şekil 2. Tork konvertör

Tork konvertör bir tür hidrolik kavramadır. Buna göre tork konvertör içerdiği hidroliğin hareketi aracılığıyla torku aktarır. Hidrolik kavramanın çalışma prensibine kısaca bakalım ve kafamızda şekilde gösterildiği gibi iki vantilatörün birbirine bakar şekilde yerleştirildiği bir durumu canlandıralım. Eğer A vantilatörü hava akımı yaratmak için çalışıyorsa (yani, diğer bir deyişle havayı hareket etmeye zorluyorsa), bu hava B vantilatörünün kanatlarına yönlendirilecektir ve onun da dönmesine neden olacaktır. Hidrolik kavrama, torku vantilatörlerin hareketi aktarmasına benzer bir biçimde aktarır.


Şekil 3. Hidrolik kavramanın temel çalışma prensibi

Tekrar yukarıdaki şekle dönersek, B vantilatöründen gelen hava akımı hala önemli miktarda enerji taşımaktadır. Eğer bu hava akımını yeniden A vantilatürünün kanatlarına yönlendirmek için kanallar kullanılırsa, bu vantilatörün dönüşü takviye edilmiş ve sonuç olarak tork arttırılmış olur. Tork konvertör de bu prensip üzerine kurulmuştur.

Yukarıdaki örneği gerçek bir tork konvektörünün durumuyla karşılaştıracak olursak programın A vantilatörünün, türbinin B vantilatörünün ve statörün de kanalların görevini üstlendiğini görürüz.


Şekil 4. Hidrolik akışı

Tork Konvertörde Hiddrolik Akışı:

Pompanın hareketi sonucu oluşturulan hidrolik akışı türbinin kanatlarına doğru yönlendirilir ve türbini döndürür. Hidrolik daha sonra kanatlar arasından geçerek türbinden çıkar. Hidroliğin akışı sonucu bir tepki gücü oluşur ve bu güç de türbinin dönmesine neden olur.

Türbinden çıkan hidrolik statör tarafından yeniden pompanın kanatlarının arkasına gönderilir. Burada hidrolik kanatları arkadan iter ve pompanın dönüşünü takviye eder. Tork konvertör bu yöntemi torku arttırmak için kullanır. Türbinin hızı artacak olursa bu parçadan çıkan hidroliğin yönü de değişecektir. Bu meydana geldiğinde pompayı hızlandırmak için yeniden statöre yönlendirilen hidrolik miktarı azalacaktır ve böylece tork arttırma etkisi azalacaktır.

O zaman, türbinin hızı önceden belirlenen bir sınırı aştığında bu parçadan çıkan akış statörün arkasını pompanın ters yönde dönmesini ve böylece daha büyük güç kayıpları oluşmasını sağlayacak şekilde etkileyecektir. Eğer bu meydana gelirse statörün tek yönlü kavraması statörün serbest bir biçimde dönmesini ve böylece güç kaybını sınırlandırmasını sağlayacak şekilde çalışmaya başlayacaktır. Bu tip bir çalışmanın başladığı noktaya "kavrama noktası" denir. Kavrama noktası açıldığında tork artışı olmaz ve tork konvertör basit bir hidrolik kavrama gibi çalışır.

Bulunan bütün sıvı taneciklerine iki bileşenden, yani merkezkaç kuvveti ile teğetsel kuvvetlerden meydana gelen bir kuvvet tesir eder. Sıvı parçacıkları pompa çarkından iletilen kuvvet ile türbin çarkının kanatlarına belirli bir açı altında çarpmaktadırlar. Bu şekilde türbin çarkı, kanatlarına tesir eden kuvvetler belirli bir seviyeyi bulunca dönmeye başlar.

Başlangıçta tirbün çarkı hareketsiz bulunduğu için dönen pompa çarkı sayesinde her iki çark arasında dönen kuvvetli bir sıvı bileziği teşekkül eder. Bu bilezik artan tirbün devir sayısı ile zayıflamaya başlar. Bu durum şu şekilde de izah edilebilir.

Duran bir arabanın arkasına bir su huzmesinin tesir ettiğini düşünelim, bu huzmenin bu huzmenin arabaya olan tesir kuvveti araba hareket etmeden önce en büyüktür. Tesir eden kuvvet ile araba hareket etmeğe başlayınca huzmeden uzaklaşmaya başlar. Artık uzaklaşan arabaya huzmenin tesiri de azalır. Aracın hızı su huzmesinin hızına erişince, artık huzme herhangi bir basınç tatbik edemez. Sıvı basıncı da hidrolik kavramada aynı şekilde tesir etmektedir. Kakış esnasında pompa ile tirbün çarkı arasında büyük bir hız farkı mevcut olduğundan en büyük moment iletilir. Artan hız ile tirbün çarkı daha hızlı dönmekte ve tirbün çarkında merkezkaç kuvvet meydana gelmekte ve iletilecek döndürme momenti de azalmaktadır. İletim esnasında meydana gelen kayma (takriben %2 ) ihmal edilir ve devir sayıları eşit olursa, kavrama giriş ve çıkış milleri arasında sabit bir bağlantıyı meydana getirir.

Bu hidrolik kuvvet iletimi otomatik olarak meydana gelmekle beraber sarsıntısız bir kalkış ve gerek motor ve gerekse aktarma organlarının dairesel titreşimlerinin tekerleklere iletimine mani olur. En büyük hatalı tarafları yüksek devir sayılarında ve yüklerde motor ile aktarma organlarının tam manasıyla ayrılmaları mümkün değildir. Bu sebeple normal vites kutularında vites basamağı değiştirilemez. Bunun için hidrolik kavramaya ilaveten vites değiştirme esnasında kullanılacak mekanik tesirli kavramaya ihtiyaç vardır. Moment itlimi, güç kaybı ve meydana gelen ısı miktarı ile ilgili durumlar sürtünmeli kavramalarda olduğu gibidir. Fakat, güç iletimi, kayma ve devir sayısı büyüklükleri arasında bağıntılar mevcuttur.

Hidrolik kavramanın frenlemesi için pompa ve türbinin karşılıklı olarak değiştirilmesi gerekir. Her iki kısmın simetrik olarak düzenlemesi halinde bütün tesir durumu değiştirmektedir. Başka bir düzen durumunda fren durumu, tahrik durumuna nazaran daha başkadır; bu durumunda kanatların durumu önemlidir...

Hidrolik kavramalarda kullanılacak olan yağların şu özelliklere sahip olması gerekir:

-Akım verimi yönünden mümkün mertebe ince olmalı

-Köpük yapmamalı ve içindeki havayı çabuk atabilmeli

-Oksijen ve değişik metallerle temasta yaşlanmaya karşı dayanıklı olmalı

-Korozyona sebep olmamalıdır.