Süspansiyonlar ve Lastik Arasındaki İlişki

Otomobillerimizin yerle bağlantısını sağlayan süspansiyon sistemi, aracın yol tutuşunu garanti altına aldığı gibi konforunu da sağlar. Süspansiyon sistemini oluşturan amortisör ve helezon yaylarının yanısıra lastik ve jant ölçüleriyle oynayarak otomobilin yol tutuş ve konfor karakterini değiştirebilirsiniz.

Otomobilin yol tutuş yetenekleri sürüş güvenliğinin sağlanmasındaki en önemli faktördür. Otomobilin yerle bağlantısı ve yol tutuşu bir çok parçanın birlikte çalışmasıyla sağlanır: yürüyen aksam, direksiyon, süspansiyon, fren, tekerlekler ve lastikler. Tüm bu parçalar karosere bağlıdır. Süspansiyon sistemi otomobilin ağırlığına dayanabildiği gibi lastiklerin yere sağlam basmasını da sağlamalıdır. Otomobilin yere sağlam basması hayati önem taşır; çünkü aracın aktif güvenliği, dengesi ve konforu bu parçaların sağlıklı çalışmasına bağlıdır.

Süspansiyonun anatomisi
Bağımsız süspansiyon sistemi artık bir çok otomobilde kullanılıyor. Yol yüzeyi, çukurlar ve tümsekler nedeniyle hiçbir zaman tamamen düz değildir. Otomobil zemin yüzeyi nasıl dursa olsun, sürüş esnasında konfor açısından yoldaki bozuklukları mümkün olduğunca az hissettirmelidir. Sürücülerin iyi bildiği; ancak ne kadar önemli olduğunun farkında olmadıkları helezon yay sürüş konforunda önemli bir göreve sahiptir. Helezon yay konforu sağlamak için yolu okumak durumundadır. Bu yay bir tümsek aşılırken şokun enerjisini emmek için ezilir, engel şıldıktan sonra tekrar açılır. Burada sağlanmaya çalışılan yayın ezildiği kadar çabuk açılmasıdır. Ezilmesinde otomobilin ağırlığı etken olduğundan süre kısadır, açılmasındaysa orijinal uzunluğunu bulana dek birkaç kez açılır kapanır.

Bağımsız süspansiyon sistemi artık bir çok otomobilde kullanılıyor.
Tam sertlikte yani hiç esnemeyen bir helezon yayla tümseğin üzerindeki etkiyi hayal ederseniz, otomobil sadece zıplar ve tekrar yol üzerinde kontrol sağlamak neredeyse imkansız hale gelir. Dolayısıyla konforun yanısıra yol tutuş için de yayın hareketlerini yumuşatmak gerekir. Helezon yayın sertlik derecesi üreticinin hedeflediği sonuca göre ayarlanır. Seçilen yay sertliği otomobilin konfor seviyesini belirleyen faktörlerin başında gelir. Yayın hareketleri karoserin hareketlerini de etkilediğinden aracın yol tutuşuna önemli etki eder. Amortisör teleskopik bir tüpün içinde hareket eden bir piston ve supaptan oluşur. Amortisör, içindeki yağ ya da gazın sıkıştırılması yardımıyla tekerleği yere doğru ittirerek yola temasının sürmesini sağlamaya çalışır. Otomobilin konforu büyük ölçüde süspansiyonun yumuşaklığına bağlıdır. Örneğin aile tipi bir sedanda konfor hedeflenerek yumuşak süspansiyon kullanılır. Bu tip süspansiyonlarda amortisörler yol üzerindeki bozuklukları iyi emecek basınca ve açılma durumunda mümkün olduğunca az oynama sağlayan bir sertliğe sahiptir. Modern otomobillerin çoğunda dört tekerlekte bağımsız süspansiyon sistemi kullanılır. Bir tekerleğin yukarı doğru hareketi yandaki tekerleği etkilemez. Süspansiyonun ve tekerleklerin çalışması için en iyi koşulların sağlanması hedeflenmiştir. Bu da sürekli düz bir satıh üzerinde hareket ediyormuş izlenimi verir. Süspansiyonlar karosere sabitlenmiş ve süspansiyon kollarına bağlanmıştır. Bu kollar da bağlantı çubuklarıyla aksa yakın bir yere yerleştirilmiştir. Süspansiyon kolları hareketlerini temel üç açı üzerinde yapar: uzunlamasına, yana ve yukarıya. Bu açılan süspansiyonun hareketleri ve tekerleğin yere basış şekli belirler.

Her otomobilin süspansiyon geometrisi tasarım aşamasında belirlenir. Bu geometrinin temelinde süspansiyon parçalarının (rotlar, rotiller, salıncak kolları, amortisörler, arkadan itişli araçlarda diferansiyel kovanı gibi) birbirleriyle yaptıkları açılar yatar.

Bu açıların bozulması durumunda sürüş konforu ve güvenliği bozulur. Bu açılar dört başlıkta toplanır: Kaster, kamber, toe ve kingpin. Kaster açışı, araca yandan bakıldığında dingilin tekerlek düşey ekseniyle yaptığı açıdır. Bu açının normalden farklı olması aracın yolda gezinmesine, düzensiz ve çabuk aşınmalara sebep olur. Kamber açısı lastiklerin dik eksende içe ya da dışa doğru yaptıkları açıdır. Daha farklı bir anlatımla aynı dingildek; lastiklerin tabanlarının birbirine yakın ya da uzak olması kamber açışı adını alır. Lastik tabanlarının birbirlerine yakın olması (pozitif kamber) lastik tabanını dış kenarlarının çabuk aşınmasına ve virajlarda lastiğin aracın altına doğru katlanmasına ve aracın kaymasına sebep olur. Tabanların birbirinden uzak olması (negatif kamber) yani üst kısımların birbirine yakın olmasıysa lastik tabanının iç kısmının aşınmasına sebep olur. Toe açışı paralel eksende lastiklerin ön ya da arka kısımlarının birbirlerine yakın olmasıdır.

Toe-in, Toe-out
Eğer lastiklerin ön kısımları birbirine yakınsa buna toe-in denir ve lastik tabanının iç kısmında aşınmalara sebep olur. Lastiklerin arka kısımlannın birbirine yakın olmasına toe-out adı verilir ve bu durumda lastik tabanının dış kısmının aşırı aşınma problemi yaşanır. Kingpin açısıysa ön aksın alt ve üst bağlantı noktalarının birbiriyle yaptığı açıdır. Kingpin açışı aks ya da amortisör kovanı ve kulesinin eğrilmesiyle bozulur ve aracın yol tutuşu olumsuz etkilenir. Açı değişiklikleri arka takım için de geçerlidir; fakat burada tekerleklerin önler gibi sağa-sola dönmesi söz konusu değildir. Buna rağmen arka tekerleklerde güvenliği ve konforu arttırma açısından az da olsa dönerler. Bu hareketlerin sağlanabilmesi için sağlam olduğu kadar belli bir oynama hareketi gösteren kauçuk takozdan üretilmiş malzeme kullanılır.
Arka takımlarda genellikle otomatik yön alan bir sistemden bahsedilebilir. Bu şekilde otomobilinizin dengesi mükemmel şekilde sağlanır. Viraj içinde otomobilin kasası virajın yönüne doğru eğilir. Bunu önlemek için amortisörler mümkün olduğunca sertleştirilerek açılma hareketi minimuma indirilir. Bu işlem yapıldığında şüphesiz konfordan da fedakarlık etmek gerekir. Bunun yanında aynı dingil üzerinde hareket eden tekerlekler arasındaki mesafe de arttırılabilir. Bir diğer çözüm de viraj çubuğudur. Bu çubuk dingilin üzerine monte edilerek kullanılır. Bu sabit çubuk tamamen pasif bir işlev görür; şasiye sabitlenerk tekerleklere montajı yapılır. Çalışma prensibi torsiyon çubuğuyla aynı olup, çapına göre az yada daha kuvvetli olarak bir direnç gösterir. Buradaki en önemli işlevi de viraj içinde karoserin yatmasını önlemesidir.

Lastiklerin yapısı ve önemi
Otomobilde hızlanma, tork ve fren güçlerinin direkt olarak uygulandığı parçalar lastiklerdir, iyi bir lastiğin düz yolda iyi bir stabilite, iyi bir yön tutturma, şok uygulamalarında iyi bir dayanıklılık, yüksek hızlarda iyi bir uyum ve aynı zamanda uzun ömürlü olma özelliklerim barındırması gerekmektedir. Eğer tamamen kuru bir iklimde yaşıyorsanız lastikler Formula 1 otomobillerinde olduğu gibi (slicks) tamamen düz yüzeyli olarak size hizmet verebilir. Bu tip lastikler yüksek süratte maksimum uyumu gösterir. Ancak pratikte bu mümkün değildir. Yağmur, kar, buzlanma gibi şartlarda bu tip lastikler görev yapamaz. Bu yüzden lastiklerin tabanları çeşitli kanal tasarımlarına sahiptir. Bu şekiller lastiğin suyu atmasına yardımcı oldukları gibi, ıslak ve çamurlu zeminde etkili olmalarını sağlamak zorundadırlar. Madalyonun arka yüzüne baktığınızda bu şekillerin aynı zamanda lastikten gelen seslerin yaratıcıları olduğunu da görülür.
Lastiğin iç yapısını incelediğimizde otomobillerimizde genelde kullandığımız lastiklerin karkas radyalden yapıldığını görürüz. Bu malzeme çelik sarmallarla desteklenmiştir. Lastik, üretildiği hamurun sertliğine ve yapışma göre belirli oranda darbeleri emer. Sportif lastiklerin yanak yüksekliği daha az olduğundan yol tutuşu güçlü fakat konforu daha azdır. Yazının başından beri bahsedilen tüm faktörler üzerinde oynayarak otomobilin yol tutuş özelliklerini değiştirebilirsiniz. Yani yol tutuşu biraz azaltarak konforu arttırabilir veya yol tutuşu arttırarak konfordan fedakarlık edebilirsiniz üreticiler için buradaki en büyük problem konfor ve güvenlik karışımını en iyi ölçüde sunabilmektir.