Rot Ayarı Nedir?

Rot ayarının tanımının “ayar” sözcüğünün farklı uygulamalarını da kapsayacak şekilde yapılması en sağlıklı yaklaşım olacak galiba.

Bu bağlamda rot ayarı, kara taşıtlarının tekerleklerinin birbirleri ve üzerinde bulundukları yüzey ile olan geometrik ilişkilerini, bu ilişkilerin belirli amaçlar doğrultusunda optimize edilmesini ifade eden bir uzlaşmalar bütünüdür.

İşin uzlaşma kısmına girmek için biraz erken henüz.

Bir de, bu tanımı sadece otomobillerle kısıtlamak en iyisi, çok dallanıp budaklanmayalım.

En basit hali ile, sıradan bir oyuncak otomobili ele alalım. Dört tekerlek var, dördü de zemine 90 derece açı ile temas ediyor, aynı aks üzerinde olanlar birbirlerine paralel, aynı tarafta olanlar ise birbirlerine tamı tamına hizalanmış durumda.

Hayat bu kadar basit.

Değil!

Gerçek hayat dinamik değişkenlerle dolu da, ondan değil.

Viraja girerken dış kısımda kalan ön tekerlek üzerinde büyük bir yanal yük oluşur. Bu yük o tekerleği dışarı doğru bükmeye, kanırtmaya çalışır. Tekerleğin şaseye hareketli bağlantı düzenekleri ile tespit edilmiş olması da böylesi bir kanırtmaya izin verir. (Burada mümkün olduğu kadar kafa karıştırıcı değişkenleri ayıklayarak, sadece temel ögeleri ele almaya çalıştığım unutulmasın lütfen.)

Şimdi, bu dışarı doğru kanıran tekerlekteki lastiğin tabanının sadece dış kısmı yüzey ile irtibat halindedir, bu da tutunma dediğimiz o çok önemli özelliğin içine eden bir durum olur, siz direksiyonu çevirisiniz, araç viraja girmek yerine yarıçapı belçika kadar olan bir eğri çizmeye çalışır aklınca.

Bu ve bunun gibi trajik durumların engellenmesi için yukarıda sözünü ettiğim geometrik ilişkilerin hesaplanması ve uygulanması gerekir.

Burada toplamda 3 farklı değer vardır ki, bunları çoğu kişi ezbere bilir:

toe

caster

camber

thrust angle (üç deyip dört yazdığımın farkındayım, bir sebebi var.)

Toe, aynı aks üzerindeki tekerleklerin birbirleri ile olan paralellik ilişkilerini açıklar. Eğer birbirlerine paralel konumdalar ise, toe 0 olur, bu kadar basit.

Tekerleklerin ön kısımları birbirlerine daha yakın ise (kayak öğrenirken yapılan kar sapanı gibi, ama o kadar abartılı değil) toe eksi değerde olur ve sıfırdan ne kadar saptığını ifade edecek şekilde mm ya da inch şeklinde, ya da sıfır açısı ile yaptığı açı şeklinde ifade edilir. Dışarı bakıyorsa da tam tersi olur, artı değer verilir. (Çoğu kez kafa karıştırmamak adına + ya da - kullanılmaz, içeri ya da dışarı denir.) Bunlar genellikle küçük değerlerdir, en fazla 2-3 mm civarında oynarlar.

Toe ayarı bir aracın düz çizgiden ne şekilde sapacağını belirleyen, diğer bir deyişle dönmeye nasıl başlayacağı konusunda kişiliğini belirleyen ana unsurdur. Bir araç, doğru toe ayarı ile çok kıvrak ya da çok hantal hale getirilebilir.

Yaygın inanışın aksine, arka tarafında kamyon dingili gibi yekpare bir aks olan ilkel araçlar haricinde, tüm araçlarda toe ayarı hem ön, hem de arka tekerlekler için söz konusudur. Arka toe ayarı çok baba bir konudur, aracın kişiliğini değiştirebilirsiniz, o derece.

Genel bir kural itibarı ile üreticiler, arkadan çekişli araçlarda toe içeri, önden çekişlilerde de toe dışarı yaklaşımını benimserler. (detaya girmiyorum, ağırlık dağılımından moment’e, initial bite’dan positive deflection’a kadar yazarsam, burada sabahlarız ).

Üreticilerin en kolladığı nokta, sattıkları ürünün “bu araba adam öldürür” şekline kötü bir şöhrete sahip olmaması, lastiklerini ve yakıtını mal bulmuş gibi har vurup harman savurmamasıdır. O yüzden, toe ayarını araç çok kıvrak olmayacak şekilde belirlerler.

Sırası geldi, iki kavram daha var: kafadan kayma ve kıç atma.

Bunlara bu işin icat edildiği dilde sırası ile understeer ve oversteer deniliyor. Birincisi, siz direksiyonu kırdığınızda aracın nazlanarak dönmesi, ya da düz çizgiden ayrılmak konusunda daha isteksiz davranması, ikincisi de, yine direksiyonu kırdığınızda aracın dönmek konusunda aşırı istekli davranması şeklinde açıklanabilir. Yarış çevrelerinde understeer için virajdaki iç bariyere kafadan girmek, oversteer için ise aynı bariyere aracın dışarı doğru savrulan kıçı ile toslamak da denir.

Haa!, bunun arası yok mu? var… Orası nirvana işte, ama üretici ortalama sürücünün kontrol kaybetme riskini almaz, basar understeer ayarını.

Arka tekerleklerin toe ayarı da mühim demiştik, bu ayarı seri üretimde kullanan ilk marka, Honda oldu. Daha doğrusu, Honda’nın yurdum dahilinde mevcut bulunmayan üst markası Acura’nın seksenli yılların sonlarında piyasaya sürdüğü NSX modeli.

Arka tekerleklerde çok az içeri toe, aracın yol tutuş karakteristiğinin içine bir kutu çatapat atıp fitilini de yakar. O ne kıvraklıktır, o ne kararlı bir viraj başlangıcıdır, o ne güzel bir yol tutuşudur, deneyen bilir, ama işin dezavantajı da var.

O kısım sonra.

Uzlaşma kısmı da sonra demiştim ya, dezavantajlar da orada olacak.

İşin komik tarafı da, toe en önemli unsurdur, ama toe ayarı en son yapılır. Her şey biter, sonra toe için kollarınızı sıvarsınız.

Gelelim caster açısına.

Bunu anlatmak kolay değil.

Bir bisikletin ön çatalını düşünün. Tekerlek, bu çatal ile bisikletin kendisine belli bir açı ile tespit ediliyor. Şimdi, bu çatalı alın, arkaya bakacak şekilde ters döndürün kafanızda. Tıpkı bir alışveriş arabasının tekerlekleri gibi olsun mesela.

Bu çatal – ya da dikme öne doğru açı yaptığı için, tekerlek düz çizgiden saptığında ilk konumuna getirmeye çalışacaktır. Çevirdiğiniz direksiyonu bıraktığınızda kendi kendine toplamasının geometrik açıklaması da tam budur işte. Camber ayarının asıl amacı, sürüş kolaylığı ve emniyettir.

Diyelim ki yan yoldan ana caddeye çıktınız, o direksiyon kendisini toplamaz ise en dış şeritteki araca giydirme olasılığı yüksek olacaktır. Caster'in var oluş nedeni bununla kısıtlı değildir sadece. Düz yolda aracın kararlı seyir etmesi, aklına geldiği gibi sağa sola sapıtmaması da kısmen caster açısının marifetidir.

Caster açısının da getirdiği dezavantajlar var, ona da sıra gelecek.

Gelelim camber açısına… tanımın açılışını dış ön tekerleği dışa kanırdığı için virajda abukluk yapan bir örnek ile yapmıştım, o ruhla devam edelim.

At, bisiklet, koşan insan, kayakçı ve daha niceleri iş dönmeye gelince içe doğru yatarlar. burada hem zemine binen yüklerin vektörel bileşenleri, hem de merkezkaç kuvveti devreye girer. ama önemli olan o vektörel bileşenlerdir.

Biz de, dönmeye çalışan bir aracın dışarıdaki tekerleklerini içeri yatırabilirsek, hem yük binmesinden dolayı meydana gelen kanırmayı telafi ederiz, hem de o merkezkaç ilkesi ile ortaya çıkan "G" yükünü zemine daha başarılı bir şekilde aktarabiliriz.

Bunu elde edebilmenin en kestirme yolu da tekerleklere üst kısımları içe doğru bakacak şekilde bir açı vermektir. Bu sayede viraja girmeye hazır olurlar. (burada işi basit tutmak adına daha fazla ayrıntıya girmiyorum. ayrıntıya sonra gireceğim.)

Camber açısı da, statik halde iken yere 90 derece ise 0 derece olur. Tekerleklerin üst kısımları içe bakıyorsa negatif, dışa bakıyorsa da pozitif camber açıları elde edilir.

Genel bir kural vardır: arka tekerleklerin negatif camber açısı, önlerden daha az olur. Bunun nedeni de, asıl dönme yükünü ön tekerleklerin çekiyor olması, fazla arka camber açısının düz çizgi kararlılığına olumsuz etkisi, lift over steer, throttle steer gibi bu tanım çerçevesinde fazla egzotik kalacak unsurların da hesaba katılmasıdır.

Geriye thrust angle kalıyor.

İtiş açısı diye bir tarafımdan sallayarak çevireceğim bu unsur, bu tanım dahilinde açıkladığım ve yer veremediğim tüm geometrik ve dinamik unsurların bir araya geldiğinde, aracın ivmelenmesi sırasında düz çizgi kararlılığını ne şekilde etkileyeceğinin ifadesidir. Gaz verince düz mü gider, sapar mı sorusunun cevabıdır. İki dingilin paralellik ilişkisi, diferansiyelin nerede ve açık mı kilitli mi olduğu, açık diferansiyelde hangi tarafa aktarma önceliği verildiği, aracın önden mi arkadan mı çekişli olduğu, sürüş yüksekliği, süspansiyon karakteristikleri vs. thrust angle üzerinde şu veya bu şekilde etkisi olan unsurlardır.

Bu konuda mutlak bir değer olmadığı gibi, araçtan araca değişiklik gösterebilir ve kabul edilebilir bir açı aralığı da vardır.

Buraya kadar her şey güzel, ama hala buzdağının görünen kısmının dörtte birini kapsıyor.

Bu değerlerin kararlaştırılmasındaki en büyük unsurlardan biri, lastik ömrünün azamiye çıkarılmasıdır.

Evet… adam otomobil üretip dünya paraya satıyor, ama sen o araç ile mekanik özelliklerini sonuna kadar zorlayıp viraja giremiyorsun. Yoksa, o lastikler üç ayda kabak gibi olur.

Tüm dünyada, bu değerlerin lastik ömrüne bağlı kalmadan hesaplanıp optimize edildiği seri üretim otomobil sayısı iki elin parmaklarını geçmez. Sağır, can sıkıcı ve heyecansız otomobil üretimi esastır.

Diğer önemli bir unsur da, işin dinamik boyutudur. Araç yüklendiğinde, (pazar günü kaynananızı gezdirdiğinizi düşünün ), fren yapıldığında, viraja girildiğinde, tümsekten geçerken, hızlanırken, süspansiyon boyu sürekli değişir. Tekerlekler aşağı yukarı hareket ettiğinde bu açılar sapıtır, bazı durumlarda istenmeyen sonuçlar doğurur. Örneğin; ön süspansiyon sıkıştığında (burnun alçalması gibi düşünün) toe açısı arzu edilenin çok ötelerine geçebilir (bump steer demeye çalışıyorum burada), bu da fren altında viraja giren bir aracın bir anda çok acaip davranmasına yol açabilir.

Ya da, caster açısı gereğinden fazla olabilir. Bu aracı düz yolda tutar da, bu sefer direksiyonu çevirmek için daha fazla çaba gerektirebilir.

Camber açısı çok nazlıdır. Süspansiyonun hareketine göre birkaç derece birden değişebilir bir anda.

Yanlış camber açısı gibi aşırı toe açısı da lastikleri kısa sürede haşat eder.

Tercih edilen sürüş yüksekliği, fabrikanın verdiği ayarların artık anlamsız hale gelmesine, uygulanamaz hale gelmesine, uygulanabilse dahi işe yaramamasına yol açabilir.

En önemli değişkenlerden biri de lastiktir. Değişik karakterli lastikler mevcut ayarlarda radikal değişikliklerin yapılmasını gerektirebilir.

İşte bunar hep dezavantaj ve uzlaşma durumları…

İdeal ayarların bulunması için izlenecek en sağlıklı yol ise zahmetlidir.

Önce ne tür bir süspansiyon kullanacağınıza karar verirsiniz.

Sonra bir adet pyrometer edinirsiniz. Pyrometer, lastiğe temas ederek sıcaklığını ölçer.

Aracın sürüş yüksekliği için gerekli ayarları yaparsınız.

kullanacağınız lastikleri seçersiniz.

Kaba bir ayar yapıp, geniş ve düz bir mekan bulursunuz, bu mekanda sprey boya ile yaklaşık 30 metre çapında bir daire çizersiniz.

Bu çizgiyi takip ederek kontrolü kaybetmeyeceğiniz en yüksek hızda en az 5 tur atarsınız. Durup hemen inersiniz, dört lastiğin zemine basan kısımlarında, iki kenar ve tam orta olmak üzere üçer sıcaklık ölçümü alırsınız. Aynı işlemi ters tarafa dönerek yaparsınız.

Burada amaç; lastiğin sırtının mümkünse tümünün zemin ile temas etmesini sağlamaktır. En iyi yol tutuşunu bu şekilde elde edersiniz.

Sıcaklık ölçümleri de size lastiğin neresinin zemin ile temas içinde olduğunu ve ilerleme açısının doğru olup olmadığı hakkında etraflıca bilgi verir.

Bu bilgilere dayanarak kendi toe, caster ve camber değerlerinizi hesaplayabilirsiniz. Bubba Racing’den Mclaren’e kadar herkes böyle yapıyor bunu.

Ben fabrikanın yazdığı değerleri unuttum bile. Çok sevdiğim ve işini aslanlar gibi yapan bir yer buldum, senelerdir tüm değerleri güzelce kağıda basıp yanımda götürüyorum, adamlar ben aracın içinde oturup çayımı içerken milimi milimine ayar yapıyorlar.

Çayımı başka yerde de içerim ama, ayar yapılırken sürücü koltuğundaki o 80 kg önemli.

Yolda boş gitmiyor araç, di mi?