Otomobil Şasilerinin Tarihsel Gelişimi

Bu yazımda, günümüzde bir vazgeçilmez halini alan ve ulaşımın hayvanlarla sağlandığı dönemlerde, böyle bir şeyin yapılabileceğini söyleyenlere, deli gözüyle bakılan otomobilleri değil, otomobillerin şasilerinin tarihsel gelişimini inceleyeceğiz…

Otomobil Şasilerinin Tarihsel Gelişimi| Şasi nedir?

Öncelikle şasi nedir, ona açıklık getirelim.

Bunları da beğenebilirsiniz

Jitter Nedir?

14 Ekim 2022

461

Firewall Nedir? 

11 Ekim 2022

241

Şasi otomobilin iskeletine denir. Bizleri bir arada tutan değerlerimiz gibi şasi de otomobili bir arada tutar ve dağılmasını engeller.

Peki şasiden beklenenler nelerdir?

• Hafif olmalı. (Maliyeti düşürür, en azından yakıt kısmında)
• Minimum sayıda parçadan oluşmalı. (Üretimi daha kolay yapılır)
• Yolcu ve bagaja yeterli hacim sağlamalı.
• Hareket esnasında titreşimlere dayanım sağlamalı.
• Kazalara karşı dayanıklı olmalı. (Güvenliği sağlar)
• Maliyeti düşük ve üretimi kolay olmalı. (Otomobili ulaşılabilir kılar)
• Statik ve dinamik yükleri homojen dağıtmalı. (Şasi ömrünü artırır)

Otomobil Şasilerinin Tarihsel Gelişimi| Şasi Çeşitleri ve Gelişim Süreçleri

Merdiven tipi şasi (Ladder Frame)

Ömrünün sonuna geldiğinde bir merdiven olarak bile kullanabileceğimiz, merdiveni andıran yapısıyla, tüm tasarımların en basit ve en eskilerinden birisidir. Merdiven tipi olarak bilinen bu şasi tipi, günümüz otomobillerine kıyasla, otomobilin gövdesinden ayrıdır. 1930’lu yıllara kadar tüm araçlarda bu sistem kullanılmıştır. Teknik ve teknolojik olarak yetersiz olması sebebiyle günümüzde pek tercih edilmemektedir.

Yetersiz dediğime bakmayın o zamanın şartlarıyla düşündüğümüzde gayet yeterli olduğunu söylemekte fayda var. Günümüzde sadece kamyon, otobüs gibi büyük araçlarda kullanılıyor. Etrafta halen bu şasiyle gezen, nostalji sevdalıları da var tabi, görmek için biraz dikkatli bakmak yeterli. 😊

Backbone tipi şasi

Merdiven tipi şasiye benzerliğiyle de bilinir, farklı olarak 2 boyutlu sabit yapı yerine, genellikle dikdörtgen kesitli güçlü tüplerden oluşan bir yapı kullanılır. Bu yapılar aracın hareket ekseni boyunca doğrusal olmak yerine orta kısımda çaprazlanarak, ismine de kaynaklık eden, kemik benzeri bir yapı oluşturur.

Bizi birbirimize bağlayan güçlü duygularımız gibi bu yapıda, ön ve arka süspansiyon alanlarını birbirine bağlar. Gövde ise bu yapının üzerine oturtulur. Merdiven tipi şasi ile kader ortağı olan backbone tipi şasi de günümüz modern araçlarında tercih edilmemektedir.

Monocoque (Unibody) Şasi

Herkesin, elini taşın altına koyduğu yani dış yüzeylerin de yükü taşıdığı, bütün yükü şasinin taşımadığı bir tasarımdır. Başka bir deyişle yaşam alanı ve şasi bir bütündür. Geleneksel merdiven tipi şasi mimarisi, günümüzde çoğu otomobilde kullanılan unibody şasi yapısına doğru kaymıştır. Tanıtımından fazlasıyla söz ettiren Tesla Cybertruck kamyonetinde unibody şasi kullanılmıştır. Çelikten yapılan bu unibody gövdenin 9mm kurşun geçirmeyeceği lanse edilmişti, bu özellik günlük kullanımda ne gibi bir avantaj sağlar bilmem ama fazlasıyla dikkat çektiği kesin. Şaside kullanılan çelik ile Starship’in (kendi kendini finanse edebilen özel bir uzay uçuşu projesi) çelik gövdesinin, aynı çelikten yapılıyor olması arabaya olan hayranlığımı ikiye katladı diyebilirim. Cybertruck, otomotiv endüstrisinin gelmiş geçmiş en ilginç tasarımlarından birisi bence.

Bu yüzdendir ki bu ilginç tasarım, takipçileri tam anlamıyla ikiye bölmüş durumda, kendi içimde dahi ikiye bölünmüş durumdayım bir yanım tasarımı güzel ve yenilikçi bulurken, bir yanım ise bunu kabullenemiyor. Sizlerin de görüşlerini yorumlarda merakla bekliyor olacağım. Bu tip tasarımlar havacılık endüstrisinde başlamış ve otomotiv endüstrisine de yansımıştır. Bu tür paralel gelişen endüstriler sayesinde, geleceği daha parlak görebiliyorum.

Space Frame Şasi

Bu şasi tipinde genellikle her yönde aynı mukavemet(dayanıklılık) göstermesi istenildiğinden dolayı dairesel bir profil elde edilmeye çalışılır. Arabayı kullanan sürücünün, güvenliğini sağlamak amacıyla bu profiller kaynak yardımı ile birbirine bağlanarak kafes benzeri bir yapı oluşturulur.

Bu şasi tipi her yönden yüksek mukavemet sağlamakla birlikte ne yazık ki üretimi maliyetli ve zahmetlidir. Az da olsa geçmişe gidersek, Şimşek mcqueen çizgi filmlerinde de bu tür araçların kullanıldığını hatırlayabiliriz.

Küvet Tipi Şasi (Tub Frame)

Günümüz modernizmini yansıtan bir şasi tipidir. Bu tasarımda sürücü ve yolculara küvet diye tabir edilebileceğimiz bir yaşam alanı sağlar. Bu ana kısma ek olarak aracın yürüyen aksamını (bazı 2.el araba satıcılarının, bitik haldeki arabaları için yürüyen aksamı iyi demeleri de beni fazlasıyla güldüren bir hadise😊) taşıyan, ön ve arka bağlantılar montaj edilerek aracın ana iskeleti elde edilmiş olur.

Genellikle bu şasi tipinde, alüminyum alaşımlar ya da karbon fiber gibi malzemeler kullanılır. Bu malzemelerin kullanımındaki temel neden daha hafif bir araç istenmesidir.

Otomobil Şasilerinin Tarihsel Gelişimi| Şasi Malzemeleri

Malzeme seçimi şasi tasarımının en önemli kısmıdır. Seçilen malzeme, ağırlık faktöründen dolayı aracın performansına doğrudan etki eder. Ağır araçların ivmelenme ve hız konusunda sorun yaşadığı herkes tarafından bilinir üstüne bir de yakıt tasarrufu konusu var. Fakat ağırlık faktörünü göz önünde bulundururken şasi güvenliği de göz ardı etmemek gerekir. Şöyle bir geriye baktığımız zaman şasi yapımında kullanılan malzemeler, tahta ve demir ile başlamış karbonfiber, alüminyum gibi farklı ve zengin malzemelerin kullanımı ile devam etmiştir. Benim her zaman dile getirdiğim bir şey var, havacılık ve otomotiv endüstrisinin paralel bir şekilde gelişmesi, otomotiv sektörüne çok geniş bir malzeme yelpazesi sunuyor.

Özellikle sivil havacılık endüstrisinde kullanılan kompozit malzemeler, otomotiv sektörü için devrim oluşturabilecek bir malzeme olduğunu düşünüyorum şu ana kadar bir alternatif olmakla yetinen kompozit malzemeler, önümüzdeki yıllarda, otomotiv sektörünü tamamen ele geçirecek gibi duruyor.

Artık, bazı şeylerin değişme vaktinin geldiğini düşünmekteyim bunların başında içten yanmalı motorlar geliyor. Karbon salınımının %30’unun otomotiv sektöründen kaynaklanması, bizlere değişimin kaçınılmaz olduğunu gösteriyor. Bu değişimin gerekli olduğunu hem bireyler hem de devletler kavramış durumda ki son zamanlarda bu yönde büyük bir atılım var. Sanayi devriminin gerçekleştiği zamanlarda değişime ayak uyduramayan devletlerin çağın gerisinde kaldığı görüldü. Ben aynı şeyi elektrikli araçlara geçiş içinde söyleyebilirim.

Ülkemiz “TOOG” ile yaptığı atakla, bende varım dedi. Elektrikli araçlara tam anlamıyla geçsek bile, yakıt tasarrufu her zaman tartıştığımız bir konu olacak. Yakıt tasarrufunun önemli bir ayağı olan otomobil ağırlığı, gelişen malzeme teknolojisiyle çok daha hafif ve çok daha dayanıklı şasiler üretmemize olanak sağladı. Unutulmaması gereken bir şey daha var, otomotiv sektörünün gelişimi sadece kendisine bağlı olmamakla beraber, kendisiyle paralel gelişen diğer bir sektöre, havacılığa da bağlıdır. Bunu Tesla’nın Cybertruck modelinin, Starship projesinde kullanılan uzay aracının malzemesiyle aynı olduğunu söyleyerek anlayabiliriz.

Otomobil Şasilerinin Tarihsel Gelişimi| Sonuç

Yazıyı kısa bir şekilde toparlayacak olursak, şaside en çok istenilen özellik, hafif olması ve gövdeyle bir bütün oluşturmasıdır. Bu bütünlük ağırlığın homojen bir şekilde dağılmasını sağlar. Hafiflik ise işin tasarruf ayağını oluşturur. Şasilerin değişimi ve gelişimi sırasıyla, merdiven tipi şasi, backbone tipi şasi, monocoque (unibody) şasi, space frame şasi ve küvet tipi şasi diye devam etmiş, son zamanlarda ise unibody ve küvet tipi şasi kullanımı artış göstermiştir. En büyük devrim ise şasi yapımında kullanılan malzemelerde olmuş. Demir ve tahta ağırlıklı şasiler, gelişen teknolojiyle beraber yerini karbonfiber, alüminyum ve kompozit malzemelere bırakmıştır. Bu gelişimin büyük bir hızla devam edeceğini düşünüyorum çünkü bilim, her zaman değişmek ve gelişmek ister.

İlginizi Çekebilir: Geleceğin Üretim Tekniği: Kompozit Malzemeler