Süspansiyon Nedir?

Başlarken

“Süspansiyon nedir?” sorusu, aklımıza süspansiyonun tek bir materyalden ibaret olduğu kanısını getirebilir. Lâkin, süspansiyon; sarsıntı, titreşim, hareket kısıtlanması, engebeli yollarda meydana gelen sınırlı fakat serbest araç hareketleri gibi durumlarda karayolu ulaşımında kullanılan taşıtların mekanik kabiliyetlerini geliştirmeye yarayan, bir taşıtı tekerleklere bağlayan ve araç-tekerlek arası göreceli harekete müsaade sağlayan bir bağlantı sistemidir.

Süspansiyon Ne ile Oluşur ve Süspansiyon Hangi Parçalardan Oluşmaktadır?

“Süspansiyon nedir?” diye sorarken aslında sormaya çalıştığımız birkaç farklı soru çeşidini aynı soru ifadelerine sığdırmış oluyoruz. Dolayısıyla aynı soruyu 4-5 defa sorarken farklı cevaplar aramış oluyoruz. İşte şimdi “Süspansiyon nedir?” sorusunu “Süspansiyonu oluşturan elemanlar nelerdir?” şeklinde sorduğumuzu düşünelim ve süspansiyonun elemanlarını inceleyelim.

Süspansiyon sistemi; yaylar, amortisörler, denge çubuğu, salıncak kolları ve rotiller olmak üzere 5 ana elemandan oluşur. Dilerseniz bu elemanları tek tek inceleyelim.

Yaylar

Süspansiyon, “Askı Sistemi” olarak da tanımlanabilir. Dolayısıyla bu askıdaki sistemin, en önemli elemanlarından birisi de yaylardır. Yaylar, tekerleklere aracın yükünü dağıtan elemanlardır. Görevleri, yolun engebeli olup olmaması durumlarına bağlı olarak tekerleklerin şasiye daha yakın veya daha uzak mesafelere hareketini sağlamaktır. Ayrıca yolda karşılaşılabilecek titreşimlerin ve istenmeyen kuvvetlerin emilerek gövdeye ulaşımının en aza indirgenmesini de yardımcı olmaktadır.

İşte bütün bu hareket kabiliyetlerinin amacı, yayların, gövdenin engebeli yollarda karşılaşabileceği darbeleri sönümlemesiyle aracın yolda hasarsız, rahat ve yola tutunarak gidebilmesini sağlamaktır. Sonuç olarak bütün bu amaçlar doğrultusunda yaylar bir süspansiyon sisteminin olmazsa olmaz elemanları arasındadır. Bu kazanımı sağlayabilmelerindeki en önemli etken, yayların enerji depolayan ve depoladıkları enerjiyi aktarabilen malzemeler olmasıdır. Tekerleklerden direkt olarak iletilen kinetik enerjiyi depolayarak potansiyel enerjiye döndürürler. Ardından bu depolanan potansiyel enerjiyi de tekrar kinetik enerjiye döndürerek tekerleklerin aşağı veya yukarı yönlü hareketlerini sağlayabilirler. Ayrıca bu depolanan enerjiyi birden bırakmayarak, salınım halini yavaşça gerçekleştirebildiklerinden mütevellit, depo ettikleri enerjinin bir kısmını da sönümlemiş olurlar. Bu sayede darbe sönümleyici ve titreşim önleyici etkiye sahip olabilmektedirler.

Süspansiyon sisteminde kullanılan yaylar çeşitli amaçlarla farklı şekil ve boylarda üretilmişlerdir. Süspansiyon sistemlerinde kullanılan yay çeşitleri şu şekildedir:

• Yaprak yaylar: Genellikle kamyon, kamyonet, tır gibi ağır vasıtalarda kullanılmaktadır.
• Helezon yaylar: Binek araçlarda kullanılır. Sıkça bu yay çeşidine rastlayabiliriz.
• Burulma çubuklu yaylar: Kontrolsüz bir salınıma sahiptir. Birden fazla çelik yayın birleşiminden oluşmaktadır. Birim ağırlığa düşen emme gücü bu yay çeşidinde diğer yaylardan daha kuvvetli olduğu için araçların arkalarında kullanılması tercih edilir.
• Hava yastıklı yaylar: Havalı süspansiyonlarda kullanılan yay çeşididir. Yolcu otobüslerinde kullanılan bu yay çeşidinde sönümleme kuvveti, otobüsün taşıdığı yüke göre ayarlanabilmektedir. Dolayısıyla değişken ağırlık koşullarında otobüsün tekerleklerine binen basınç ideal seviyeye getirilebilmektedir.

Amortisörler

Amortisörler, yaylar ile eş zamanlı çalışmakta olup yayların kontrolsüz salınım yapmalarını önler. Burada amaç konforlu ve güvenli bir sürüş tecrübesini şoföre yaşatmaktır. Dolayısıyla amortisörler yayların yavaşça gevşeyip yavaşça sıkışmasını sağlayan “salınım kontrol elemanı” olarak da tanımlanabilir.

Amortisörlerin çalışma prensibi, harekete karşı bir direnç ortaya koyarak oluşturduğu sürtünme ile, tekerleklerden yaylara ulaşan kinetik enerjinin ısı enerjisine dönüşümünü sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu vasıtayla, kinetik enerjisi ısı enerjisine dönüşmüş olur.

Amortisör, sıvıların sıkıştırılamama ilkesinden faydalanmaktadır. Amortisörlerin içerisindeki sıvı sıkıştırılmaya çalışıldığında, yüksek basınçla yer değiştirmeye çalışır. Dolayısıyla da sıvı çok yüksek bir sürtünme kuvvetine maruz kalır. Sürtünme kuvvetinin sayesinde de yayın salınım hareketleri kısa sürede engellenmiş olur.

Yayların esneme hareketlerinin engellenmesini sağlayan amortisörler, lastiklerin zemin ile temasını da sağlayarak taşıtların yol tutuşunun artmasına ve güvenli bir sürüş deneyimine imkân tanımaktadır.

Bunların dışında harekete çift yönlü direnç sağlayan amortisörler, kayma, frenleme esnasında dalma, zıplama ve hızlanma sırasında aracın ön tarafı yükselirken arka tarafının alçalma seviyesini azaltır. Bu sayede sürüş konforu daha verimli olur.

Süspansiyon sisteminde yaylar ile bütünleşik olabilmekle birlikte, amortisörler aracın yapısı veya kullanılan süspansiyon yayının çeşidi dikkate alınarak ayrı olarak da üretilebilmektedir.   

Denge Çubuğu

Araçların dönüş sırasında savrulma ve devrilme durumlarını engellemek için kullanılan süspansiyon sistemi elemanlarına denge çubuğu ismi verilmiştir. İki alt sancağı birbirine bağlamakla görevli olan denge çubuğu, burulma çubuklu yaylar misali dönme etkisine direnç ihtiva ederek dönüşlerde aracın devrilmesini engeller.

Dönüş esnasında aracın yükü bir taraftan diğer tarafa doğru kaymaya başlar. Bu sırada denge çubuğunun bir ucu yukarı bakarken diğer ucu aşağıya doğru burulmaktadır. Denge çubuğu bu burulmalara karşı direnç göstermektedir. Bu sayede aracın gövdesi düz durmaya devam edebilmektedir. Aracın arka süspansiyon sisteminde de denge çubukları kullanılmaktadır. Burada kullanılan denge çubuğuna yanal denge çubuğu adı verilmektedir. Arka aksı gövdeye bağlamak için kullanılan ve bu sayede de gövde ve aks arasında oluşan yanal kuvvetleri üzerlerine alan yanal denge çubuğudur.

Salıncak Kolları

Salıncak kolları (Süspansiyon kolları); süspansiyon sisteminin bir parçası olarak, yaylar, amortisörler, denge çubukları ve rotillerle bir bütün oluşturmaktadır. Salıncakların görevi tekerlekleri düzgün tutarak yatay yönlü tekerlek hareketlerini kısıtlamaktır.

Düşey yönlü herhangi bir etki göstermezler. Her bir tekerlek için alt ve üst salıncak kolları bulunur. Genel itibariyle üst salıncak kolu tek, alt salıncak kolu ise iki tane koldan oluşmaktadır.

Salıncakların bir ucu süspansiyon çatısına, diğer ucu ise rotiller sayesinde aks taşıyıcısına bağlanmaktadır.

Rotiller

Rotiller, yalnızca bir bağlantı elemanı olarak kalmayıp tekerleklere etki eden hem yatay hem de düşey kuvvetleri taşıyabilen küresel mafsallardır. Süspansiyon sistemindeki yerleri bu şekildedir.

Süspansiyon Görevleri Nelerdir?

“Süspansiyon nedir?” sorusunun birkaç farklı değerlendirmesini yapacağımızdan yukarıda da bahsetmiştik. Dolayısıyla, süspansiyonun görevlerini de “Süspansiyon nedir?” sorusu ile birlikte değerlendirme kapsamına alabiliriz.

Süspansiyon, yukarıda da bahsedildiği üzere 5 farklı birimin birleşerek, araçların daha konforlu bir sürüş deneyimi sağlayabilmesini ve yoldan gelebilecek herhangi bir karşı kuvvetin etkisinin şoföre ulaşmadan emilebilmesini sağlayan, araçları askılama sistemidir.

Bu sistemin temel görevi, araçların yol üzerinde karşılaşabileceği çukur, tümsek, pütür gibi yollarda bulunan ve arabaların sürüş verimini düşüren herhangi bir karşıt kuvvete direnç göstererek araçların verimini artırmaktır.

Bu sistemin şoföre sağladığı konfor, şoförün trafikteki verimini ve konsantresini artıracağından dolayı, süspansiyonların görevi daha sağlıklı ve kaza oranı daha düşük sürüş deneyimleri sunmaktır da diyebiliriz.

Ayrıca araçların verimli hareket kabiliyeti kazanması ile birlikte, yoldan gelebilecek herhangi bir karşı kuvvetin; bu araçların tampon, tekerlek, şasi gibi aracın yükünün bindiği bölgelerine zarar vermesi, kırması, yamultması veya benzeri dış tehditleri sönümlemesi ve aracın sağlığını koruması, süspansiyon sistemlerinin başlıca görevleri arasındadır.

Süspansiyonun önemli görevlerinden birkaç tanesi daha şöyledir:

• Virajlarda dönüş kabiliyetini artırmak
• Araçların yolda en iyi şekilde tutunabilmesini sağlamak
• Yoldaki bozuklukların kabinde en az şekilde hissedilmesini sağlamak

Süspansiyon Hangi Malzemelerden Yapılır?

Süspansiyon sistemi, malzeme çeşidi olarak çelik, alüminyum, bronz gibi çeşitli metal alaşımlarından üretilmektedir. Gerek mekanik dayanım ve gerekse kimyasal dirençler anlamında yeterli özelliklere sahip olmaları lazımdır. Dolayısıyla her metal alaşımının bu sistem için uygun olmadığı aşikardır.

Bütün bunlarla beraber süspansiyonlar için araştırılan ve geliştirilen metal alaşımlarının çalışmaları günümüzde de devam etmektedir. Literatürün araştırılması ve bu araştırmanın sonrasında elde edilen bilgiler dahilinde aşağıda isimlendirilen kalitedeki malzemelerin (çelik ve bronz) süspansiyon sistemleri için kullanılıyor olduğu sonucuna varılmıştır.

Verilen malzemelerin isimleri Alman standartlarına uygun olarak isimlendirilmiş olup bu isimlendirmelerin standartlarda formülü mevcuttur. Bu isimlerin hangi anlama geldiğini öğrenmek için ufak bir literatür taraması işinizi görecektir.

“X10CrAl24: Isıya dayanımı yüksek paslanmaz bir çeliktir. Ayrıca kükürt gazına dayanıklıdır.

CuSn8P: Bronz alaşımlarıdır. Motorlarda ve makinelerde yüksek yüklü kaymalı yataklar için çok iyi kayma özelliklerine ve yüksek aşınma direncine sahip dövme alaşımdır. (Josef Dillinger, 2007)”

Süspansiyon Özellikleri Nedir?

“Süspansiyon nedir?” sorusu, çok yönlü irdeleme çalışmamızı devam ettirdiğimizde şu hali alabilmektedir: “İdeal bir süspansiyon sisteminde bulunması gereken özellikler nelerdir?”

• Taşıtın statik ağırlığını dengelemesi
• Yol darbelerini emerek, sürücü ve yolcular üzerindeki olumsuz etkilerini azaltması
• Direksiyon kontrolünü sürdürürken, şiddetli frenlemeden dolayı şase üzerinde meydana gelen büyük zorlanmaları azaltması
• Direksiyon kontrolü ve tekerlek hizasının korunmasını sağlaması
• Mümkün olduğunca az yer kaplaması
• Hafif olması
• Bir tekerleğin hareketinin diğer tekerleğin hareketini etkilememesi (Yakup PUTGÜL, 2016)

Süspansiyon Bozulursa Ne Olur?

Ülkemizde yolların engebeli, pütürlü ve bozuk olması sebebiyle süspansiyonların bozulmalarının başlıca sebebi yollardır. Dolayısıyla da süspansiyonda bozulan salıncak kolları, denge çubuğu, yay ve rotiller genelde amortisör bozulana kadar pek belirti göstermezler. Süspansiyonların bozulması genellikle amortisörler bozulduğunda belirti göstermeye başlar. Amortisörler her altmış bin kilometrelik mesafede bakıma gönderilir. Bu sebeple bakımı diğer süspansiyon aksamlarından daha sonra gerçekleştirilmektedir. Dolayısıyla da bozulmaları daha olasıdır. Bunun sebebi de bütün bir sistemin hareketine bir karşı direnç oluşturmasıdır. Kapasitesinden fazla dirençlere maruz bırakıldığında amortisörün içerisindeki gaz veya sıvı olması gerekenden fazla sıkışacağı için “amortisör patlaması” denilen bozulmalar meydana gelebilir. Dolayısıyla amortisörler, süspansiyonların en bozulmaya müsait elemanlarıdır. Peki, amortisörlerin bozulduğunu gösteren belirtiler nelerdir?

• Kasis ve çukurlarda vurmalar meydana gelir.
• Amortisörde yağ sızıntıları görülür. Ancak günümüz amortisörlerinde gazlı sistem yaygınlaşmaya başlamıştır.
• Araç esnediğinde gıcırtı sesi oluşur.
• Yayların esnemesi artar ve yaylar kırılabilir.
• Aracın yol tutuşu hızlandıkça azalır.
• Araç lastikleri dengesiz aşınır.
• ABS (Kilitleme Önleyici Fren Sistemi) ve ESP (Elektronik Stabilite Programı) sistemleri düzgün çalışmaz.
• Seyir halindeyken direksiyon simidinde titreşimler meydana gelir.

Süspansiyon Çeşitleri Nedir?

“Araçların genel olarak 2 çeşit süspansiyon modeli bulunmaktadır. Bu modellere “Sabit Akslı Süspansiyon Sistemi” ve “Bağımsız Süspansiyon Sistemi” şeklinde isimlendirilmeler verilmiştir.

Sabit Akslı Süspansiyon Sistemi

• Genelde kamyon veya tır gibi ağır vasıtalarda kullanılan süspansiyon çeşididir.
• Yapımı basit ve kolaydır.
• Konforu çok yüksek olmamak ile birlikte uzun süreli kullanım ömrü vadeder.
• Sağ ve sol tekerleklerin bir aks ile birbirine bağlandığı bu sistemde, tekerlekler birbirine bağımlı olarak hareket etmek zorundadır.

Bağımsız Süspansiyon Sistemi

• Hafif ticari araçlar ve otomobiller bu süspansiyon sistemine sahiptir.
• Güvenli bir sürüş deneyimi ve yüksek konfor sunabilmektedir.
• Tekerlekler birbirinden bağımsız olarak hareket edebildikleri için yol tutuşu da yüksek kalitelere ulaşabilir.
• Salıncak sistemi olarak da nitelendirilen bağımsız süspansiyon sistemi, virajlarda sağladığı dengeli salınım sayesinde aracın savrulmasını engellemektedir. (GÜNDÜZ, 2010)

Süspansiyon Nasıl Çalışır?

Süspansiyonlar yay, amortisör, salıncak kolları, denge çubuğu ve rotiller olmak üzere beş ana elementten oluşmaktadır. Aracın yolda giderken kasis, çukur, tırtık ve taş gibi engellere takılması durumunda, lastiklerin engele temasından sonra engelden alınan yukarı yönlü kuvvet, lastiklerden yaylara aktarılmaktadır. Yaylar yukarı yönlü kuvveti kendi içerisinde sönümleyerek bu kuvveti şoför kabinine ulaştırmadan absorbe eder.

Amortisörler ise yayların fazla salınım yapmasını engeller. Dolayısıyla aracın gereksiz yaylanmamasını ve sürüş veriminin istenen düzeyde tutulmasını sağlar.

Salıncak kolları aracın tekerleklerinin yatay düzlemde dengeye oturmasını sağlar. Yani tekerleklerin hareket halindeyken düz şekilde ilerleyebilmesini ve yanlarından gelebilecek darbe veya hava direnci gibi unsurlara karşı koyabilmesini sağlar.

Denge çubuğu ise dönüş esnasında aracın şasisinde meydana gelebilecek burulmaları engelleyen eleman olarak salıncağın yükünü taşıyıp yük dağılımının kabine ulaşmasını önlemektedir.

Dolayısıyla süspansiyon sistemi bir bütün halinde çalışarak aracı konforlu ve güvenli bir sürüşe hazırlamaktadır.

Tıpta Süspansiyon

Süspansiyon, kelime anlamı itibariyle “askıda kalan, askıda kalmak” gibi anlamları taşıdığından bu kelime birçok sektörde farklı madde ve durumlar için kullanılabilmektedir.

Dolayısıyla tıp bilimindeki anlamları da birkaç farklı çeşitte olabilmektedir:

• 1.Anlamı: Tıp alanında süspansiyon, bir maddenin sıvı içerisinde erimeksizin çok ufak tanecikler halinde dağılmasından oluşan partikül – sıvı çözeltisine ve bu şekildeki ilaçlara verilen isim.
• 2.Anlamı: Fizik tedavi yönteminde herhangi bir vücut parçasını çekerek askıya alma yöntemine verilen isimdir. Özellikle omurgada eğrilik ve bu gibi sorunların çözümüne yönelik tedavi yöntemidir.
• 3.Anlamı: Sarkan veya yerinden kaymış bir organın dikişle diğer bir organa tutturulması işlemi.

İlaç Sanayiinde Süspansiyon

İlaç sektöründe süspansiyon “süspansiyon tipi ilaç” şeklinde kullanılmaktadır. Bu tabirin ifade ettiği durum, ilacın sıvı – katı fazları arasında bir çözünme gerçekleştirememesi ve katı fazların sıvı faz içerisinde askıda kaldığı durumdur.

Süspansiyonlar ya kuru halde sonradan sulandırılmak üzere bulundurulurlar ya da sıvı halde kullanıma hazır bir şekilde bulunurlar.

Eczacılıkta süspansiyon tipi ilaç şekli hazırlamanın faydaları aşağıdaki gibi sıralanabilir:

• Bebeklerde, çocuklarda veya yutma güçlüğü çeken hastalarda sıvı ilaç şekillerinin kullanımı, yutma kolaylığı açısından katı ilaç şekillerine göre daha çok tercih edilir.
• Çözelti içinde kimyasal olarak dayanıksız olan bazı etkin maddelerin süspansiyonu hazırlanarak kimyasal stabiliteleri artırılabilir.
• Etkin maddenin kendisi veya bir türevi kullanılarak kötü tadı maskelenebilir. Örneğin kloramfenikolün ester şekli olan kloramfenikol palmitat suda çözünmez. Bu madde kullanılarak kötü tadı düzeltilmiş süspansiyon tipi ilaç şekli hazırlanabilir.
• Dağıtılmış (disperse edilmiş) etkin maddenin yüzey alanının artmasına bağlı olarak katı ilaç şekillerine göre mideden emilimi daha hızlıdır.
• Hiçbir çözücüde çözünmeyen veya çözünmesi için çok miktarda sıvı gereken toz maddeler uygun miktarda sıvı ilaç şekli halinde verilebilir.
• Çözünmeyen maddeler süspansiyon şeklinde formüle edilerek parenteral (damar yolu veya adele içi) yolla verilebilir.

Süspansiyonların sakıncaları ise şöyledir:

• Doz homojenliği ve doğruluğu katı ilaç şekillerine göre daha azdır.
• Partiküllerin çökmesi ve topaklanması problem yaratır.
• Etkili, görünüş ve tat olarak uygun bir süspansiyon formülasyonunun hazırlanması katı ilaç şekillerine göre daha güçtür. (Acartürk, 2009)

Kimyada Süspansiyon

“Süspansiyon kelimesinin kimyasal tanımı nedir?” diye soracak olursak, aslında birçok departmanın kullandığı tanımların genellemesi yapılarak şöyle bir tanıma ulaşılabilir:

“Süspansiyon ya da Türkçe adıyla “Katı Asıltı” herhangi bir sıvı içerisinde katı bir maddenin çözünmeden kalmasıdır. (Vikipedi, 2021)”

Biyolojide süspansiyon

Biyoloji bilimi, “Süspansiyon nedir?” sorusunu kendi çerçevesinde şu şekilde değerlendirmektedir:

“Süspansiyon: Asıltı. Bir akışkan içerisinde yüzen veya askıda kalan katı parçacıkların oluşturduğu heterojen karışımdır. (Online Bilgi Okulu, 2019)”

Kapanış

“Süspansiyon nedir?” sorusunu farklı bilim ve mühendislik alanlarının bakış açısıyla değerlendirdik. Bu değerlendirmelerimiz sonucunda elde ettiğimiz akademik ve genel kültürel verileri derleyip toparladığımız zaman görüyoruz ki “Süspansiyon nedir?” sorusuna hangi alanda cevap ararsak arayalım, “asıltı” olabilecek her şeyi “süspansiyon” olarak tanımlayabildiğimiz gerçeği ile karşılaşıyoruz.

Asıltıların avantajlı ve dezavantajlı olduğu durumlar değerlendirilirken, bu asıltıların hangi alanlarda kullanıldığı ve kime, neye ve nasıl etki ettiği konularını tartışmamız gerektiği kaçınılmaz bir gerçektir.

Araştırmalar devam ettikçe gelişim var olmaya devam edecektir. Dolayısıyla gelişim asıltıya kalmayacak ve yoluna kümülatif olarak devam edecektir.

Süspansiyonlar ise gelişen teknolojinin ilerlemesinde basit ama etkili basamaklar olmuştur. Teknoloji, gelişimini tarihin belli dönemlerinde asıltıya alsa da uzunca bir zamandan beri süspanse olmadan yoluna devam etmiş ve ilelebet gelişmeye devam edecektir.

İlginizi Çekebilir: Bilgisayar Mühendisliği Nedir?