Spring Rate (Yay Oranı), Yaylar ve Yay Çeşitleri

SPRING RATE (YAY ORANI) NEDİR?

Bir yayın yumuşaklık veya sertlik karakteristiğini belirtmek için, üzerine uygulanan belli bir miktar (x gr.) ağırlık sonucu belli bir mesafe (y mm) kadar azalır şeklinde açıklanan orandır. Bu orana spring rate yani yay oranı denir ve g/mm veya lbs/inch olarak ifade edilir. Konunun daha iyi anlaşılmasını sağlamak açısından, eğer ölçü birimini g/mm kabul edersek x rakamı değişken, fakat yayın ne kadar düşeceğini belirten y rakamı sabittir ve 1mm. dir. İsterseniz hemen bir örnek verelim:

Elimizde farklı yay oranlarına (spring rate’e) sahip 2 değişik yay olduğunu varsayalım. Bunlardan birinin yay oranı 345 g/mm, diğerininki de 480 g/mm olsun. Bu, şu demektir: Birinci yaya 345 gram ağırlık uygularsan bu yay 1mm. kısalır, ikinci yaya ise ancak 480 gr. ağırlık uyguladığımızda bu yay 1mm. kısalır. Buna göre, ikinci yay birinciden daha sert bir yaydır.

Buradan şu sonuca varabiliriz: spring rate’i düşük yaylar yumuşak, spring rate’i yüksek yaylar sert yaylardır...

Eşit bakla aralıkları a,a,a,a,a,..
NORMAL (LINEAR) YAYLAR
Üzerine uygulanan ağırlıkta hep aynı miktar kısalan yaylara normal (linear) yaylar denir.

Normal bir yayda her bir bakla arasındaki mesafe birbirine eşittir (bkz. şekil 1). Bunun doğal sonucu olarak da yay üzerine yük bindiğinde, baklalar birbirlerine eşit oranda yaklaşırlar.

Örneğin 10 bakladan oluşan ve her bir bakla aralığı 2 cm. olan bir yayımız olduğunu varsayalım. Yayın üzerine, yayı 2 cm kısaltacak bir ağırlık uygularsanız spring rate sabit olduğundan her bir yayın arası 2cm/10=2mm azalacak, yani bakla aralıkları her birinde eşit olmak üzere 1,8 cm’ye düşecektir. Yani, NORMAL YAYLARIN SPRİNG RATE’İ SABİTTİR, üzerlerine uygulanan herhangi bir ağırlıkta bakla aralıkları eşit olarak azalır.

2 farklı bakla aralığı
a,a,a,a,a,..,b,b,b,b,b
STEP LINEAR YAYLAR
Step Linear yayları çift sertlikli yaylar olarak düşünebiliriz. Bu tip yaylar normal yay ile progressive yay arasıdır. Step Linear yaylarda baklaların yarısının arası birbirine daha yakınken diğer yarısının aralıkları farklıdır (bkz. şekil 2). Yani, step linear yaylar çift spring rate’e sahip yaylardır.

Step Linear yaylar şu şekilde çalışır:

Yay sıkıştığı zaman baklalar birbirine yaklaşmaya başlar. Belli bir noktadan sonra arası yakın olan yaylar birbirine değer ve bu kısım yaylanma işini sonlandırır. Geriye kalan, arası daha açık baklalar yayın daha sert olması sonucunu doğurur çünkü bir yayın uzunluğu kısaldıkça sertleşir. Bu yayları, yukarıda bahsetmiş olduğumuz gibi çift sertlikli veya çift spring rate’e sahip (1.bölüm için ayrı, 2. bölüm için ayrı) yaylar olarak düşünebiliriz.

Değşken bakla aralığı
a,b,c,d,e,f,g,h,i
PROGRESSİVE YAYLAR (Progressive spring / Progressive feder / Ressort progressif)
Değişken spring rate’e sahip yaylardır (Örn Eibach). Progressive yaylarda HER BİR BAKLANIN ARALIĞI BİRBİRİNDEN FARKLIDIR (bkz. şekil 3). Bunun sonucu olarak yol tutuşta, zıplamalarda, frenlemede en iyi performansı gösteren yaylardır.

Progressive yaylarda, yaya uygulanan her fazla baskıda (ağırlıkta) yay bu baskıya daha fazla sertleşerek karşılık verir.

Günlük hayattaki gerçek sürüş koşullarında yayın maruz kaldığı baskılar son derece değişken olacağı, yani step linear yaylardaki gibi sadece 2 ayrı yük seviyesi olmayacağı için, PROGRESSIVE YAYLAR değişken spring rate’leriyle her koşula en iyi şekilde ayak uyduran yaylardır...