Elektronik gaz kelebeğinin iç yapısında bir motor bulunur. Bu motor çalışma sinyalini motor kontrol ünitesinden alır. Gaz kelebeğinin ne kadar açıldığını ise kaz kelebeği konum sensörü algılayarak yine motor kontrol ünitesine bilgi olarak gönderir.
Ayrıca gaz kelebeğinden sonra veya önce emme havası sıcaklık sensörü bulunur. Bu sensör içeriye giren havanın sıcaklığını motor kontrol ünitesine iletir.
Dizel motorlarında kullanılan turbo sistemi artık benzinli araçlarda da kullanılmaktadır. Turbo, dışarı atılan egzoz gazının enerjisini kullanarak motora daha fazla hava beslemesini dolayısıyla yakıtı da bir miktar arttırılmasıyla aynı hacimdeki motordan daha fazla güç ve tork elde edilmesini sağlayan sistemdir.
Egzoz manifoldundan çıkan egzoz gazı turbo egzoz tarafındaki kanatçıklardan geçerek egzoz tarafından dışarı çıkar. Ancak bu kanatçıklardan geçen gaz kanatçıklar vasıtası ile turbo milinin hareket etmesini sağlar. Emme tarafındaki turbo kanatçıklarıda aynı mile bağlıdır ve mil döndüğünde emme tarafından hava emilip emme manifoldundan motor içerisine basılır. Bu arada bir hava soğutucusu (intercooler) kullanılır. Dışarıdan emilen temiz hava, turbo şarjın kompresöründe basınçlandırılırken, turbonun çok sıcak olmasından dolayı ısınır, ısınan hava genleşir, yoğunluğu azalır, yoğunluğu azalan havanın içerisindeki oksijen miktarı azalır. İçerisinde az oksijen bulunan havayı yanma odasına göndermek istemeyiz çünkü bu verimi düşürür. Bu sebeple turbo şarjlı motorlarda, soğutma suyu radyatörünün önünde bir intercooler radyatörü vardır, sıcak hava bu intercooler radyatörünün içerisinden geçerken soğur, çünkü dışarıdan çarpan soğuk hava radyatörü soğutur.
Klasik turbo sistemleri motor performansına ve yakıt ekonomisine yaptıkları olumlu etkiyi belli bir devir üzerinde gösterir. Turbonun yeteri kadar hava besleyemediği düşük devirlerde performans ve yakıt ekonomisi sağlayamaz. Bu duruma teknik olarak turbo gecikmesi “turbo lag” adı verilir.
Klasik turbo sistemlerinde sadece turbonun yüksek devirlerde motora bastığı hava miktarını sınırlayarak motora zarar gelmesini önleyen atık kontrol valfi “waste gate” – “WGT” vardır. Motor şartlarına göre turbo performansını ayarlayan bir sistem yoktur.
Tam yük gerektiğinde, by-pass klapesi kapalıdır ve egzoz gazlarının tümü türbin kanatçıklarına yönlendirilerek maksimum turbo basıncı oluşturulur. Basınç aşırı arttığında veya olması gerekenden yüksek olduğunda, by-pass klapesi açılarak egzoz gazlarının bir kısmının türbinden geçirilmeden direkt egzoz hattına gönderilmesi sağlanır.
Dediğimiz gibi turbonun yeteri kadar hava besleyemediği düşük devirlerde performans ve yakıt ekonomisi sağlayamaz. Ancak zaman içindeki gelişmeler sonucunda turbo sistemine vgt ilave edilerek bu durum aşılabildi.
Turbo şarjlı motorlarda, büyük kanatçıklı turbo şarj kullanıldığında yüksek motor devirlerinde çok iyi performans verir fakat düşük-orta motor devirlerinde düşük performans verir.
Küçük kanatçıklı turbo şarj kullanıldığındaysa, düşük-orta motor devirlerinde iyi performans verirken, yüksek motor devirlerinde basınçlı hava beslemesi yetersiz kalmaktadır.
Turbo içerisindeki türbin kanatçıklarına gelen egzoz gazının açısını değiştirmek için kanatçıklar kullanılır. Bu kanatçıkları pinomatıc bir aktüvatör kontrol eder. Pinomatik aktüvatör bir turbo kontrol valfi sayesinde motor kontrol ünitesinden gelen bilgiye göre vakum yaptırarak kanatçıkların açılıp kapanmasını sağlar. Böylece düşük devirlerde de turbodan verim alınabilir.
Son gelişmiş motorlarda pinomatik bir sistemden çok elektronik vgt sistemi geliştirilmiştir. Turbo içerisindeki kanatçıkları bu e-vgt aktüvatörü yine motor kontrol ünitesinden aldığı bilgiye göre hareket ettirir.
Turbomuzu çalıştıran egzoz gazları işlemlerini bitirdiğinde egzoz borusu ve susturucular vasıtası ile atılır. Ancak çıkan gazların havaya salınması zararlı olduklarından dolayı istenmez. Katalitik konvertör, egzoz gazında bulunan ve zararlı olan: yanmamış hidrokarbonları (HC), Karbonmonoksiti (CO), Nitro oksitleri (NOx) kimyasal reaksiyona sokarak zararsız hale getirir.
Katalitik konvertöre sahip bir egzoz sisteminde iki adet oksijen (lambda) sensörü bulunur. Bu sensörler motor kontrol ünitesine egzoz gazındaki oksijen miktarı konusunda bilgi verirler. Motor kontrol ünitesi bu konudaki bilgileri alarak yakıt hava karışımını ideal şekline getirir.
Katalitik konvertörler, karbonmonoksik, hidrokarbon ve nitro oksitleri (azotoksitleri) % 90 oranında, zararsız olan nitrojene (N2) , suya (H2O) ve karbon dioksite dönüştürür. Egzoz hattında bulunan lamda (oksijen) sensörleri sayesinde, egzoz gazındaki oksijen miktarı sürekli takip edilir (buna kapalı devre çalışma denir). Egzozdaki bu oksijen miktarının takip edilmesiyle, hava yakıt oranı ECU tarafından her zaman ideal hava-yakıt oranına (14,7hava/1yakıt) yakın aralıkta tutulur, bu işlem alınan hava (gaz kelebeği) ve yakıt enjeksiyonunun (enjektör) ayarlanmasıyla sağlanır, böylece katalitik konvertörün verimi maksimum olur. Katalitik konvertörden önceki birinci lambda (oksijen) sensörü, hava yakıt oranını lambda=1 ve yakın değerlere getirir. Böylece katalitik konvertör verimi maksimum olur. Katalitik konvertörden sonraki ikinci lambda (oksijen) sensörü ise, katalitik konvertörün çalışma verimini denetler.
Dizel araçlarda yanma sonucu oluşan, egzoz gazında bulunan siyah partikülleri filtreleyen parçaya partikül filtresi denir. Görevi egzoz gazını partiküllerden temizleyerek, egzoz partikül emisyonunu düşürmektir. Dizel partikül filtresi sadece dizel araçlarda bulunur.
Partikül sisteminde iki oksijen sensörü, iki sıcaklık sensörü, dpf in alt ve üst tarafındaki basınçları ölçen basınç sensörü ve kül oranını kontrol eden bir adet pm sensörü bulunur. Alt ve üst oksijen sensörleri yanmış gazlardaki oksijen oranını, sıcaklık sensörleride dpf in sıcaklığını ölçer.
Egzoz emisyonlarını azaltmak için içten yanmalı motorumuzda birde EGR sistemi kullanılır.
Azot oksit (NOx) oluşumunu azaltmak amacıyla, bir miktar egzoz gazı tekrar emme manifolduna gönderilir, bunu yapan sisteme EGR sistemi denir.
Egzoz gazının bir miktarının tekrar emme manifolduna gönderilerek, silindire alınan temiz hava ile karıştırılması, silindire alınan havadaki oksijen oranını azaltır, yanma sıcaklığını, yanma hızını ve yanma basıncını düşürür, böylece Azot oksit (NOx) oluşumu azaltılmış olur.
Egr sistemi motor soğutma suyu vasıtası ile soğutulur. Yeni araçların tümünde kontrolü motor kontrol ünitesi tarafından sağlanır.
Motorda, emme manifolduna yönlendirilen egzoz gazının miktarı, ECU kumandasında EGR valfi tarafından hassas şekilde ayarlanır. ECU, motora alınan temiz havanın miktarını belirlemek için; MAF Sensörü (Hava Kütle Ölçer) sinyallerini değerlendirir. Emilen havanın kütlesine göre, yönlendirilecek egzoz gazı miktarını (EGR oranını) belirler. Örneğin motora çok fazla temiz hava alındığında, egr oranı arttırılır ve yanmaya giren havadaki oksijen seviyesi düşürülür. Yönlendirilen egzoz gazı miktarı fazla olursa, motora alınan oksijen miktarı çok az olur, bu durumda motor performansı azalır, egzozdaki partikül miktarı, karbonmonoksit (CO) ve hidrokarbon (HC) emisyonları artar. Bu sebepler EGR sisteminde, yeniden çevrime sokulan egzoz gazının miktarı hassas ve doğru olarak ayarlanmalıdır. Bu ayarlamayı ECU, egr valfi ile yapar.
Egzoz emisyonlarını azaltan bir diğer sistemimiz ise karter havalandırma sistemidir. Yağın sürekli hareket halinde olması ve yüksek sıcaklıklarda çalışması, yağ buharına sebep olur. Yağ buharının asit özelliği sebebiyle motora zararlıdır, bu asidik özellik motor parçalarını aşındırıcı etki gösterir.
Silindirlerde (yanma odasında) meydana gelen yanmadan dolayı basınçlı olarak bir miktar gaz ve hidrokarbon, pistondaki sızdırmazlık segmanlarından sızarak aşağıya, kartere kaçar, bu kaçak gazlar da motor yağının özelliğini bozar, çamurlaşmaya sebep olur.
PCV karter havalandırma valfinin görevi, supap kapağındaki bu yağ buharı ve gaz kaçaklarını (blow by emisyonları), açılıp kapanarak, gaz kelebeği boğazına göndermektir. Böylece emilen havaya karışan bu gazlar, yanma odasında yakılırlar. PCV valfi, supap kapağından emme manifolduna gönderilen gazları kontrol eder.
Gelişmiş supap sitemleri de oluşan egzoz emisyonlarını önemli ölçüde azaltmıştır. Cvvt sistemi yani sürekli değişken supap zamanlama sistemi , emme ve egzoz supaplarının açma ve kapanma zamanlamasını, motor devri ve araç yüküne göre değiştiren ve buna bağlı olarak ta motor performansını arttırırken, yakıt tüketimini ve karbon emisyonunu azaltan sistemdir.
Değiken supap zamanlaması sisteminin çözmek istediği temel sorun, değişen motor devirlerinde, yanma odasına yeterince hava alabilmek için yeterince zamanı verebilmektir. Düşük devirlerde, motor yavaş döner, gaz kelebeği çok az açıktır, emme manifoldunda vakum yüksektir ve yanma odasına hava almak için yeterince zaman vardır.
Motor devri yükseldiğindeyse, yanma odasına yeterince hava alınması için gereken süre çok kısadır, eğer emme supabı erken açılmazsa, yanma odasına yeterince hava giremez.
Supap bindirme süresinin değişken olarak ayarlanması ve yanma odasına yeterince temiz havanın alınabilmesi için, supap zamanlamasının değiştirilmesine ilave olarak, supabın açılma miktarını ve açık kalma süresini de ayarlamak amacıyla, otomobil üreticileri çeşitli teknolojiler geliştirmiş ve isim vermişlerdir.
Bunu Toyota:VVT-i , Bmw: Vanos,, Honda: VTC, Ford Ti-VCT teknolojisi ile yapar. Eksantrik mili zaman dişlisine, elektrohidrolik bir modül konmuştur, yağ basıncıyla eksantrik miline avans veya rötar verilir.
Dizel motorlu taşıtlarda açığa çıkan azot oksit miktarını sınırlandırmak için uygulanan en gelişmiş teknoloji SCR (SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION) YANİ SEÇİCİ KATALİTİK İNDİRGEME SİSTEMİ dir. Bu teknoloji ile açığa çıkan azot oksit , sisteme dahil edilen kimyasal ile reaksiyona girerek havada doğal halde bulunan , soluduğumuz nitrojen , su buharı ve sınırlı miktarda karbondioksite dönüşerek egzoz borusundan dışarı atılır. Bu yöntem ile %90’ın üzerinde azot oksit eliminasyonu mümkün olmaktadır.
SCR sistemi DPF ve SCR katalizörü arasındaki egzoz gazına doğrudan doğrudan üre püskürten bir sistemdir. Bu ürenin ismi AdBlue dir.
AdBlue nun aktif maddesi doğal gazdan elde edilir. Üre ısıtıldığında amonyağa dönüşen bir bir azot bileşiğidir. %32,5 oranında üre ve %67,5 iyonu giderilmiş sudur. Bir taşıtın dizel egzoz sıvısı tüketimi tüketilen dizel yakıtın %2 si olacaktır.
SCR kontrol ünitesi Dosing Control Module (DCU) egzoz gazındaki NOx i hesaplayarak nekadar AdBlue püskürtülmesi gerektiğine karar verir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder