İçten Yanmalı Motorlar Motor Yanma Odaları Yakıt Püskürtme Sistemleri

... konulu sunumlar: "İçten Yanmalı Motorlar Motor Yanma Odaları Yakıt Püskürtme Sistemleri"— Sunum transkripti:

1 İçten Yanmalı Motorlar Motor Yanma Odaları Yakıt Püskürtme Sistemleri
(Internal Combustion Engines) Motor Yanma Odaları Yakıt Püskürtme Sistemleri

2 Yanma odaları

3 Dizel Motor Yanma Odaları
1- Bölümsüz (Açık) yanma odalı a- Direkt püskürtmeli 2- Bölünmüş yanma odalı a- Ön yanma veya türbülans odalı b- Enerji hücreli

4 Dizel Motor Yanma Odaları
1- Direkt püskürtmeli Y.O. Piston üst yüzeyi şekilli, silindir kapağı düzdür. Yakıta türbülans piston üst yüzey şekliyle kazandırılır. Enjektör püskürtme basıncı çok yüksek (2000 bar), Enj. memesi çok deliklidir böylelikle yakıtın iyi dağılması sağlanır. Özgül yakıt tüketimleri düşüktür.

5 En çok kullanılan piston başlıkları

6

7

8 Direkt püskürtmeli Yanma Odaları Özellikleri
Yüksek verimli motorlardır Silindir çapı 150 mm’den daha büyük olan motorlarda kullanılır Yakıt doğrudan yanma odasına püskürtüldüğünden yakıt tüketimleri düşüktür Motor sert ve vuruntulu çalışır. (Bütün yakıt ana yanma odasına püskürtülerek yakıldığından daha sert ve vuruntulu çalışır) Sınırlı türbülans imkanları ile sabit devirlerde kullanılmaya daha uygun İnce delikli enjektör kullanıldığı için, yakıt filtrasyonu çok iyi olmalı, bakıma ihtiyaç duyarlar İlk hareketleri daha kolaydır.

9 2. Bölünmüş Yanma Odaları
Türbülans odalı: Silindir kapağı ile piston arasında kalan ana yanma odasından başka ikinci bir küresel şekilli odacığa (Türbülans odası) sahip yanma odasıdır. Enjektör Ön Y.O. üzerine bağlıdır. Ön Y.O. sı bir kanalla ana yanma odasına birleştirilir. Yakıt, hava akımının ters yönünde yanma odasına püskürtülür. Ana yanma odası küçüktür. Enjektör tek deliklidir. Karışım için türbülans hareketi iki oda arasındaki basınç farkı ile oluşur. Sıkıştırma oranları 18:1-22:1, Genellikle ısıtma bujileri kullanılır. Kademeli yanma nedeniyle motor yumuşak çalışır. Yakıt tüketimi fazladır.

10 2.Bölünmüş Yanma Odaları
Enerji hücreli: Pistonun üstünde, böbrek şeklinde bir ana yanma odası ve iki parçalı ikincil bir yanma odacığından (enerji hücresi) oluşur. Hücre ana yanma odasının iki lobu arasına dar bir boğazla bağlanır. Sıkıştırma stroğu sırasında toplam hava hacminin %10’u enerji hücresine dolar. Enjektör, ana yanma odasının karşısına yerleştirilmiştir. Yakıt enerji hücresine doğru püskürtülür. Püskürtülen yakıtın önemli bir bölümü enerji hücresine dolar. Tutuşma enerji hücresinde başlar. Bu oda içindeki yanmamış yakıt ve sıcak gazlar dar kesitten (ventüri) geçerken hız kazanırlar ve ana yanma odasına geçerler Ana yanma odasının yuvarlak duvarları karışımın bir girdap hareketi oluşturmasını ve daha iyi karışarak yanmasını sağlarlar.

11

12 2.Bölünmüş Yanma Odaları Özellikleri
Yakıt cinsine hassas değildir Türbülans odalı motorlar yakıt cinsine hassastır ve yüksek devirlerde çalışmaya uygundur Yanma kademeli olduğundan motor yumuşak çalışır Yakıt sarfiyatları yüksek ve silindir hacmi başına elde ettiği güç daha düşüktür Bütün bölünmüş yanma odalı motorlar değişik devir sayılarında çalışmaya elverişlidir

13 Otto Motor (Benzin) Püskürtme Sistemleri

14 Benzin püskürtme Sistemleri
Dolaylı Benzin Püskürtme Sistemleri Tek noktalı püskürtme sistemi (SPI) Çok noktalı püskürtme sistemi (MPI) K-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi KE-Jetronic (Sürekli Elektronik) Benzin Püskürtme Sistemi L-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi D-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi Direkt Benzin Püskürtme (GDI/Gosoline Direct Injection veya DI/Direct Injection) Sistemi

15 Dolaylı Benzin Püskürtme Sistemleri
Tek noktalı püskürtme sistemi (SPI) Çok noktalı püskürtme sistemi (MPI) K-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi KE-Jetronic (Sürekli Elektronik) Benzin Püskürtme Sistemi L-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi D-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi

16 a. Tek noktalı püskürtme sistemleri (SPI)
Sistemin Genel Yapısı ve Özellikleri Tek bir enjektörün yakıtı emme manifolduna püskürttüğü sistemdir. Yakıt emme manifolduna püskürtüldüğünden karbüratörlü sistemlere benzemektedir. Ancak daha iyi bir yakıt hava karışımı hazırlanmasını sağlamaktadır. Karbüratörlü sistemden daha verimlidir. SPI sitemde yakıt, motorun her türlü çalışma koşulları için bir noktadan hazırlanmaktadır. SPI sistem, maliyet ve verim açısından karbüratörlü sistem ile MPI (çok noktalı püskürtme sistemi ) arasındadır. SPI sistem üç devreden oluşmaktadır. Bunlar; yakıt, hava ve elektrik devresidir.

17 Sistemin Çalışması Elektronik kontrollü Mono-jetronic sistem, tek bir enjektörün yakıtı emme manifolduna püskürttüğü sistemdir. Manifold gövdesi içerisine giren havaya bir veya iki memeli enjektör tarafından yakıt püskürtülmektedir. Hava debisi ölçer, soğutma suyu sıcaklık sensörü ve gaz kelebeği şalterinden gelen sinyaller, ECU’de değerlendirilip tek bir enjektöre kumanda edilerek hava/yakıt oranı ayarlanır. Bu sistemde yakıt, karbüratörlerde olduğu gibi gaz kelebeğinin üst tarafındaki hava akımı içine püskürtülür.

18 SPI - Dezavantajı SPI sistemde yakıt hava ile emme manifoldunun girişinde hazırlandığından silindire girecek olan karışımın kat ettiği mesafe uzundur. SPI sistemde yakıt hava karışımı manifold içerisinde karıştığından motorun soğuk olduğu zamanlarda karışım içerisindeki yakıt manifold yüzeylerine yapışır ve silindir içerisinde homojen bir karışım sağlanamaz.

19 Çok noktalı püskürtme sistemi (MPI)
K-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi KE-Jetronic (Sürekli Elektronik) Benzin Püskürtme Sistemi L-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi D-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi

20 b. Çok Noktalı Püskürtme Sistemleri (MPI)
MPI sistemlerde yakıt, emme supabının arkasına püskürtüldüğü için her bir silindire alınan yakıt -hava karışımının miktarı eşittir. Yakıtın hava ile karıştığı yer emme supabına çok daha yakın olduğu için, Yakıtın tamamına yakın bir kısmı silindir içerisine alınır. Motorun soğuk çalışmalarında çok daha çabuk uyum sağlar. Böylelikle yakıt tüketimi de azalır.

21 K-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi
Bu sistemde yakıt, bütün enjektörlerden sürekli ve düzenli olarak emme manifoldu kanalına ve emme supabı arkasına püskürtülür. Püskürtülen yakıtın miktarı motorun emdiği hava miktarına bağlı Karışım kontrol ünitesi, motorun emdiği havayı ölçer ve silindirlere uygun miktarda yakıt püskürterek karışım oranını istenilen değerde tutar. Karışım oranının sürekli olarak kontrol altında tutulması, bütün çalışma koşullarında motordan en yüksek performansın, en iyi yakıt ekonomisinin elde edilmesini sağlar ve egzoz emisyonunun düşük olmasını sağlar.

22 KE-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi
Temel olarak K-Jetronik’e benzer. Hem mekanik hem de elektronik olarak çalışır. K-Jetronikten farkı; Sensörler ile toplanan veriler ECU tarafından işlenmekte ve gerekli yakıt dozajının ayarlanabilmesi için elektro-hidrolik sinyallere dönüştürülmektedir. Sisteme eklenen parçalarla yakıt ekonomisi arttırılmakta, emisyon azaltılmaktadır. Bu parçalar; ECU (Elektronik Kontrol Ünitesi), Sıcaklık sensörü, Hava kelebeği şalteri, Elektro hidrolik basınç regülatörü.

23 L-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi
Temel çalışma prensibi; emilen hava miktarının ölçülmesine ve motor devrine göre yakıtın hesaplanması esasına dayalı L-Jetronik sistemde enjektörler, K-Jetronikte olduğu gibi sürekli çalışmaz. Her silindirin emme supabının arkasında yakıt püskürten enjektörlerin açılma sinyalleri ECU’den gelir. Devir ve yüke göre gerekli olan yakıt miktarı tam ve doğru olarak ayarlanır. Krank milinin her devrinde enjektör iki kez püskürtme yapar. Bu şekilde, bir silindire gerekli olan yakıt iki kerede püskürtülmüş olur. Yakıt püskürtülürken emme supabının kapalı olmasının bir sakıncası yoktur. Çünkü motor çalışırken yakıtın supap kanalında bekleme süresi çok kısadır.

24 D-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi
Hız - yoğunluk esaslı bir sistemdir. Bu sistemde hava debisi ölçümü yerine; motor devir sayısı, emme manifoldu sıcaklık ve basıncı ölçülerek, hava yoğunluğu ve debisi ECU tarafından hesaplanır. Kam milinin her devrinde enjektörler bir defa püskürtme yapar. Diğer fonksiyonlar L-Jetronik ile aynıdır.

25 FSI, TSI, TFSI, GDI ve T-GDI ???
Dolaylı Benzin Püskürtme Sistemleri Tek noktalı püskürtme sistemi (SPI) Çok noktalı püskürtme sistemi (MPI) K-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi KE-Jetronic (Sürekli Elektronik) Benzin Püskürtme Sistemi L-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi D-Jetronic Benzin Püskürtme Sistemi Direkt Benzin Püskürtme (GDI/Gosoline Direct Injection veya DI/Direct Injection) Sistemi FSI, TSI, TFSI, GDI ve T-GDI ???

26 2. Direkt Benzin Püskürtme (GDI) Sistemi
Sistemin Genel Yapısı ve Özellikleri Motorun en önemli özelliği fakir karışımla çalışması ve bunu yaparken de zengin karışımla çalışan motorlarla aynı performansı sergilemesidir. GDI teknolojili motorlar, 4 zamanlı benzinli motorlar olup, klasik benzinli motorlardan farkı yakıt silindire doğrudan ve çok hassas bir zamanlama ile püskürtülerek kayıplar ve verim düşüşü önlenmektedir. Normal bir motorda silindirin içine yakıt yaklaşık 3,5 bar basınçla püskürtülürken, bu motorda püskürtme basıncı bar arasında değişmekte olup daha iyi bir yanma sağlanmaktadır.

27 GDI motorun avantajları;
Yüksek performans (düşük strok hacminden yüksek güç alınır), Daha az benzin tüketimi (%20 daha az), Düşük NOx, Düşük CO2 (%20 daha az) Benzin yakıt sistemlerinin karşılaştırılması

28 GDI Sistemin Çalışması
Dik şekilde dizayn edilmiş emme boruları vasıtasıyla aşağıya doğru güçlü bir akım oluşturulur-Bu sayede yakıt enjeksiyonu en iyi şekilde gerçekleştirilir. Özel bir şekle sahip piston başı sayesinde, silindirin içinde dikey bir hava hareketi oluşturulur. (Piston baş kısmı burunlu-çukurlu yapıda) Sıkıştırma zamanının sonuna doğru püskürtülen yakıt, yüksek basınçlı, döndürme hareketi sağlayan enjektörler ile yoğun bir sis gibi atomize edilir. (Enjektörde yakıt helisel bir yol izler).

29 GDI Sistemin Çalışması
Bu sis şeklindeki hava yakıt karışımı silindirin içinde döndürülür ve verimli bir şekilde katmanlaştırılmış olarak ateşlenir. Böylelikle çok fakir bir hava/yakıt karışımı ile düzenli bir yanma sağlanır. Silindirin içinde ateşlemeden önce katmanlar halindeki hava/yakıt karışımında, bujinin yakınında en zengin karışım (yakıt oranı yüksek) katmanı bujiden en uzakta ise en fakir karışım (yakıt oranı düşük) yer alır. Böylelikle ateşlemenin yapılabilmesi için yeterince zengin bir karışım silindirin sadece bir bölümünde oluşturularak yakıt tüketimi azaltılır.

30

31 Dizel Yakıt Püskürtme Sistemleri

32 Dizel Yakıt Püskürtme Sistemleri
Temel olarak iki tipten oluşur. Mekanik Regülatörlü Dağıtıcı Pompalı YPS (VE) Elektronik Regülatörlü YPS(EDC) Elektronik Regülatörlü Pistonlu Pompalı Yakıt Püskürtme Sistemi Pompa-Enjektör Püskürtme Sistemi Common-Rail (Ortak Basınç Depolu) Püskürtme Sistemi

33 Mekanik Regülatörlü Dağıtıcı Pompalı Yakıt Püskürtme Sistemi (VE)
Besleme pompası yakıtı depodan filtre üzerinden emerek dağıtıcı pompanın içine gönderir. Yakıt püskürtme memelerine dağıtıcı enjeksiyon pompası vasıtasıyla dağıtılır. Pompanın içi belirli bir basınçtaki yakıtla tamamen doludur. Fazla yakıt geri-dönüş hattından depoya gönderilir.

34 Elektronik Regülatörlü Yakıt Püskürtme Sistemleri (EDC)
Bu sistemde püskürtme başlangıcı ve yakıt miktarı doğru olarak ayarlanabilmektedir. Elektronik ayarlayıcı; algılayıcılar, elektronik kumanda cihazı, egzoz gazı ve zorunlu doldurma sistemi ayarlayıcılarından oluşur.

35 Elektronik Regülatörlü Yakıt Püskürtme Sistemleri (EDC)
Avantajları Egzoz gazı sınır değerlerine uyum Yakıt tüketiminin azaltılması Motor gücü ve döndürme momentinin optimizasyonu Motor gürültüsünün azaltılması ve sakin çalışmasının optimizasyonu Araç hızının sorunsuz ayarlanması Değişik motor tiplerine uyum

36 Pompa-Enjektör Püskürtme Sistemi
Yakıt pompası, kumanda ünitesi ve enjektör memesinin tek bir yapıda toplandığı enjeksiyon pompasıdır. Motorun her silindiri için bir pompa-enjektör ünitesi bulunur Enjektör Pompa Selenoid Valf

37 Eksantrik milinde pompa- enjektör ünitelerinin tahriki için silindir adedi kadar kam bulunur.
Bunlar pompa-enjektör ünitelerinin pompa pistonlarını harekete geçirir.