24 Nisan 2010 Cumartesi

MultiAir Teknolojisi


FIAT' tan yeni motor teknolojisi MultiAir


FIAT' tan yeni motor teknolojisi MultiAir. Dizel motor teknolojisinde lider olan Fiat, benzinli motor teknolojilerinde de lider olabilmek için yeni bir sistem geliştirdi. Bu sistem aslında oldukça bildik bir yöntem ama uygulanış şekli bakımından ilk.


Sistem kısaca silindirlerin içirisine giren hava miktarını artırmaya yönelik çalışmakta, güncel turbo sistemlerinin yaptığını yapıyor diyebiliriz.
Silindirlerin içine giren hava miktarı artınca yanma daha verimli olmakta ve bunun sonucunda yakıt ekonomisi ve çevreye salınan zararlı gazlarda düşme meydana gelmekte. Fiat' ın geliştirdiği yeni teknolojide güncel turbo sistemlerne göre işleyişinde farklılık var. Sistemin çalışması kısaca özetlersek, eksantrik mili üzerinden bir kam yardımı ile hareket alan ve basınçlı hava oluşturan pistonlar, emme zamanında ürettikleri basınçlı taze havayı silindirlerin içerisine göndererek yanma verimi artırılmakta.


Fiat'ın iddasına göre bu sayede %10 yakın performans artışı sağlanmakla beraber salınımlar %10 ila 25 oranında düşmekte. İlk uygulama 1.75 Litre dört silindirli motora sahip MiTo GTA olacak. Bu sistemin diğer avantajı ise klasik turbocharging sistemlerine göre motordan daha az güç çekmeleri ve kapladığı alan.

23 Nisan 2010 Cuma

Resimler




















Vw tsi dual charging

vw tsi dual charging
Dünyanın çift şarjlı, ilk benzinli motoru TSI’da supercharge ( kompressör ) teknolojisinin düşük devirlerdeki gücü ve turgocharge’ın yüksek devirlerdeki üstün performansı biraraya getirilerek hem kesintisiz performans sağlanması hem de daha küçük motor hacmi ve daha az silindir sayısıyla güç ve torktan ödün vermeksizin yakıt tüketimini düşürmek hedefleniyor. 1.4 litre, 170 hp.’lik TSI motorun 100 km’deki yakıt tüketimi sadece 5,9 lt. ( Şehir dışı için, 99/100/EG ölçüm kriterlerine göredir.) Ayrıca TSI’ın 1.4 lt 140 hp’lik versiyonu da bulunuyor.

140 ve 170 hp.’lik TSI motorlar teknik olarak aynı özelliklere sahip. Motor hacminin küçültülmesi ve daha az sürtünme kaybı sayesinde hacim başına daha düşük yakıt tüketimi elde ediliyor ve böylece verim artıyor. Kompresör, düşük devirlerdeki zayıf hızlanmayı telafi ediyor. Turbo da, benzinli turbo motorlarda olduğu gibi, yüksek devirlerde destek sağlıyor.
Aslen tek başına bir turboşarj, düşük devirlerde istenilen güç değerlerine ulaşmak için yeteri kadar verimli değildir. Mekanik bir kompresör düşük devirlerde çok etkin olmakla birlikte yüksek devirlerde artan çektiği güç nedeniyle tüketim dezavantajlarına sahiptir. Çözüm her iki yükleme sisteminin akılcı bir kombinasyonu olan 1.4 TSI motordaki “Twincharger”dir. Birlikte çalışan kompresör ve egzoz turboşarjı çok düşük devir sayılarında bile şarj basıncını 2,5 bara kadar artırmaktadır (1500 d/d’de).
Kompresör ve egzoz turboşarjı, çalışma şekli olarak birbirlerini mükemmel şekilde tamamlar.
Yaklaşık 3500 d/d’lik bir devir sayısına kadar kompresör karakteristik alanı kumandalı olarak çalıştırılır. Ürettiği şarj basıncı seri olarak bağlanmış egzoz turboşarjı ile güçlendirilir. 3500 d/d’den itibaren sadece turboşarj silindirdeki yükleme basıncının artırılmasını sağlar
Supercharger (kompresor)
Rölantiden yaklaşık 2400 d/d motor devir sayısına kadar kompresör, sürücüden gerekli güç talebi olduğunda, sürekli çalışır. 2400 ila 3500 d/d devir aralığında kompresör, ihtiyaca uygun olarak, örneğin sollamalarda manyetik kavrama vasıtasıyla devreye alınır
Supercharger (kompresor)Rölantiden yaklaşık 2400 d/d motor devir sayısına kadar kompresör, sürücüden gerekli güç talebi olduğunda, sürekli çalışır. 2400 ila 3500 d/d devir aralığında kompresör, ihtiyaca uygun olarak, örneğin sollamalarda manyetik kavrama vasıtasıyla devreye alınır

TSI Motorun Çalışma Animasyonu

DİESEL ENJEKSİYON SİSTEMLERİ

DİESEL ENJEKSİYON SİSTEMLERİ

Common-Rail sistemi ve dağıtıcı püskürtme pompası arasındaki en önemli farkları belirtelim. Burada sayılan farklar aynı zamanda yeni sistemin avantajlarını ifade ederler. Common-Rail sisteminde yüksek basınç üretimi ve püskürtme miktarı ayarı, ayrı iki kısımda bulunmaktadırlar. Püskürtme basıncının tanıtma alanında neredeyse tamamen seçilebilme olanağı

vardır. Düşük devir ve kısmi yük altında da üretilebilen yüksek basınç ön, ana ve tamamlama püskürtmeleri yaparak, püskürtme başlangıcının esnek olmasına imkan sağlar. Püskürtme olanaklarının tamamen esnek olması, dizel yakıt işleminin en yüksek performansı göstermesine ve egzoz gazı işleme sistemlerini, en iyi şekilde entegre etmeye olanak sağlar. Bunun dışında Common-Rail dizel teknolojisindeki diğer gelişmelerden farklı olarak mevcut motor konseptlerine kolayca entegre olmayı mümkün kıldığı için diğer püskürtme sistemlerine yeni bir seçenek getirmektedir.
Günümüzde taşıtların tahrikinde kullanılmakta olan benzin ve diesel motorları yüz yılı aşan bir geçmişe sahiptir. Bu süreç içerisinde benzin motorlarının sağladığı yüksek performans özelliklerini, diesel motorlarının özellikle kısmi yüklerdeki yüksek verim özellikleri ile bir araya getirebilecek bir motor tasarımının gerçekleştirilmesi motor üreticilerinin üzerinde durduğu bir konu olmuştur. Taşıtların yakıt tüketiminin azaltılması ve çevre kirliliğine neden olan yanma ürünlerinin kontrol altına alınabilmesi konusundaki güncel çabalar, motor teknolojisinde yenilik arayışlarını son dönemde daha da hızlandırmıştır. Alışıla gelmiş benzin motorlarındaki yakıtın emme kanalına püskürtülmesi uygulaması yerine, benzinin emme zamanında veya sıkıştırma zamanında direkt olarak silindir içerisine püskürtülmesi şeklindeki uygulama direkt püskürtmeli (DP) benzin motorlarının temel yapısını oluşturmaktadır. Kademeli dolgulu bu motorlar, diesel motoru çalışma prensibine benzer şekilde, motorun yük durumuna göre hava-yakıt karışım oranını ayarlamaktadır. Dolayısı ile kısmi yüklerde aşırı fakir karışım oranlarında (hava fazlalık katsayısı, l > 1) çalışılmakta, tam yükte ise oldukça homojen dağılıma sahip stokiyometrik karışım hazırlanmaktadır (l = 1). Bu uygulamada, özgül yakıt tüketiminde %25 düzeyine varan azalma sağlamak mümkün olmaktadır. Ayrıca motorda ilk hareket kolaylığı, motorun hızlı cevap verme yeteneğinin sağlanması, düşük CO2 emisyonları, vuruntu direncinin artması, yüksek volümetrik verim gibi üstünlükler sağlanmaktadır. Ancak yanma olayının ve püskürtme zamanının gereken hassasiyette kontrolu, gelişmiş kontrol sistemleri ve hassas püskürtme donanımı ile gerçekleştirilebilmektedir. Kısmi yüklerde yanmamış hidrokarbon (HC) emsiyonlarındaki artış ve genelde azot oksit (NOX) emisyonlarının yüksek oluşu direkt püskürtmeli benzin motorlarının geliştirilmeye açık olan sorunları arasında yer almaktadır. Common-Rail sistemi ve dağıtıcı püskürtme pompası arasındaki en önemli farkları belirtelim. Burada sayılan farklar aynı zamanda yeni sistemin avantajlarını ifade ederler. Common-Rail sisteminde yüksek basınç üretimi ve püskürtme miktarı ayarı, ayrı iki kısımda bulunmaktadırlar. Püskürtme basıncının tanıtma alanında neredeyse tamamen seçilebilme olanağı vardır. Düşük devir ve kısmi yük altında da üretilebilen yüksek basınç ön, ana ve tamamlama püskürtmeleri yaparak, püskürtme başlangıcının esnek olmasına imkan sağlar. Püskürtme olanaklarının tamamen esnek olması, dizel yakıt işleminin en yüksek performansı göstermesine ve egzoz gazı işleme sistemlerini, en iyi şekilde entegre etmeye olanak sağlar. Bunun dışında Common-Rail dizel teknolojisindeki diğer gelişmelerden farklı olarak mevcut motor konseptlerine kolayca entegre olmayı mümkün kıldığı için diğer püskürtme sistemlerine yeni bir seçenek getirmektedir.

Common-Rail sistemi yeni geliştirilen bir dizel direkt püskürtme sistemidir. Bu yeni geliştirilen sistemin, bugüne kadar kullanılan aynı türdeki sistemlere göre yakıt sarfiyatı konusunda bazı avantajları olmakla birlikte egzoz gazı emisyonu, çalışma sistemi ve gürültü oluşumunda da net bir şekilde daha üstün olduğu görülmüştür. Gelecek vaad eden bu tekniğin anahtar kelimeleri “tutuculu püskürtme” veya “ortak boru” anlamına gelen “Common-Rail”dir. Direkt tahrik edilen blok veya tek pompalı sistemlerden farlı olarak Common-Rail’de basınç oluşumu ve püskürtme ayrılmaktadır. Geleneksel dizel direkt püskürtücüleri yaklaşık 900 bar’lık basınç ile çalışırken, Common-Rail Sistemi, yakıtı 1350 bar’a kadar yükselen bir basınç ile ortak bir boru üzerinden enjektörlere dağıtır. Elektronik motor kumandası, bu yüksek basıncı, motorun devir sayısına ve yüküne bağlı olarak ayarlar.
Püskürtmeyi, enjektörler üzerinde bulunan ve süratle anahtarlanabilen manyetik supaplar sağlamaktadır. Bu da yine püskürtme olayının şekillendirilmesi, püskürtme miktarının ölçülmesi ve yakıt püskürtmesi bakımından yeni imkanlar sağlamaktadır. Ayrıca yine bu imkanlar sayesinde yeni sistemin mükemmel bir avantajı olan Pilot (ön) Püskürtme ortaya çıkmaktadır.

Pilot püskürtme, esas ana püskürtmeden önce oluşarak yakıtın yanmasına ilişkin çıkış oranlarını yüksek derecede iyileştirmektedir. Ön veya çoklu püskürtme, süratli manyetik supaplarına çok kere kumanda edilmesi ile oluşturulur. Böylece hem zararlı madde ve gürültü emisyonu hem de dizel motorlarının sarfiyat değerleri daha da azaltılmaktadır. Common-Rail sistemi, motorda önemli değişiklikler yapılmadan, kullanılan püskürtme sisteminin yerini alabilmektedir. Dağıtıcı püskürtme sistemi ve pompasının yapısı tanıtıldıktan sonra şimdi de Common-Rail sisteminin başlıca elemanları tanıtılacaktır. Önce yakıt depodan pompalanır ve filtre vasıtası ile dağıtıcı püskürtme sistemine benzer bir şekilde yüksek basınçlı besleme bölümüne iletilir. Basınç üretilmesi ve yakıt püskürtme işlemleri, dağıtıcı püskürtme sistemlerinden farklı olarak, Common-Rail sisteminde birbirlerinden ayrılmışlardır. Yandaki şekilde silindir gövdesinin iç V’sinde bulunan bir yüksek basınç pompası, sürekli olarak yüksek basınç üretir. Bu basınç, dağıtıcı bir eşik ve iki rail elemanı tarafından saklanır. Kısa püskürtme boruları üzerinden her iki silindir sırasının enjektörlerine iletilir. Püskürtme miktarı ve anı, motor kontrol ünitesindeki enjektörlerin, manyetik supapları tarafından düzenlenir. İhtiyaç fazlası yakıt, dizel yakıtının ısı eşanjöründe soğutulur ve geri dönüş kanalı üzerinden tekrar depoya gönderilir.

22 Nisan 2010 Perşembe

Turbo ve Intercooler

Turbo Nasıl Çalışır?

Yanma sonucu ortaya çıkan eksoz gazı turboya yönlendirelerek şaftı ile tek parça olan eksoz fanının döndürülmesi sağlanır.Şaftın diğer ucunda da alüminyum emme fanı sıkı geçme olarak montelidir ve filtreden emdiği havayı intercoolere soğutulmak üzere basar.Yağlaması çoğunlukla motorun yağlama yağı kullanılarak yapılır.


Intercooler

Intercooler , turbo şarjlı motorlarda turbonun sıkıştırması sonucu ısınan havanın soğutulması için kullanılan ek soğutucudur. Turbonun basıncını yükselttiği hava radyatöre benzeyen peteklerin içerisinden geçirilerek tekrar soğutulduktan sonra motora gönderilir.

Hava soğukken moleküller arası boşluk daha azdır yani birim hacimdeki molekül miktarı fazladır.Silindire verilen hava soğuk olduğunda silindirin içine daha fazla hava (oksijen) sığabilir ve bu şekilde volümetrik verim artırılarak daha fazla güç elde edilir.




Dump Valf / Blow off Valf

Turboşarjerlerde olan turbo lagı (gecikmeyi) minimuma indirmek icin gelistirilmis olan bir çeşit valfdir.

Turbolu bir araçta gaza basmayı kestiginiz anda, o an devrede olan turbo devreden çıkar ve kompres edip benzin ile karışması için gönderilen hava geri gelir ve turbo rotorunun terse dönmesine neden olur. Bu yüzden bir daha gaza basıldığında turbonun devreye girmesinde gecikme olur. Çünkü turbo rotoru terse dönmektedir ve durup tekrar ileri doğru dönüp havayı kompres etmesi gerekir.

Bu valf tasarımı gereği gazı vermeyi kestiğinizde geri tepen kompres edilmiş havanın turbo rotoruna gelmeden dışarı atılmasını (yada turbo emişine verilmesini-by-pass) sağlar. Böylece hava rotora minimum derecede gelir ve turbo lag (gecikme) kısmen azaltılmış olur.


Turbo , Intercooler ve Blow off Valf Uygulanmış Bir Motor.

VTEC Motor Sistemi


VTEC
Değişken Zamanlamalı Supap Kontrol Sistemi (Variable-valve timing and electronic-lift control) Değişken supap zamanlaması, motor işletim sisteminin hangi devire göre hangi supap zamanlamasının kullanılacağını belirlenmesi ve her devirde en verimli çalışmayı sağlamasıdır Böylece motor düşük devirlerde az yakıt tüketirken yüksek devirlerde de iyi bir performans sunmaktadır. Motor devri yükseldikçe kayar pimli egzantirik milleri subaplara daha büyük bir kam lobuyla hareket iletmekte ve hava yakıt oranının yeniden düzenlenmesine imkan tanımaktadır.

DOHC VTEC
DOHC VTEC sistemi, yüksek devirli bir DOHC motorunda hem gücü hem de torku optimize etmek için geliştirilmiştir. Her iki supap için, 3 kam profili bulunur. Dış taraflardaki profiller düşük devirlerde, ortadaki profil ise yüksek devirlerde kullanılır

Düşük devirlerde, supaplar düşük kam profillerinde hareket eden külbütörler tarafından açılır. Bu kam profilleri, düşük devirlerde silindirin emişinin iyi ve yakıt tüketiminin düşük olmasını sağlamak için kısa supap liftiyle ve kısa açılma süresiyle hareket ederler. Kısa supap lifti ve açılma süresiyle düşük ve orta devirlerde yüksek tork ve yakıt tasarrufu sağlanır. Motorun hızı arttıkça, motorun elektronik kontrol ünitesi kam mili takipçilerinin pimlerine basınçlı yağ gönderen hidrolik sürgülü valfi çalıştırır (5850 d/dk da). Basınçlı yağ pimleri, düşük devirde çalışması için tasarlanan takipçileri 3. takipçiye kilitleyecek bir pozisyona hareket ettirir. O ana kadar 3. takipçi herhangi bir supabı hareket ettirmemektedir. Kam mili takipçilerinin birbirine kilitlenmesiyle birlikte, düşük devirde çalışan takipçiler yüksek devirde çalışan takipçilerle aynı oranda çalışmaya zorlanırlar. Supapların hem lift miktarı artmış hem de açık kalma süreleri uzamıştır. Silindirin içine daha fazla dolgu alınmaktadır ve artan devir sayısıyla birlikte motorun gücü de artmaktadır.

SOHC VTEC
Üstten tek eksantrikli bir motorda, her silindir sırası için bir kam mili bulunur. Emme ve egzoz profilleri aynı kam mili üzerinde yer alır. Alttaki şekilde kam milinin orta kısmında 3 kam profili bulunmaktadır, bunlar emme kam profilleridir. Bu 3 kam profilinden dış tarafta olanlar düşük devirlerde kullanılırken, ortadaki profil yüksek devirlerde kullanılır.Fakat SOHC VTEC motorlarda egzoz supaplarının zamanlamaları değiştirilmez. Egzoz supapları tüm devir bantları için aynı profilleri takip eder. DOHC VTEC ve SOHC VTEC motorlar arasındaki en büyük fark egzoz supaplarının zamanlamaları arasındaki farktır. Bunun yanı sıra SOHC VTEC motorların yapıları, DOHC VTEC motorlara göre daha basittir

Düşük devirlerde, dıştaki 2 kam profili direkt olarak külbütörleri hareket ettirir. Düşük devirlerde kullanılan kam profilleri motorun sakin çalışmasını ve düşük yakıt tüketimi sağlar. Yüksek devirlerde ise; yüksek devirler için tasarlanan profil, takipçiyi hareketlendirir. Fakat takipçi herhangi bir parçayla bağlantılı olmadığı sürece, hiçbir parçayı hareketlendirmez. Yüksek devirlerde, yağ basıncı metal pimi külbütörlere ve takipçiye doğru iter ve 3 profil sanki tek profile dönüşmüş gibi hareket etmeye başlar. Külbütörler, yüksek devirler için tasarlanan profili takip etmektedirler. Yüksek devirlerde emme supaplarının lifti arttığı gibi açık kalma süreleri de artar. Artan devirler birlikte motora daha fazla dolgu emilir ve motorun gücü artar.

SOHC VTEC elemanları

VTEC-E
VTEC-E sisteminin asıl amacı, düşük devirlerde yakıt ekonomisini artırmak için oldukça fakir yakıt-hava karışımı sağlamaktır. 1,5 litrelik SOHC VTEC-E sistemine sahip motor 92 HP güç üretmektedir. 12 supap modunda hava-yakıt oranı 20:1 ve üzerinde olabilmektedir.

Tork üretmek için, yakıt silindir içine emilen hava ile birlikte yakılır. Ne kadar çok tork üretileceği, direkt olarak, yakıt-hava karışımının birbiriyle ne kadar iyi karışmasıyla ilgilidir. Düşük devirlerde motorların emme dolgu hızı, yakıt ve havanın iyi bir şekilde birbirine karışabilmesi için yeterli değildir. VTEC-E, yapay olarak emme dolgu hızını türbülans etkisi yaratacak şekilde artırır. Bu şekilde yakıt ve hava arasında oldukça iyi bir karışım gerçekleşir. VTEC-E sistemine sahip olmayan bir motor emme supapları için tek bir kam profiline sahiptir. VTEC-E motoru ise, iki farklı emme kam profiline sahiptir. Düşük devirlerde, her emme supabı kendi emme profilini takip eder. Emme kam profillerinden biri diğerine göre oldukça normal kalmaktadır. Diğeri ise, neredeyse yuvarlak bir profile sahiptir. Düşük devirlerde sadece bir emme supabı çalışmaktadır. Emilen dolgu bu supaptan silindire girmektedir ve sonuç olarak silindir içinde türbülans efekti oluşturulmaktadır. Türbülans etkisi, dolgunun çok iyi bir şekilde karışmasını sağlamaktadır. Bu sayede motor, oldukça fakir karışımlarda çalışabilmektedir. VTEC sistemi, düşük devirlerde çalışmayan emme supabını aktif hale getirmek için kullanılır.

Devir arttıkça daha fazla dolgu emilmek istenir, sadece bir emme supabının çalışması motor için sınırlayıcı bir etki oluşturmaya başlar. Yaklaşık 2500 d/d civarında, içi dolu bir pim iki külbütör tarafından itilir ve iki külbütör tek bir ünite halinde hareket etmeye başlar. Böylece, her iki emme supabı normal kam profiline bağlı olarak hareket etmeye başlar, neredeyse yuvarlak bir yüzeye sahip olan profil kullanılmaz

3 KADEMELİ VTEC
Kademeli VTEC sistemi, VTEC-E ve SOHC VTEC sistemlerini birleştirmiştir. Bu sayede motorun yakıt tüketimi düşürülmüş ve yüksek devirlerde yüksek güç elde edilmiştir. 3-Kademeli VTEC sistemine sahip 1,5 litrelik motor 128 HP güç üretmektedir.

Birinci kademede külbütörler bağımsız olarak çalışmaktadır. Düşük devirlerde sadece bir emme supabı çalışmakta, diğer emme supabı ise neredeyse yuvarlak bir kam profilini takip etmektedir. Motor, 2500 d/dâ€Kademeli VTEC elemanları

i-VTEC
i-VTEC sisteminin en önemli özelliği ve diğer VTEC sistemlerinden farkı, supap zamanlamasının sürekli değişken olmasıdır. VTC (Variable Timing Control - Değişken Zamanlama Kontrolü), motorun çalışması sırasında emme ve egzoz supapları arasındaki supap bindirmesini ayarlayan/değiştiren bir mekanizmadır. VTC ile birlikte i-VTEC, VTEC sistemlerinin en büyük dezavantajı olan orta devir bandındaki güçsüzlüğü ortadan kaldırmıştır. i-VTEC, VTEC-E ve VTEC sistemlerinin bir kombinasyonunu kullanmaktadır. Bu kombinasyon, motorun 12 supapla ekonomi modunda ve 16 supapla güç modunda çalışabilmesini sağlamaktadır.™ye kadar 12 supap modunda çalışmaktadır. 12 supaplı modla birlikte fakir yanma modu (lean-burn) devrededir, yakıt-hava oranı 20:1 gibi bir orana ulaşmaktadır. Bu sayede düşük devirlerde yakıt ekonomisi sağlanmaktadır

İkinci kademe motorun orta devir bandında devrededir, 2500 d/d’de devreye girer ve 6000 d/d civarında devreden çıkar. Uygulanan yağ basıncı pimi iterek iki emme supabının külbütörlerinin beraber çalışmasını sağlar. İki supap da düşük kam profilini takip etmektedir. Üçüncü kademede 6000 d/d’den sonra yağ basıncı iki kanaldan da geçerek ortadaki kam profilini kilitler ve her iki emme supabı da daha yüksek liftle daha uzun süre açık kalır.