|
 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/d’de). 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.
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. Resim:VTEC_E_2.JPGVTEC-E
sisteminin 12 supapla çalışma modu
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/d’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.
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.
Emme kam miline takılan VTC hareketlendiricisi, motorun yüküne bağlı olarak
sürekli değişken supap zamanlamasını sağlaması için yağ basıncı tarafından
kontrol edilir. VTC mekanizması, şekilde görülmektedir. Bu sistemde temel fikir,
kam milini bağlı olduğu dişliden ayırmak, tabla (mavi renkle gösterilmiştir) ile
birbirlerine göre izafi hareketlerini sağlamak, motorun yük ve gaz pedalı
durumuna göre değişken zamanlamayı gerçekleştirmektir
i-VTEC sisteminde, değişken supap zamanlamasını sağlamak için tabla üzerinde
dişli çark mekanizması kullanılmaktadır. Kam mili dönme yönünde ilerlerken, eğer
supap zamanlamasında avans verilmesi istenirse, tabla kam milini kam dişlisinden
ayırır, kam miline kilitlenir ve dişli ile aynı yönde dönerek mili olması
gereken açı değerinden daha büyük bir değere getirir. Eğer supap zamanlamasında
gecikme yapılması istenirse, tabla kam milini yine kam dişlisinden ayırır, kam
miline kilitlenir ve dişli ile ters yönde dönerek mili olması gereken açı
değerinden daha küçük bir değere getirir. Supap zamanlamasının değişkenliği bu
şekilde sağlanmaktadır. VTC mekanizması, supap zamanlamasını avans veya rötar
durumlarında 250 değiştirebilmektedir. VTC elektronik kontrol ünitesi, motor
devrini, kam mili ve gaz kelebeği pozisyonunu, ateşleme zamanını ve motorun
egzoz durumunu sürekli kontrol ederek gerekli supap zamanlamasını belirler.
i-VTEC için 4 kademe bulunmaktadır. 1., 2. ve 3. kademelerde, supapları düşük
miktarda açan kam profilleri devrededir. 4. kademedeyse, supapları yüksek
miktarda açan kam profilleri devrededir. i-VTEC motorlarda sadece emme kam
milinde VTEC sistemi mevcuttur.
1., 2. ve 3. kademelerde emme supaplarından biri hareketsiz kalmaktadır. Bu,
VTEC-E' deki 1 emme supaplı çalışma durumuna benzemektedir. 1 emme supabı
hareketsiz dururken, diğeri açılmaktadır. Bu şekilde, hava akımı üzerinde bir
türbülans efekti oluşturulmasına, fakir yanma ve rölanti devirlerinde
20:1'den büyük hava-yakıt oranlarına kullanılmasına fırsat vermektedir.
1. kademe, motorun elektronik kontrol ünitesinin 20:1'den yüksek hava
yakıt oranlarını kullandığı fakir yanma modudur. VTC, emme/egzoz supap
bindirmesini minimuma getirir. 1. kademe, sadece fakir yanma modunda yada düşük
oranlı kelebek pozisyonlarında kullanılır. Elektronik kontrol ünitesi, yüksek
oranlı kelebek pozisyonları için 3. kademeyi devreye sokar. 2. kademede, fakir
yanma modunu terk edip 14.7-12:1 hava-yakıt oranlarına geri dönebilmektedir ve
supap bindirmesini maksimuma çıkarabilmektedir. Bu şekilde EGR efekti
artırılmakta ve emisyonlar iyileşmektedir. 3. kademe elektronik kontrol
ünitesinin, emme/egzoz supaplarının açılmasını ve bindirmesini motor devrine
bağlı ve dinamik olarak değiştirdiği bir durumdur. Burada motor devrinin düşük
fakat gaz kelebeğinin yüksek oranda açık olduğu durumlar geçerlidir. Yavaş
çalışma devirleri; ideal çalışma şartlarının geçerli olduğu düşük devirler,
kapalı ya da kapalıya yakın gaz kelebeği pozisyonları anlamına gelir. Bu durum,
eğimi sıfıra yakın yol kullanımlarında, sabit hızda kullanımlarda da geçerlidir.
4. kademe, devir yükseldiğinde ve gaz pedalına sonuna kadar basıldığında aktif
hale gelir. Bu modda, emme kam milinin supaplarını yüksek oranda açan kamları
devreye girer, motor 16 supap moduna geçer. Supapların açık kalma süreleri ve
liftleri artar. VTC, istenilen güç miktarını ve optimum emme/egzoz supap
zamanlamasını ve bindirmesini elde etmek için emme kam milini dinamik olarak
değiştirir.
Otomobil markalarındaki değişken zamanlamalı supap kontrol sistemleri, Honda
VTEC, Toyota VVT-i, BMW Vanos, Rover VVC dir.
 |
Bu haberin yorumlarinin RSS'sine abone ol.