MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENSİLİĞİ BÖLÜMÜ MOTORLARDA SİSTEMLER

Transkript

1 MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENSİLİĞİ BÖLÜMÜ MOTORLARDA SİSTEMLER Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Abdullah DEMİR

2 Emme Sistemi Hava Filtresi Hava filtre elemanı Hava filtre kabı Hava filtresi Gaz kelebek gövdesi Emme manifoldu Hava filtresi elemanı periyodik olarak temizlenmeli veya değiştirilmelidir. 2

3 Emme Sistemi Hava Filtresi Görevi: Hava filtresi, hava girişi üzerine yerleştirilmiştir ve emme havasının içerisinde bulunan toz, kum gibi istenmeyen maddeleri filtreleyerek bunların motora girmesini engeller. Bu maddeler motora girecek olursa, silindir ve piston segmanlarının aşınmalarına neden olurlar. Ayrıca bunlar motor yağına karışacak olursa, motor yağının ulaştığı diğer motor parçalarının da aşınmasına neden olurlar. Kağıt elemanlı tip hava filtresini temizlemek gerekiyorsa basınçlı havayı içten dışa doğru tutmak gerekir. Çünkü hava elemanın dışından emildiği için toz zerreleri elemanın dış tarafına yapışmıştır. Çeşitleri: Günümüzde sıkça kullanılan hava filtresi kağıt elemanlı ve viskoz tiptir. Viskoz elemanlı tip hava filtresi yapısal olarak kağıt elemanlı tip ile aynıdır. Ancak filtre elemanının yüzeyi emme havasındaki tozu toplayan özel bir viskoz yağ ile kaplanmıştır. Kuru tip ile karşılaştırıldığında motor performansındaki düşüş daha azdır. Çünkü emme havası içindeki toz özel yağın yapışkanlık özelliği ile toplanır. Bu tip filtre elemanının temizlenmeye ihtiyacı yoktur. Ancak periyodik olarak değiştirilmesi gerekir. Kağıt elemanlı tip hava filtresi: Kağıt tip hava filtresi, kağıt veya kumaştan yapılmış bir eleman içerir. Bu eleman hava filtresi gövdesi içine yerleştirilmiştir. Bazı tiplerde bu elemanlar su ile yıkanabilir. Son zamanlarda bazı hava filtrelerinde arka sayfada gösterilen düşey akışlı kağıt filtre elemanları kullanılmaktadır. Bu tip filtre elemanı kullanılan hava filtreleri ince yapılı ve hafiftirler. 3

4 Emme Sistemi Hava Filtresi Ön hava filtresi: Bir ön hava filtresi, bir çeşit siklon tip hava filtresidir. Verimi yüksek olan bu hava filtresi, merkezkaç kuvveti etkisiyle tozu havadan ayıran açılı kanatlar ile donatılmıştır. Toz, değiştirilebilir bir toz kabında toplanır. Bu tip hava filtresinde, diğerlerine nazaran daha sıklıkla filtre elemanı değiştirilmesi gerekmez. Yağ banyolu tip hava filtresi :Yağ banyolu tip bir hava filtresinde filtre kabının alt tarafında yağ bulunur. Filtre elemanı yağ emdirilmiş metal yün tabakasından yapılmıştır. Büyük toz, kir, kum, vb. tanecikler yağ banyosu içine düşerler. Emme havasının kendisi motora ulaşmadan önce yağlı metal yünün içerisinden geçerek temizlenir. Siklon tip hava filtresi: Siklon tip hava filtresi; kağıt filtre elemanı kullandığı için bir çeşit kağıt tip hava filtresidir. Hava sirkülasyonu oluşturan kanatlara sahiptir. Büyük toz, kir, kum, v.b. tanecikleri hava sirkülasyonunun santrifüj etkisi ile filtre muhafazası içinde bıraktırılırlar. Küçük tanecikler kağıt filtre elemanı tarafından yakalanır. Bu dizayn filtrenin tıkanmasını en aza indirir ve diğer tiplere nazaran daha az bakım ihtiyacı gerektirir. 4

5 Emme Sistemi / Hava Filtresi / Hava Filtresi Türleri

6 Emme Sistemi / Hava Filtresi / Hava Filtresi Türleri Hava filtre elemanı Kağıt elemanlı tip Otomobillerde sıkça kullanılır. Kumaş tip Yıkanabilir tiptir. Yağ banyolu tip Hava filtresi tipleri 1. Ön hava filtresi Ön hava filtresi merkezkaç kuvvetle tozları havadan ayırır. 6

7 Emme Sistemi / Hava Filtresi / Hava Filtresi Türleri - Özet 2. Yağ banyolu hava filtresi 3. Siklon tip hava filtresi: Kanatçıklar hava sirkülasyonuyla büyük toz parçalarını ayırır. 7

8 Emme Sistemi / Emiş Kontrolü Gaz Kelebeği Gövdesi Gaz Pedalı Gaz teli Gaz kelebeği ISCV (Rölanti Devir Kontrol Valfi)

9 Emme Sistemi Elektronik gaz kelebeği kontrol sistemi Gaz pedalıyla gaz kelebeği arasında gaz teli yoktur. Gaz kelebeği ECU kumandalıdır. Gaz Kelebeği kontrol motoru Gaz kelebeği Gaz pedalı konum sensörü 9 Gaz kelebeği konum sensörü

10 Emme Sistemi Motora giren hava miktarını kontrol ederek rölanti devrini ayarlar. ISCV Gaz kelebek gövdesi Gaz kelebeği By-pass 10

11 Emme Sistemi / Emme Manifoldu Emme manifoldu, hazırlanan hava-yakıt karışımını ya da direk havayı silindirlere eşit olarak dağıtan bir gurup borudan meydana gelmiştir. Emme manifoldunun her bir silindire giden borularının çaplarının ve boylarının eşit olması gerekir ve boruların motorun her türlü çalışma şartında minimum emiş direncine sahip olması gerekir. Malzemesi: Emme manifoldu malzemesi olarak iyi bir ısıl aktarıma sahip olan alüminyum döküm kullanılır. Plastik emme manifoldu Yüksek dereceli plastik, yaklaşık C sıcaklığa dayanıklı O-ringler ile silindir kapağına sızdırmaz bir yapı ile tutturulmuştur. Daha uzun emme kanalları sayesinde motor torkunda artış sağlar Avantajları: Plastiğin kullanılmasıyla, ağırlıktaki azalma Pürüzsüz yüzeyler sayesinde akıştaki gelişme İmalat basitliği nedeniyle daha ucuz olması 11

12 Emme Sistemi / Emme Manifoldu Emme Manifoldu ve Motor Performansı Arasındaki İlişki Düşük yüklerde çalışırken manifold borularının çapı ne kadar küçük ise motorun performansı o kadar artacaktır. Ancak yüksek yüklerde emme havasının akışına karşı direnç artacaktır. Aksine, manifold çapı ne kadar büyük olursa düşük yüklerde motor performansı o nispette düşük olacaktır. Manifold çapı ile her iki beklentiyi karşılamak mümkün değildir. Manifold borusunda keskin dönüşlü dirsek veya çapta ani daralma varsa yüksek devirlerde büyük emiş direncine bağlı olarak motorun performansı düşecektir. Bu nedenlerden dolayı manifold borularının dirsek kısımlarının açıları kademelidir ve manifold boruları hava-yakıt karışımını silindirlere eşit olarak dağıtacak şekilde dizayn edilmiştir. Emme Manifoldu 12

13 Emme Sistemi / Emiş Kontrolü Değişken emme manifoldu hacmi: Değişken emme sistemleri orijinal İngilizceleriyle; variable intake system, multi path intake system ya da multi mode intake system olarak isimlendirmelere sahiptir. Günümüzün modern motorlarda görülmeye başlayan bir başka gelişme de, değişken emme sistemleridir. Bu yöntemle düşük devir torkunun arttırılması ve yüksek devirlerde basınçtan kaynaklanan rezonansların ortadan kaldırılması sağlanmaktadır. Audi firmasının uyguladığı değişken emme sistemini örnek bir uygulama olarak verilebilir. 2.8 V6 ve 4.2 V8 motorlarda emme yolunun uzunluğu, manyetik bir supap tarafından kontrol edilen vakum ile harekete geçirilen delikli bir tambur aracılığıyla değiştirilmektedir. Düşük devirlerde tamburun pozisyonu 804 mm ile uzun bir emme yolu meydana getirerek, yeterli çekiş gücü için yüksek tork sağlanmaktadır devrin üzerinde yüksek güç çıkışı için hava 476 mm lik daha kısa bir yoldan içeriye alınmaktadır. Bu şekilde esneklik kazanan motorla düşük devirlerde aracı daha verimli kullanmak mümkün olmaktadır 13

14 Emme Sistemi / Emiş Kontrolü Valf açık Valf Kapalı Kontrol Valfi Emme Odası Değişken emme manifoldu hacmi: Kontrol valfi bir ECU tarafından kumanda edilerek emme manifoldunun boyu değiştirilir. Böylece değişik motor devirlerine göre en etkili emiş gücü sağlanır. 14

15 Egzoz Manifoldu Egzoz sitemi Yanma ile meydana gelen gazları bir noktaya doğru hiçbir dirençle karşılaşmaksızın taşımak Motor silindirlerinden yanmış gazları boşaltırken meydana gelen büyük basınç hareketleriyle hasıl olan sesi azaltmak. Motordaki geri basıncı asgariye düşürmek. Çünkü geri basınç motor gücünü düşürür. Egzoz Manifoldu: Egzoz manifoldu her bir silindirdeki egzoz gazlarını toplar ve minimum direnç ile egzoz borularına sevk eder. Yapısı: Egzoz gazlarının akışı zorlaştığı takdirde silindirler içerisinde yanma sonrası ortaya çıkan gazların bir miktarı kalacak ve bir sonraki emme zamanı esnasında silindirler içerisine emilecek havayakıt karışımının miktarı yetersiz kalacaktır. Dolayısıyla motor gücü azalacaktır. Ek olarak egzoz manifoldunun uzunluğu ve şeklinin motorun güç ve performansı üzerinde etkisi vardır. Malzemesi: Egzoz manifoldu genellikle dökme demirden imal edilir. 15

16 Egzoz Sistemi Benzinli Egzoz manifoldu TWC (Üç yollu katalitik konvertör) Egzoz borusu Susturucu 16

17 Benzinli Motor Sistemleri / Egzoz Sistemi - Parçaları Katalitik Konvertör Egzoz gazlarındaki CO (Karbon monoksit), HC (hidrokarbon) ve NOx (Nitrojen oksit) gibi zararlı gazları azaltır. İki tip katalitik konvertör vardır. OC (Oksidasyon Katalizörü) CO ve HC gazlarını temizler platinyum ve palladyumla katalizasyon yapar. TWC (üç yollu katalitik konvertör) CO, HC ve Nox gazlarını temizler. Platinyum ve radyum ile katalizasyon yapar. Monolitik tip katalitik konvertör Dış muhafaza Tel ağı Monolitik katalizör Susturucu: Egzoz gazlarının sıcaklığını ve basıncını (sesini) düşürür. 17

18 Emme Sistemi / Turbo Turboşarj Süperşarj Türbin Kompresör Turboşarj: Egzoz gazından aldığı hareketle çalışan bu sistem silindirlere hava basar. Egzoz gazları türbini çevirir türbin de kompresöre hareket verir. Süperşarj: Eğer kompresör direkt krank milinden hareket alarak çalışıyorsa bu sisteme süperşarj denir. 18

19 Emme Sistemi / Turbo Motora Hava Girişi Motordan Çıkış Hava Girişi Kompresör Yuvası Susturucuya Gidiş Türbin 19

20 Emme Sistemi / Turbo ve Arasoğutucu 1. Türbin 2. Kompresör 3. Mil 4. Intercooler/Arasoğutucu Tork ve güç artırımı sağlamak için turbo şarjlı sistemler kullanılır. Çıkan egzoz gazın enerjisinden yararlanarak motora daha fazla hava verilmesini sağlar, buna bağlı olarak daha fazla yakıt verilir. Sonuç olarak litre başına güç çıkışının artmasını mümkün kılar. 20

21 Emme Sistemi / Turbo ve Arasoğutucu 1. Turbo şarjlı 2. Normal/Doğal emişli 3. Dolumu artmamış silindir Not: Yüksek rakımlarda normal (doğal) emişli motorlar hava yetersizliğinden dolayı egzozdan siyah duman miktarı artar. Motor devri 21

22 Yağlama Sistemi Eksantrik mili zamanlama yağ kontrol valfi Ana yağ galerisi Yağ dönüş galerisi Yağ basınç anahtarı Yağ flitresi Yağ süzgeci Yağ pompası 22

23 Yağlama Sistemi Motoru yağlar: Bir biri üzerinde hareket eden, oynayan parçalar sürtünme neticesinde ısınır ve aşınır, hatta birbirine kaynar. İşte motor yağı parçalar arasında meydana getirdiği ince yağ filmi ile sürtünmeyi önler ve parçalar arasında yastıklık vazifesi görür. Kompresyonu tutar: Silindir, piston ve segmanlar arasında bir çalışma boşluğu vardır. Eğer bu boşluklar yağ vasıtasıyla doldurulmazsa, sıkıştırma anında piston ÜÖN ya doğru hareket ederken silindir içerisindeki yakıt-hava karışımı piston ve segmanların arasından geçerek kartere kaçar.işte motor yağı bu boşlukları doldurarak kompresyonu muhafaza eder. Böylece motorun gücünü arttırır. Motoru soğutur: Motorların dış parçaları su veya hava ile soğutulur. Su soğutmalı motorlarda su kanalları, hava ile soğutmalı motorlarda ise hava kanatları vardır. Fakat motorun iç parçalarından piston, piston kolu, piston pimi, krank gibi parçaların soğutulmasının büyük bir kısmı motor yağı vasıtasıyla sağlanır. Yağ pompası, yağ kanalları vasıtasıyla basınçlı yağı sisteme gönderir ve ısınan parçaların hararetini üzerine alan yağ, dönüş kanalından kartere dönerek sıcaklığını havaya verir. Zaten motor karterlerinin ince sacdan, hava kanallı olarak yapılmasının sebebi de hararetini havaya çabuk intikal ettirmesi içindir. Motoru temizler: Motor yağı, deterjan ve dispersan katıkları sayesinde motor içinde meydana gelen, hariçten gelen pislikleri temizlemek suretiyle motorun ömrünü uzatır. Zaten temizleme özelliğine sahip olan bir motor yağının değiştirme zamanında oldukça siyah çıkmasının sebebi de budur. 23

24 Yağlama Sistemi Yağ, karterden bir yağ pompası aracılığıyla emilir ve harici yağ filtresi / soğutucu modülü üzerinden merkezi yağ pasajına aktarılır. Ana krank mili yatakları merkezi yağ pasajlarından basınçlı yağ ile beslenir. Merkezi yağ kanalı bir basınç yükseltici aracılığıyla basınçlı yağ ile beslenir. Yağ merkezi yağ kanalından piston soğutma işlevi için püskürtme jetlerine akar. Buradan da tek yönlü valfler aracılığıyla silindir kapaklarına aktarılır. Yağ ara mile motor zamanlama dişlilerine ve zincir gergilerine de gider. Silindir kapaklarında yağ kanallar aracılığıyla kam mili ayarlayıcısına ve kam mili yataklarına akar. Geri dönüş hatları yağı kartere yönlendirir. 24

25 Yağlama Sistemi - Parçaları Yağ Pompası Trokoid Pompa Farklı eksenlerde hareket alan ve hareket veren rotorlardan oluşur. Hareket veren rotor krank miline bağlıdır. Tahliye valfi sistemde aşırı yağ basıncı oluşumunu önler. Hareket veren rotor Hareket alan rotor Tahliye valfi Dişli Pompa Hareket veren dişli Hareket alan dişli Hilal 25

26 Yağlama Sistemi - Parçaları Yağ Filtresi Motor stop ettiğinde filtre içinde yağ kalmasını sağlayan bir çekvalf vardır. Filtre tıkandığında motorun yağsız kalmasını önleyen bir de by-pass valfi vardır. Filtre periyodik olarak değiştirilmelidir. Çekvalf Eleman Gövde By-pass valfi Yağ Lambası Yağ basıncı düştüğünde sürücüyü uyaran lambadır. Lambayı çalıştırmak için ana yağ galerisinde bir yağ Müşiri vardır. Yağ müşiri vardır. Gösterge paneli Yağ lambası 26

27 Yağlama Sistemi / Yağ soğutucusu Su By-pass hortumu Yağ soğutucusu Yağ flitresi Yağ soğutucusu Yağ flitresi Motor soğutma suyu Tahliye valfi Yağ pompasından Ana yağ galerisine 27

28 Yağlama Sistemi 28

29 Soğutma sistemi Radyatöre Kalorifer radyatöründen Kalorifer radyatörüne Gaz kelebek gövdesine Radyatörden By-pass kanalı Silindir kapağı Su pompası Heater core Termostat Silindir bloğu Radyatör Gaz kelebek gövdesi 29

30 Soğutma Sistemi - Parçalar Ana Hatları Bu sistem motorun sıcaklığını C civarında tutmaya çalışır. Radyatör Rezervuar Kabı Radyatör Kapağı Su pompası Termostat Su Dolaşımı 30

31 Soğutma Sistemi - Parçalar Radyatör DİKKAT: Soğutma sistemine ilave edilecek antifriz miktarına ve sıcaklığa bağlı olarak karar verilir. Sistemdeki su periyodik olarak değiştirilmelidir. Radyatör Kapağı Basınç valfi su sıcaklığı arttığında açılarak suyun bir kısmını rezervuar kabına gönderir. Vakum valfi su soğumaya başladığında açılarak suyun rezervuar kabından radyatöre dönüşünü sağlar. Sıcaklık ve basınç artmış Sıcaklık ve basınç düşmüş Basınç Valfi Vakum Valfi 31

32 Soğutma Sistemi - Parçalar Soğutma Fanı Elektrikli Soğutma Fanı Kontak anahtarı Röle Soğutma fanı Su sıcaklık anahtarı Hidrolik Kavramalı Soğutma Fanı Kayıştan hareket alan fan ve içinde silikon yağ bulunan hidrolik kavrama sıcaklığa bağlı olarak hızlı veya yavaş döner. Elektronik kontrollü hidrolik kavramalı soğutma fanı Fan hidrolik motor tarafından döndürülür. ECU hidrolik motora giden yağ miktarını böylece fanın dönüş hızını ayarlar. Soğutma fanı Hidrolik kaplin Kasnak Su Pompası Hidrolik motor Su sıcaklık müşiri Hidrolik pompa 32

33 Soğutma Sistemi - Parçalar Rezervuar Kabı Motor ısındığında rezervuar kabındaki su seviyesi artar, soğuduğunda seviye düşer. Rezervuar kabı Rezervuar kabı hortumu Radyatör 33

34 Soğutma Sistemi - Parçalar Termostat Motorun çabuk ısınmasını ve belirli bir sıcaklıkta çalışmasını sağlar. İki tip termostat vardır. Bypass valfli termostat Bypass valfsiz termostat Valf Silindir Bypass valfi Vaks Jikle valfi Su Pompası Tahrik kayışından aldığı hareketle çalışır. Su pompası 34

35 Soğutma Sistemi - Türleri Tamamen kapalı soğutma sistemi: Radyatör kapağı rezervuar kabı üzerindedir. Sistemde su eksiltme ve havayla temastan kaynaklanan suyun bozulması önlenmiştir. Radyatör Rezervuar deposu Su girişi Radyatör Radyatör kapağı 35

36 Soğutma Sistemi - Türleri Termostat Bypass Radyatör Su pompası Bypass valfli termostatın çalışması suyun sıcaklığı arttığında termostat açılır, bypass valfi kapanır. Böylece suyun tamamı radyatöre gönderilip soğutulabilir. Bypass valfli tipin avantajları 1. Isınma esnasında motor içinde ısı dağılımını dengeli tutar. 2. Motor sıcaklığı arttığında bypass kanalını tamamen kapattığı için soğutmayı kolaylaştırır. 3. Sıcaklık ayarını hassas yapar. 36

37 Soğutma Sistemi - Türleri Soğutma fanı Fan motoru Su sıcaklık anahtarı 37