|
Prof. Dr. Sinsi
|
V-Tech Motor Teknolojisi Teknik Bilgiler
GİRİŞ :
TEknik Bilgiler
Günümüzde, teknolojinin her alanında olduğu gibi otomotiv sektöründe de önemli gelişmeler kaydedilmiştir Bu alanda bilgisayarların ve elektroniğin kullanılması bu gelişmelere paralel olarak artış göstermiştir Otomobilin icat olunduğu 1800 lü yıllardan itibaren gelişmeler birbiri ardına izlemiş ve bugün yollarda milyonlarca aracı kullanılırken görmekteyiz
Teknolojinin gelişmesi ile, kullanılan araçların kalitesi artmakta fiatı ise düşmektedir 1900 lü yıllarda seri üretime geçilmeden önce çok az kişi bir otomobil sahibi oluyordu Ve bu otomobiller, günümüzdekilere kıyasla çok ilkeldi Her alandaki gelişmelerin birbirleri ile iletişimi bu sureci hızlandırmaktadır
Günümüzde arabaların kalitesi artmakta, güçlenmekte, hızlanmakta ve gelişmektedir Varılacak yere daha çabuk varma amaçlardan 1 tanesidir Bu da daha hızlı bir taşıt ile gerçekleşir Taşıtın daha hızlı olması için daha güçlü bir motora sahip olması gerekir Bu projede daha güçlü bir motor için Honda firmasının geliştirdiği yeni bir sistemi inceleyeceğiz çok akıllıca bulunmuş bu yönteme VTEC adi verilmiştir İngilizce, "Variable Valve Timing and Lift Electronic Control" kelimelerinin baş harflerinden meydana gelmiştir Bu sistem, benzin/hava karışımının motora alınmasındaki optimizasyonu sağlar
Motor Gücü Nedir?
İçten yanmalı motorlar, yakıtta bulunan kimyasal enerjiyi, ısı enerjisine çevirir Silindirin içindeki artan ısı enerjisi basınç yapar Bu basınç, pistonlara etki ederek onların itilmesini sağlar ve sonuç olarak krank adı verilen milin çevrilerek mekanik enerji elde edilir Bu mekanik kuvvet krank torku diye ölçülür Bir motorun, belirli bir devirde, belirli bir krank torku elde edebilme kabiliyetine “motor gücü” denir Motor gücü, motorun iş yapma oranıdır Bu kimyasal enerji – mekanik enerji dönüşümü 100% verimli diildir Aslında sadece 30% lik kimyasal enerji mekanik enerjiye çevrilmektedir
Motor Gücü Nasıl Artar?
2 ana etmen motorun gücünü değiştirir:
1 Motorun gücünü azaltıcı etkiler
2 Motorun gücünü arttırıcı etkiler
Bu 2 etkenin toplamı sonucunda motorun 1 gücü olur Biz daha güçlü bir motor için azaltıcı etkenleri minimuma, arttırıcı etkenleri ise maksimuma çıkarmamız gerekir
azaltıcı etkenlerin başında, sürtünme ve dizayn gibi etkenlerdeki olumsuzlukları örnek verebiliriz
arttırıcı etkenlerin başında yakıt tüketimi gelir
Bir motorun daha güçlü olabilmesi için daha çok yakıt tüketmesi gereklidir
Peki yakıt tüketimi nasıl artar?
Daha büyük silindir hacmine sahip bir motor kullanarak
Ayni silindir hacmine daha çok sıkıştırarak (Turbo)
Yakıt daha çabuk kullanarak!
Bu son madde VTEC in esas prensibi olduğu için bir örnek ile açıklamak istiyorum:
Elinizde bir çuval olusu fındık var Bu fındıkları 10 kiloluk tenekelere yerleştireceksiniz
Bu işlemi gerçekleştirmek için geniş bir fincanla aktarabilirsiniz Yada küçük bir fincanla daha çabuk taşırsınız
Büyük hacimli bir motor, pistonun her hareketinde daha çok yakıt alır daha güçlü bir patlamaya sebep olur Buna karşın daha küçük hacimli bir motora daha çok devir yaptırarak gücünü arttırabilirsiniz Bu iki yöntem de yakıt tüketimini ve buna bağlı olarak gücü arttıracaktır
İçten Yanmalı Motorlar
Silindirlere hava giriş çıkışını sağlayan bölümleri kapatıp açan tıpaya benzer şeylerin süpab olduğunu ehliyetini alan herkesin bildiğini kabul edelim Ayni şekilde bu süpabların kontrolü (ne zaman açılıp kapanacağı) egzantirik denilen bir mil tarafından yapıldığı ehliyet kursunda anlatılmaktadırEgzantirik mili volana bağlıdır Motoru oluşturan diğer bütün parçalar birbirine bağlıdır Böylece doğru zamanda doğru parçalar doğru yerlerdedir
Egzantirik (kam) milinin üstünde çeşitli çıkıntılar bulunmaktadır Bu çıkıntılar mil dönerken doğru zamanalarda süpabların üstüne gelecek şekilde tasarlanmıştır Bir süpab açılacağı zaman, egzantirik milinin üstündeki bu çıkıntı mil donup üzerinden geçerken süpabı aşşağıya basar Böylece süpab açılır Bu çıkıntı geçip süpab serbest kalınca bağlı olduğu yay tekrar yerine iter böylece süpab kapanır VTEC sistemi, bu süpabların açılıp kapanma zamanını değiştirir
Süpabların zamanlaması egzantirik mili ile yapılıyordu VTEC de bu zamanlamayı değiştiriyorsa , egzantiriği mi değiştiriyor?!??? Kısmen doğru ama neden ve nasıl daha sora açıklayacağız
Neden Supap zamanlaması değişmelidir?
Motorlar dakikada çok fazla devir yaparlar Eğer dakikada 25- 30 devir yapsalardı süpabların emme sırasında açılıp sıkıştırma sırasında kapanması yereli olurdu Çünkü, bir süpab açılıp da pistonun emme sırasında benzin hava karışımının silindir içine girmesi için yeterli sure olurdu Ama demin de dediğim gibi motorlar çok devir yaparlar Normal araba motorları 6750 devir/dakikaya kadar çevirime izin verir bu sınırdan sora enjeksiyonlu motorlarda otomatik olarak benzin kesilip, daha fazla devir çevrilmemesine, dolayısı ile motorun yanması, çatlaması gibi istenmeyen olayların önüne geçilmesi sağlanır (Arabaların marka ve modeline göre değişmektedir) VTEC in amacı olan “çok devir” ile, VTEC motorlarda 8500 den 9800 – 10 000 ve daha fazla devirler modeline göre çevirtilmektedir Bu yüksek devirlerde, silindir yukardan aşağıya inip, tekrar çıkana kadar gecen sure çok kısıtlıdır Bu sebeple, bu kısa zaman içinde benzin hava karışımı normal atmosferik basınçla silindirin içine dolamaz! Ayni şekilde Egzoz gazi silindirden (süpablardan dışarı ) atılırken, piston çok hızlı ittiği için bu gaz sıkışarak zorla süpabdan çıkar Düşünün , ufak bir delikten çok miktarda hava geçirmek istiyorsunuz Üflerken zorlanırsınız Ama delik büyük olsa daha rahat üflerdiniz
Bu deliği büyütmek için 16 V denilen, 16 adet süpab( 4 silindirde) kullanılmıştır Böylece, çıkış için 1 diil 2 adet delik düşer Bu %20 gaz artışı sağlamıştı VTEC sistemi ile bu süpablar daha çok açık tutulur Böylece hava giriş çıkış için daha fazla sureye sahip olur
Yarış arabaları
Eğer tüm iş süpabların daha fazla açık olması olsaydı çok kolay olurdu!
Zaten yarış arabalarında formuca 1 gibi, 18 000 - 19 000 gibi çok yüksek devirler çevrilmektedir Ona göre zamanlayıcı bir egzantirik yapılır, süpablar istenildiği gibi çok açık tutulur ve istenilen elde edilirdi Ama bu “trafik”in olduğu yollarda gidecek “cadde arabası” için imkansızdır Çünkü yüksek devirli arabalar çok hararet yapar Yavaş gidemez Dur kalka gelemez Ayrıca bu tip arabaları çalıştırmak için çok daha hızlı bir marş motoru gerekirdi Bu şartlar altında değil motorun kalabalık trafikte gitmesi, çalıştırılması bile imkansız olurdu
Öle bir motor olmalıydı ki, normal motor gibi başlayıp 1 zaman sora “yarış motoru”na dönüşmeliydi!
Honda’nın Çözümü
Honda firması bu sorunu pratik bir yöntemle çözdü
Motor normal motor olacaktı 1 tane egzantirik Ama diğerlerinden farklı olarak egzantiriğin üzerinde fazla çıkıntılar olacaktı Normalde (düşük devirlerde) boşa dönüp bir ise yaramayan bu ekstra çıkıntılar, motor 5000 devire geldiği zaman, yağ basıncının etkisi ile bir mil uzanıp bu boşa donen çıkıntıların altına gelmektedir Bu çıkıntılar diğer alt devir zamanlayıcılarına göre biraz daha uzun yapılmıştır Böylece, 5000 devire kadar boşa donen çıkıntıların yerini , 5000 devirden sora bu çıkıntılar alıp, esas çıkıntılar boşa dönmektedir
Rekor Performans
Performans motor gücü ile doğru orantılıdır Bu başlığa “Rekor Motor gücü” demek daha uygun olurdu Her Rekorda olduğu gibi bunun da bir kategorisi vardır Tıpkı motosikletle araba yarışamadığı gibi Bunun kategorisi atmosferik basınçta çalışan motorlarda litre başına beygir gücüdür Atmosferik basınç diğer bir değişle turbosuzdur Çünkü bu hacime, turbo ile çok miktarda yakıt , dolayısı ile çok miktarda güçlü itiş (tork) sağlanabilir Beygir ise motor gücünün birimidir
Honda Bu rekoru DOCH VTEC 16 litre , 160 beygir ile eline geçirdi bu litre başına 100 beygir yapmaktadır Ferrari 104 beygire çıkararak bu rekoru eline aldı Ve 2000 yılında çıkan S2000 VTEC ile rekor litre başına 120 beygirle tekrar Honda’da!!!
S2000 VTEC 2litre atmosferik basınçta çalışan motora sahip ve tam 240 beygir gücünde! Bu güce 8200 devir/dakikada ulaşmaktadır 2 kişilik önden motorlu, arkadan itişli ustu açık bir model (roadster) olup satış fiatı haziran 2001 itibari ile 50 milyar civarındadır Honda bu modelle kuruluş yıldönümünü kutlamaktadır
VTEC Tipleri
Peki VTEC sırf performansa ve yakıt tüketimini arttırmaya mi yarar?? HAYIR VTEC tam tersi olarak yakıt tüketimini azaltıcı olarak da kullanılabilir! DOCH VTEC, VTEC ailesinin performans motorudur Diğerleri ekonomi için üretilmiş modellerdir 2001 yılı haricinde Türkiye’de DOCH VTEC den başka VTEC modeli ithal edilmedi Bu sene yeni Honda Civic'ler le diğer VTEC modellerinin bazılarını görmekteyiz
DOCH, Dual Overhead CamsHaft dan gelip Türkçe, Üstten Çift Egzantirikli anlamına gelir Bu demektir ki :
16 süpablı 4 silindirli bir arabada,
Silindir başına : 16 / 4 = 4 süpab bulunur
Bunlardan 2 si emme, 2 si Egzoz süpabıdır Önceden de açıkladığım gibi, 1 yerine 2 tane süpab kullanılmasının sebebi, Hava giriş çıkışlarının daha kolay olmasını sağlamaktır Böylece, Ya performans arttırılır, yada yakıt tüketimi düşürülür Verim artar
SOCH, Single Overhead CamShaft , türkçesi, Üstten tek egzantirikli anlamına gelir
Bu da, süpablar tek egzantirik tarafından kumanda ediliyor demektir
Motorlar üstten ve alttan Egzantirikli üretilmelerine karşın, günümüzde alttan egzantirik artık neredeyse hiç kullanılmamaktadır
|