motorlu araçlar teknolojisi

2. ELEKTRONİK ATEŞLEME SİSTEMLERİ

2.1.KLASİK ATEŞLEME SİSTEMİNİN YETERSİZLİKLERİ

Motorlar gelişip sıkıştırma oranları ve devirleri arttıkça klasik ateşleme sistemleri giderek yetersiz kalmaya başlamıştır.Klasik ateşleme sistemlerinin en önemli kusurları şunlardır:

1. Primer devre akımının 4 amperden daha fazla artırılmaması,

2. Devir arttıkça bobinin verdiği gerilimin azalması,

3. Platin değerinin fiberinin aşınarak avans ayarlarının bozulması,

4. Platin kontaklarının yanması veya zamanla meme yapması,

5. Distribütör kamının aşınması sonucu silindirler arası ateşleme avansının değişmesidir.

2.2.DAHA GÜÇLÜ BİR ATEŞLEME İÇİN TAKİP EDİLECEK YOLLAR

Klasik ateşleme sistemlerinde platinler ancak 5 amper akımı yanmadan taşıyabilirler.Bir emniyet payı bırakılarak bu akım 4 amperle sınırlandırılmıştır.Gerilim,şarj gerilimi ile sınırlıdır ve akım da 4 amperden daha fazla artırılamayınca,bobinde depolanan enerji de bunlarla sınırlı kalmaktadır.Elektronik ateşleme sisteminin ortaya çıkmasını sağlayan fikir de primer devre akımını artırma çalışmasının bir sonucudur.Daha güçlü bir ateşleme için elektronik ateşleme sistemi kullanılarak;

1. Primer devre akımı artırılır.

2. Primer devre akımı geçiş süresi uzatılarak yüksek devirlerde bobinin verebildiği gerilimin azalması önlenebilir.

3. Platin gibi birbirine sürtünerek çalışan elemanlar kullanılmadığı için avans ayarı değişmez.

4. Yine sürtünerek çalışan elemanlar olmadığı için ateşleme avansı silindirden silindire değişim göstermez.

Elektronik ateşleme sisteminin diğer özellikleri sistemler anlatılırken ayrıntılı olarak açıklanacaktır.

3.ELEKTRONİK ATEŞLEME SİSTEMİ ÇEŞİTLERİ

Klasik ateşleme sisteminin belirli yapısına karşılık elektronik ateşleme sistemlerinin pek çok çeşitleri vardır.Bunlar primer devre akımının kesilme şekline,ateşleme avansı şekline ve sekonder devre gerilimi dağıtma şekline göre sınıflandırılabilir.

3.1.PRİMER DEVRE AKIMININ KESİLME ŞEKLİNE GÖRE

Primer devre akımının kesilme şekline göre elektronik ateşleme sistemleri;

1) Platin kumandalı tip,

2) Manyetik kumandalı (platinsiz) tip,

3) Hall-effect (Hall-etkisi) kumandalı tip,

4) Foto elektrik kumandalı tip,olarak sınıflandırılmıştır.

3.2.ATEŞLEME AVANS ŞEKİLLERİNE GÖRE

Benzinli motorda,silindire sıkıştırılan yakıt-hava karışımın ateşlendikten sonra tamamen tutuşabilmesi için,alevin yakıt hava karışımı içinde ilerleme hızı ,dolayısıyla bir müddet sonra olacaktır.Silindir içerisindeki karışımın tamamen yanabilmesi,normal şartlardaki bujinin kıvılcım çakışından 1/300 ile 1/1000 saniye gibi bir zaman geç tikten sonra mümkündür.Piston üst ölü noktada (Ü.Ö.N) iken buji kıvılcımı çakacak olursa,alev karışım içerisinde ilerlerken,piston da hareketine devam edeceğinden tam tutuşma anında üst ölü noktadan (Ü.Ö.N.) uzaklaşmış olur.

Üst ölü nokta (Ü.Ö.N)’dan sonra yanma basıncının etkisinin görülebilmesi için buji kıvılcımının Ü.Ö.N’dan önce ateşlemesi gerekmektedir.Bu nedenle ateşleme noktası sabit olarak ayarlanamaz.İşte değişik devirlerde motordan azami gücü alabilmek için derece olarak verilmesi gereken erken ateşleme miktarına ateşleme avansı denir.Ateşleme avansı esas olarak motorun devir sayısıyla orantılı olmakla birlikte,sıkıştırma oranı,hava-yakıt karışımı yakıtın özelliği vb. gibi hususların da tesiri altında kalmaktadır.

Günümüzdeki kullanılan taşıtlardaki distribütör sistemlerinde üç çeşit avans kontrol sistemi bulunmaktadır.

1. Mekanik avans tertibatı,

2. Vakum avans tertibatı ve

3. Elektronik avans tertibatı.

3.2.1. Mekanik Avans tertibatı

Klasik ateşleme sisteminde mekanik avans tertibatı olarak görevi yapan iki ağırlık vardır.Bu ağırlıklar motorun devrine bağlı olarak merkezcil kuvveti ile çalışır.Distribütör üzerinde hareketli plaka distribütör milini platin kamları ile birlikte dönme yönünde hareket ettirir.

Şekil 9.8.Mekanik avans sisteminin çalışma prensibi.

Şekil 9.8.a’da motor rölantide çalışmaktadır.Avans ağarlıkları iki adet yayın direnciyle kapalı durumda olup avans vermez.Şekil 9.8.b’de ise,motor devrinin artışına bağlı olarak dönen distribütör mili üzerinde,devirle birlikte artan merkezcil kuvveti oluşur.Bir pim ile yataklanmış olan avans ağırlıkları bu merkezcil kuvvetinin etkisi ile açılırken iki adet yayın direncini yener ve ağırlık tırnakları kam plakasını döndürerek motor devrine uygun olan ateşleme avansını verir.Böylece motor devri ile bağlantılı olarak avans verilmiş olur.

Transistorlu ateşleme sisteminde ise distribütör avans ağırlıkları,distribütör milini,sinyal verici kamı ve distribütör tevzi makarasını dönme yönünde döndürürler.Sinyal verici, kam sinyal bobininin önünden erken geçer ve ateşleme erken olur.

3.2.2.Vakum Avans Tertibatı

Bu sistem emme manifoldundaki vakum tesiri ile çalışır.Bu sistemde ateşleme avansını sağlamak için muhtelif tip vakum sistemi kullanılır.Genellikle vakum tertibatlarında bir yaylı diyafram vardır ve bu diyafram mekanik bir bağlantı vasıtasıyla distribütöre bağlanmıştır.Diyaframın yaylı tarafı hava sızdırmayacak şekilde yapılmış olup bir boru ile karbüratördeki bağlantı yerine monte edilir.Basit bir vakum avans sisteminin çalışma şeması şekil 9.9.’da verilmiştir.

Şekil 9.9.vakum avans ayar tertibatının çalışması.

Şekil 9.9’daki A şeklinde görüldüğü gibi,gaz kelebeği kısmi açık pozisyondadır.Bu sebeple vakum diyaframının karbüratör tarafında gaz kelebeğinin kısmi açık olması nedeni ile hava basıncı azalmış olup vakum durumundadır.Karbüratör emme manifoldundaki vakum,vakum odasına etki eder.Vakum ve atmosferik basınç arasındaki basınç farkı diyaframı hareket ettirir.Bu ise çekme kolu ile döner platin tablasını distribütör mili dönüş yönüne ters yönde hareket ettirir.Platinleri erken açar.Gaz kelebeği tamamen açıldığında vakum azalır ve B şeklinde görüldüğü gibi,kam-platin tablası geri döndürme yayı vasıtası ile eski pozisyona gelir ve ateşleme zamanını rötara alır.Geri döndürme yayı aynı zamanda avans sınırlarını belirler.

3.2.3 Elektronik Ateşleme Avans Ayarı

Elektronik ateşleme sisteminde sensörler ve durum vericileri motorun çalışma şartlarını belirler:

1. Devir sayısı/Krank açışı:Distribütör Hall etkili vericisi veya krank milinden algılama.

2. Emme manifoldu basıncı/yük:Kumanda cihazı basıncı sensörü.

3. Rölanti/tam yük:Gaz kelebeği şalteri

4. Emilen hava/sıcaklık:Emme manifoldu sıcaklığı sensörü

5. Motor sıcaklığı:Motor üzerinde sıcaklığı sensörü

6. Vuruntu sinyali:Motordaki vuruntu sensörü

Şekil 9.10 da elektronik ateşleme (avans) ayarı verilmiştir.

Şekil 9.10 Elektronik avans ayar sisteminin çalışması

Analog sinyal üreten sensörler de çıkan Analog giriş sinyalleri analog/sayısal dönüştürücüler de sayısal sinyallere dönüştürülür.Krank mili,gaz kelebeği ayarı ve devir sayısı gibi sayısal sinyaller mikro bilgisayara doğrudan verilir.

Mikro bilgisayarda tanıma alanı hafızaya alınmıştır,yani her devir sayısına ve yük noktasına ait yakıt tüketimi ve egzoz gazları için en uygun ateşleme noktaları programlanmıştır.Mikro bilgisayar,giriş sinyallerini alır ve ateşleme tanıma alanından gerekli ateşleme açısını hesaplar.Sonra çıkış sinyalini kumanda cihazının son kademesine gönderir,bu ise endüksiyon bobininin primer devresini anahtarlar.

Ateşleme (avans) ayarı ve ateşleme hareketinin bitirilmesi,elektronik kumanda cihazı tarafından yapıldığı için yüksek gerilim dağıtıcısının (distribütör) kumanda işlevi yoktur.Aksine sadece yüksek gerilim dağıtıcısı olarak çalışır.

 

3.3. SEKONDER GERİLİMİ DAĞITMA ŞEKLİNE GÖRE

Sekonder gerilimi dağıtma şekline göre elektronik ateşleme sistemleri;

1) Distribütörlü tip,

2) Distribütörsüz (statik) tip,olarak sınıflandırılabilir.

3.3.1. FORD DİSTRİBÜTÖRSÜZ ELEKTRONİK ATEŞLEME SİSTEMİ

Ford, dört silindir motorlar için distribütörsüz bir elektronik ateşleme sistemi geliştirilmiştir.Bu sistemde aynı zamanda iki buji birden ateşlenir.Bunlardan biri egzoz zamanında olan bir silindirin ve diğeri de ateşleme zamanında olan bir silindirin bujisidir.Bu sistemin şeması şekil 9.11 de verilmiştir.Ateşleme bobininde iki primer devre sargısı ve bir sekonder devre sargısı vardır.Sistemin çalışması krank mili üzerinde bulunan döner algılayıcı tarafından kontrol edilir.Tetikleyicide primer sargılarının her biri için bir tane olmak üzere iki tetikleme noktası vardır.Tetikleme noktalarından her biri,primer sargılarının birinden geçen akımı kesen bir elektronik kontrol ünitesini çalıştırır.Primer devre akımı kesilince sekonder devre sargısında yüksek gerilim elde edilir.

Sekonder devre geriliminin kutup yönü ve yüksek gerilim diyotları her iki bujinin çıkacağını belirler.Örneğin sekonder devre sargısının üst ucunun negatif olduğunu kabul edelim.Bu durumda yüksek gerilim palsı sırasında elektronlar (elektron akımı) birinci bujiden akarak şasiye geçerler.Elektronlar şasi yolu ile dördüncü bujiye ulaşırlar ve oradan sekonder devre sargısının diğer ucuna ulaşarak devrelerini tamamlarlar.Elektronlar bu anda ikinci ve üçüncü bujilerden geçemezler çünkü yüksek gerilim diyotları elektrik akımlarını ters yönde geçirmezler.

Şekil 9.11.Distribütörsüz elektronik ateşleme sistemi

4.PLATİN KUMANDALI TRANSİSTOR LÜ ATEŞLEME SİSTEMİ

4.1.SİSTEMİN SAĞLADIĞI YARARLAR

Platin kumandalı transistor lü ateşleme sisteminin sağladığı yararlar;platin üzerinden geçirilen akım 0.1-0.5 amper gibi küçük değerlere düşürülerek platin ömrü uzatılır.Ayrıca,transistör üzerinden geçen primer devre akımı arttırılarak klasik ateşleme sistemine göre bobinde daha büyük enerji depolanabilir.

4.2.KULLANILDIĞI ARAÇLAR

Bu sistem,günümüzde yeni model hiçbir araçta kullanılmamaktadır.Genelde amatör elektronikçiler tarafından yapılarak klasik ateşleme sistemlerine sonradan ilave edilmektedir.1990 yılında Renault 9 Spring modeline fabrikasyon olarak takılmış,daha sonra terk edilmiştir.

4.3. SİSTEMİN PARÇALARI

Bu sistemin parçaları,klasik ateşleme sistemine ilaveten devrede,primer devre akımını kontrol eden ve içerisinde trasistörler bulunan bir elektronik ünite vardır.Platin de aldığı sinyal ile primer devre akımını kontrol eder.

4.4.SİSTEMİN PRENSİP ŞEMASI VE ÇALIŞMASI

Orijinal platin kumandalı transistor lü ateşleme sistemlerinde,bobin primer direnci azaltılarak bobin akımı artırılmıştır.Şekil 9.12’de görüldüğü gibi,primer devreye bir transistör yerleştirip,platinlerden yalnızca transistoru kontrol eden 0,5 amperlik beyz akımı geçirilirse,transistor ün kolektör ve emiteri üzerinden bunun 10 katı kadar 5 amperlik primer devre akımı geçirilebilir.

Şekil 9.12. Platin kumandalı transistorlü ateşleme sisteminin prensip şeması

Beyz akımı 1 amperi geçmediğinden platinlerin yanması veya meme yapması da söz konusu değildir. Bu şekilde, devreye konan transistör yardımı ile, primer devre akımı Klasik sistemdeki 4 ampere karşılık elektronik ateşleme sistemlerinde 8 ampere kadar çıkarıla bilmektedir.

Motor yüksek devirde çalışırken klasik ateşleme sisteminde primer devre akımı 1 ampere kadar azalır, buna karşılık elektronik ateşleme sistemlerine bu akım şekil 9.18. de görüldüğü gibi yüksek devirlerde de yine 8 amper dolayındadır.

Sonuç olarak elektronik ateşleme sistemlerinde depolanan enerji daha fazla olduğundan bu sistem şekil: 9.19. da görüldüğü gibi daha yüksek bir gerilim verir ayrıca primer devre akımı yüksek devirlerde fazla azalmadığından sekonder devre gerilimi de yüksek devirlerde fazla azalmaz bunun sonucu olarak buji tırnak aralığı artabilir ve daha güçlü bir kıvılcımla daha iyi bir ateşlemede yanma sağlanabilir.

Klasik sistemde buji tırnak aralığı 0.5-0.8 mm olduğu halde, elektronik ateşleme sisteminde 1-1.5 mm ye kadar çıkarıla bilir.

4.5.PLATİN KUMANDALI TRANSİSTÖRLÜ ATEŞLEME SİSTEMİ ÖRNEĞİ

Klasik bataryalı ateşleme sistemlerinde platinden geçen akım şiddetini azaltmak ve platin ömrünü uzatmak için iki transistor den oluşan bir basit elektronik devre klasik sistemine ilave edilmiştir. ( Şekil: 9.13 ) Devrede bulunan T2 transistörü NPN tipindedir ve bobin primer devre akımını kontrol eder. T1 transistörü ise PNP tipindedir ve T2’’nin beyz akımını kontrol etmektedir.

Kontak anahtarı açılırken platin kontaklarının kapanmasıyla, T1 transistörü nün beyzine negatif gerilim uygulanarak iletime geçilir. T1 transistor ünün emiter-kollektör hattından gelen pozitif gerilim L3 direnci üzerinde geçerek T2’nin beyzine etki eder. T2 transistörünün iletime geçmesi ile bobin primer sargılarından akım geçmeye başlar. Ateşleme noktasında platin kontaklarının açılmaya başlamasıyla T1 beyzine uygulanan negatif gerilim ortadan kalkacaktır. T1 yalıtıma geçmesiyle yalıtıma geçerek primer devre akımını aniden keser. Bu anda endüksiyon bobini sekonder sargılarından oluşan gerilim distribütörü tezi tertibatı yoluyla uygun bujilere gönderilecektir.

’luk R1 direncidPlatinden geçen akım  üzerinden geçmek zorundadır. R1

Direncinden geçen akım =12 / 180 =0.06 amper olacağından ömrü uzun olur.

Şekilde görülen dengeleme direnci, marş motoru selonoidi tarafından, marş anında kısa devre edilmektedir. T2 transistörün uçlarına bağlanmış olan C kondansatörü klasik ateşleme sistemindeki kondansatör görevini yapar. Ateşleme sırasında bobinle birlikte salınımlar oluşturarak kıvılcımın çakma süresini uzatır.

Devrede bulunan zener diyot, primer devrede oluşan gerilimin aşırı derecede artmasını engelleyerek D2 transistörünü korur.

Şekil 9.13. Platin kumandalı transistor lü ateşleme sistemi

4.6. SİSTEMİN KONTROLLERİ

4.6.1. Primer Devre Akımının Ölçülmesi

Primer devre akımını ölçmek için devreye bir amper metre bağlanması gerekir primer devre şekil 9.14’de görüldüğü gibi herhangi bir yerinden açılarak devreye A1 amper metresi bağlanır. Platin kontakları kapandığı zaman transistör iletime geçer primer devre sargılarından geçen akım devresinin A1 amper metresi ve transistör üzerinden geçerek tamamlar. A1 ampermetre primer devre akımını gösterir.

4.6.2. Platin Üzerinden Geçen Akımın Ölçülmesi

Platin bağlantı uçlarından birisi sökülerek 9.12’de görüldüğü gibi A2 amper metresi devreye seri olarak bağlanır platin kontakları kapandığı zaman kontaklardan geçen akım A2 amper metresinden okunur.

Şekil: 9.14. Platin kumandalı transistorlü ateşleme sistemi platin ve primer devre akımının ölçülmesi.

4.6.3. Sekonder Gerilimin Ölçülmesi

Bobin sekonder devre gerilimini ölçmek için, özel osiloskoplu motor test kitabı kullanmak gerekir bu cihaz bobin sekonder devre kablolarından sinyal alarak çalışır sekonder devre gerilim, değişimini zamana bağlı olarak grafik şeklinde gösteriri elde edilen eğri incelenerek ateşleme sistemi arızaları belirlenir.

4.6.4.SİSTEMİN YETERSİZLİKLERİ

Platin kumandalı transistor lü ateşleme sistemlerinde platin meme yapması önlendiği halde zamanla platin fiberi aşınarak platin aralığı ve avans ayarı bozulur. Zaman zaman platin ayarını yapmak gerekir

Platin kumandalı sistemler yüksek hızlarda platin sıçraması sonucu motorun teklemesine yol açabilirler bu nedenle yüksek devirli motorlar için platin kumandalı transistor lü ateşleme sistemleri elverişli değildir.

5. MANYETİK KUMANDALI (ENDÜKTİF VERİCİLİ) ELEKTRONİK ATEŞLEME SİSTEMİ

5.1.PLATİNLİ SİSTEME KARŞI ÜSTÜNLÜKLERİ

Platin kumandalı sistemler ani ivmelenme sırasında yetersiz kalıp teklemeye sebep olabilmektedir. Klasik ateşleme sistemlerinde erişile bilen en yüksek kıvılcım sayısı saniyede 400 civarındadır.Buda sekiz silindirli bir motorun 6000 d/d lık hızının karşılığıdır. Günümüzde kullanılan bir çok yarış motoru 12000 d/d hızda çalışacak şekilde yapılmışlardır. Platin kumandalı sistem bu motorların ihtiyacını karşılamakta çok uzaktır. Elektronik ateşleme sistemleri ise saniyede 1000 kıvılcım verebilirler ki buda sekiz silindirli bir motorun 15000 d/d lık hızının karşılığıdır.Sistemin platin kumandalı sisteme göre üstünlükleri aşağıda sıralanmıştır.

a) Yüksek hızlarda bütün silindirler eşit ve doğru avans ile ateşlenir.

b) Platin ve platin fiberi aşıntısı yoktur.

c) Platin olmadığı için yüksek devirlerde platin sıçramasından oluşan motor teklemesi meydana gelmez.

d) Değişen dwell açısı kontrolü ile bobinde her devirde maksimum enerji depolana bilir bu sayede sekonder devre gerilimi yüksektir.

5.2. KULLANILDIĞI ARAÇLAR

Yerli otomobillerde 1990 yılı sonrası üretilen elektronik ateşleme sistemli taşıtlarda, manyetik kumandalı tetikleme sistemleri kullanılmıştır. Bu sistem yerli araçlar için mako firması tarafından Türkiye'de üretilmekte, Avrupa orijinli taşıtlar için boss CH firması tarafından yurt dışında üretilmektedir. Farklı firmalar tarafından üretilen sistemler diğer markalardaki taşıtlarda görülmektedir.

5.3. SİSTEMİN PARÇALARI VE ÇALIŞMA ESASI

Manyetik kumandalı elektronik ateşleme şekil: 9.15’de görülmektedir

Şekil 9.15. Manyetik kumandalı elektronik ateşleme sistemleri parçaları

Şekil 9.15.’de görülen manyetik kumandalı elektronik ateşlene sisteminde Distribütör klasik Distribütörü bir benzeridir. Distribütör içerisindeki platinler çıkarılmış,

yerine bir manyetik sinyal jeneratörü ( pulse jeneratör ) yerleştirilmiştir. Kontrol ünitesi Distribütör içerisindeki manyetik sinyal jeneratöründen aldığı sinyalle bobin primer akımını keserek sekonder sargılarda yüksek gerilim oluşturur, oluşan yüksek gerilim sekonder devre kablosuyla bobin kulesinden Distribütör merkez kulesine gönderilir. Distribütör içerisindeki tevzi makarası yoluyla yüksek gerilim sırası gelen bujiye dağıtılır sekonder devrenin çalışması klasik ateşleme sistemindeki ile tamamen ayrılır.

5.3.1. Distribütör ve Manyetik Sinyal Bobini (Manyetik Sinyal Jeneratörü)

Manyetik kumandalıda Distribütör içerisindeki platin kaldırılmış ve yerine küçük bir bobin konmuştur. Distribütör kamının yerini de silindir sayısı kadar sivri uçları bulunan bir “yıldız kam” veya “tetikleme tekeri” almıştır. Platin tablasına küçük bir daimi mıknatıs yerleştirilmiştir. Mıknatısın kuvvet hatları sivri uçlar bobini göbeğinden uzakta iken havadan geçerler sivri uçlar 9.16. da görüldüğü gibi bobin göbeğiyle karşı karşıya geldiği zaman kuvvet hatları bobinin içinden geçer kuvvet hatlarının bobinden geçmeye başlaması ve kesilmesi sırasında bobinde meydana gelen manyetik alan değişikliği bobin sargısından bir endüksiyon gerilimi meydana getirir. Bu endüsyon gerilimi transistor ü tetiklemek için kullanılır tetikleme gerilimi transistorun beyz akımını durdurur transistor bir an için akım geçirmez olur. Primer devre akımı kesince klasik ateşleme sisteminde olduğu gibi bobinde manyetik alan kaybolur bu sırada sekonder devrede yüksek gerilim meydana gelir Distribütör yoluyla dağıtılan yüksek gerilim bujilerde kıvılcım çıkmasına neden olur

Şekil 9.16. Manyetik kumandalı ( Endüktif vericiler ) tetikleme sistemi

Manyetik kumandanın bir başka şekli şekil 9.17’de görülmektedir burada tetikleme tekeri krank milinin ucuna takılmıştır ve bir boş diş bırakılmıştır manyetik sinyal alıcısı boş dişin hizasına gelince alttaki grafikte görüldüğü gibi aratan bir endüksiyon gerilimi meydana gelir. Bu sinyal elektronik kontrol ünitesine iletilir ve elektronik kontrol ünitesi bundan yararlanarak pistonun ( üst ölü noktadaki ) yerini belirlediği gibi aynı zamanda motorun devrinde bu sinyalin frekansına göre belirler hem ateşlemeyi tetikler hem de avansı ayarlar

Şekil 9.17. Tetikleme tekerleği krank mili üzerine takılmış sistem

5.3.2. ATEŞLEME BOBİNİ

Elektronik ateşleme sisteminde primer akımın klasik ateşleme sistemine göre çok daha büyük olduğu ve daha çabuk doygunluğa eriştiği görülür bunu sağlaya bilmek için bobin primer devre sarım sayısı azaltılıp sekonder devre sayısı çoğaltılır. Örneğin klasik ateşleme sistemindeki primer devrede 200 sarım ve 1/ 100 sarım oranına karşılık elektronik ateşleme sistemindeki bobinlerden primer devrede 95 sarım ve 1/270 veya 1/400 sarım oranı mevcuttur bu nedenle elektronik ateşleme sistemi bobinlerinde primer devre  civarındadır. sekonder sargı dirençleri ise klasik sistemeddirenci 0.8 - 1.12  olarak elektronik ateşleme göre daha yüksektir bütün bunların sonucu  sistemlerinde yüksek hızda ani bir ivmelenme sırasında bujinin çakma gerili rahatça bobinin verdiği gerilimin üstüne çıkabilir bu durum motor,un teklemesine sebep olabilir elektronik ateşleme sisteminin vere bildiği gerilim her zaman bujinin çakma geriliminin çok üstündedir.

Şekil 9.18’ de Klasik ve elektronik ateşleme sistemlerinde primer devre akımının düşük ve yüksek hızlardaki grafiği ile şekil 9.19’da ise bobinin vere bildiği gerilim motor hızına bağlı olarak değişimi grafiği görülmektedir.

ekil 9.18. Klasik ve elektronik ateşleme sistemlerinde primer devre akımının düşük ve yüksek hızlarda değişimi

Şekil 9.19. Klasik ve elektronik ateşleme sistemleri de bobinin verebildiği gerilimin motor hızına bağlı olarak değişimi.

5.3.3. Manyetik Kumandalı Elektronik Ateşleme sisteminin Çalışma Prensibi

Manyetik kumandalı elektronik ateşleme sisteminin çok karmaşık olmasından dolayı sistemin çalışma prensibi şekil 9.20’de verilen basitleştirilmiş devre üzerinde anlatılmıştır.

Devrede manyetik sinyal jeneratörü, transistör ve dirençlerden oluşan kontrol ünitesi ve bobin bulunmaktadır. Bobin primer devre sargılarından geçen akım, devresini transistör üzerinde tamamlamaktadır. Motor çalışırken kontak anahtarı açık (ON) konumuna getirildiğinde A noktasında belirli bir gerilim okunur. Bu gerilim bölücü devrenin oluşturduğu gerilimdir ve manyetik sinyal jeneratörü sargıları üzerinden transistor ün beyz ucuna etki eder. Oluşan gerilim çok küçük olduğu için (0,6 volt veya daha az) transistör yalıtım durumundadır. Bobin primer sargısından geçen akım devresini tamamlayamaz. Motor çalıştığı zaman distribütör içerisindeki rotor dönmeye başlar ve manyetik sinyal jeneratörü alternatif gerilim üretmeye başlar. Eğer üretilen gerilim Şekil 9.21’de görüldüğü gibi ok yönünde ise A noktasında bulunan gerilime ilave edilir. Artan gerilimin etkisiyle transistor ün kolektöründen emitere, oradan da şasiye geçerek devresini tamamlar.

Şekil 9.20. Manyetik kumandalı elektronik ateşleme sisteminin çalışma prensibi (motor çalışmıyor)

Şekil 9.21. Manyetik kumandalı elektronik ateşleme sisteminin çalışma prensibi (motor çalışıyor sinyal bobinden pozitif voltaj üretiliyor.

Manyetik sinyal jeneratöründe üretilen gerilim negatif yönde olduğundan, A noktasındaki gerilim daha da azalarak transistor ü yalıtıma sokar. Transistor ün primer devre akımını kesmesiyle birlikte bobin sekonder sargılarında yüksek gerilim elde edilir. Yüksek gerilim distribütör yoluyla uygun bujilere dağıtılır. Şekil 9.22’de Manyetik sinyal jeneratöründe oluşan gerilim eğrisi ve transistor ün iletimi (ON) ve yalıtım (OFF) pozisyonları görülmektedir.

Şekil 9.22. Manyetik kumandalı elektronik ateşleme sisteminin çalışma prensibi (motor çalışıyor Sinyal bobinden negatif gerilim üretiliyor).

Şekil 9.23. Manyetik sinyal jeneratöründe oluşan gerilim eğrisi ve transistor ün iletim (ON) ve yalıtım (OFF) pozisyonları.

5.3.4. Elektronik Kontrol Ünitesi ve Sistemin Çalışması

yeni tip elektronik ateşleme sistemlerinin devre yapıları giderek daha karmaşık hale gelmektedir. Bu nedenle, karmaşık devrelerin yapısını ve çalışmasını ayrıntılı olarak vermek yerine blok devre şemaları özet olarak açıklanmaya çalışılacaktır.

Bosch firmasının manyetik kumandalı elektronik ateşleme sisteminin basitleştirilmiş blok devre şeması Şekil 9.24’de verilmiştir. Sistemde oluşan olaylar zinciri Şekil 9.25’de ve sistemin ayrıntılı şeması ise Şekil 9.26’da görülmektedir.

ekil 9.24 Bosch manyetik kumandalı elektronik ateşleme sisteminin (kontrol ünitesinin) blok devre şeması

Şekil 9.25 Bosch manyetik kumandalı elektronik ateşleme sistemindeki olaylar zinciri

Şekil 9.26 Bosch manyetik kumandalı elektronik ateşleme sisteminin elektronik kontrol ünitesi şeması

Sistem, beş fonksiyonel kısma ayrılmıştır. Birinci kısım regülatör bölümüdür. Bu kısmın görevi, sisteme uygulanan besleme gerilimini mümkün olduğu kadar sabit tutmak, sürekli veya kısa süreli gerilim değişimlerin önlemektedir. İkinci kısma pas şekillendirici denir. Bu kısmın distribütörün içindeki manyetik kumanda sisteminin Şekil 9.16’da görülen alternatif gerilim sinyalini kare dalga şekline çevirir (Şekil 9.24). transistor lerin tam iletime ve tam yalıtıma geçebilmeleri için bu gereklidir.

Üçüncü kısım “kam açısı” veya “primer devre akım geçiş süresi kontrol” bölümüdür. Şekil: 9.25’de de gösterilmiş olan bu kısım, motorun devir sayısına göre Şekil: 9ç16’da görülen kare dalganın süresini uzatıp, kısaltır. Bu süre, bobin primer devre sargısından akım geçiş süresidir. Yüksek motor devirlerinde daha uzun süre akım geçmesini sağlayarak, bobinde depolanan enerjinin azalmasını önleyip ateşlemenin daha güvenli olmasını sağlar.

Dördüncü kısım “sürücü” bölümüdür. Bu kısmın görevi, kam açısı kontrol kısmından gelen sinyali yükselterek, darlington devresine göndermektedir.

Beşinci kısım Darlington devresi olarak adlandırılır. Primer devre akımını geçiren ve kesen kısımdır. Bu kısımda birbiri ardına bağlanmış iki transtörden oluşan ve bir gövde içerisine yerleştirilmiş özel bir gövde vardır.

5.3.5. Bosch Manyetik Kumandalı Elektronik Ateşleme Sisteminin Çalışması

Sistemin devre şeması Şekil 9.24’de görülmektedir. Ateşleme bobinin primer devre çıkış ucu 16 numaralı uca ve manyetik kumanda sinyal bobinin uçları da 7 ve 31d numaralı uçlara bağlanır.

Burada D4 diyotu yalnız negatif pals durumda iletime geçer ve pozitif pals durumunda yalıtımdadır. Sinyal gerilimin pozitif pası sırasında T1 iletimde, T2 yalıtımda ve T3, T4, T5, ve T6 iletimdedir ve bobinin primer devresinden akım geçmektedir. Sinyal geriliminin negatif olduğu anda (Şekil: 9.21’de tz anında) D4 iletime geçerek T1’i yalıtıma sokar ve ateşleme sistemi tetiklenmiş olur. T1 yalıtıma geçince T2’nin beyzini şasileşmeyeceğinden T2 iletime geçer. T2 iletime geçince C5’in kondansatörünün sol tarafı T2 üzerinde şasilenir ve C5 kondansatörü deşarj olmaya başlar. Bu andaC5’in sol tarafı artı ve sağ tarafı eksi yüklüdür. T2 iletime geçip C5’in sol tarafı şasileşince C5in sağ tarafındaki negatif yük T3ü yalıtıma sokar. Bunun sonucu olarak T4, T5, ve T6 yalıtıma geçerek, 16 numaralı uçtan gelen primer devre akımı kesilmiş olur.

Primer devre akımının kesilme süresi C5 kondansatörünün deşarj süresine bağlıdır. Ateşleme anında sağ tarafı negatif olan kondansatör deşarj olup nötrleştikten sonra, R üzerinden gelen akımın etkisi ile sağ taraf bu sefer pozitif olur ve bu T3ü yeniden iletime sokar. T3ün iletime geçmesi ile T4, T5, ve T6da iletime geçerek ateşleme bobininin primer devresinden yeniden akım geçmeye başlar. Sinyal geriliminin pozitif palsi 7 numaralı ucu etkilediği anda T1 yeniden iletime geçer. T1 iletime geçince T2nin beyzini şasileşeceğinden T2 yalıtıma geçer ve ateşleme olayı yeniden başlar

Devrede bulunan D1 diyotu batarya uçlarının yanlışlıkla ters bağlanması durumunda akım geçişini engelleyerek transistörleri korur ters akım diyotu D6 ‘da ter bağlanma halinde darlington transistor ünü korur bazı zorlu çalışma koşullarında primer ve skonner devre sargıları arasında yüksek gerilim atlamaları oluşabilir ve bu gerilim atlamaları sistemde tehlikeli salınımlar meydana getirebilir. R18, R19, ZD4 ve C3 bu salınımları bastırmaya yararlar. R1,C1, C2 ve ZD1 ise besleme gerilimini sabitlemeye çalışan regülatör devresinin elemanlarıdırlar.

Besleme Geriliminin Sabit Tutulması: Şekil 9.22’de ilk kısım gerilim regülatörüdür bu devrenin temel elemanı ZD1 zener diyotudur dış devreden gerilim yükselir ve bu gerilim ZD’nin eksik gerilimini aşarsa zaner iletime geçerek şaseye kaçak yaptırır. Oluşan akım R1 direncinden ve ZD1 üzerinden geçerek şasi yapar ve gerilim azalır geriliminin ZD1 in eşit geriliminin altına düştüğü zaman ZD1 yalıtıma geçerek üzerinden geçen akımı keser.Devrede bulunan C1 ve C2 kondansatörleri de şarj sisteminden kaynaklanan,sürekli ve gelip geçici dalgalanmaları önlerler.

Kumanda sinyal geriliminin kare dalgaya çevrilmesi:Şekil 9.26 da pals şekillendirici devre tarafından gerçekleştirilir.Transistörlerin tam iletime ve tam yalıtıma geçebilmeleri için alternatif sinyal geriliminin kare dalgaya çevrilmesi gereklidir.Bu kısımda bulunan T1 ve T2 transistörleri ile D4 ve D5 diyotları bu görevi yaparlar.

Şekil 9.27 de görüldüğü gibi manyetik kumanda bobininden gelen sinyal negatiften pozitife geçerken,”A” noktasında,t0 anında –U0 eşik gerilimini aşar aşmaz,D4 diyotu yalıtıma ve T1 transistörüde iletime geçer.Altta görüldüğü gibi,t0 anında T1’in iletime geçmesi ile T1 üzerinden geçen akım birden en yüksek değerine çıkar.

Şekil 9.27 alternatif sinyal geriliminin kare dalgaya dönüşümü.

T1’in iletime geçmesi ile T2’nin beyzi T1 üzerinden şasileneceğinden T2 yalıtıma geçer.T1 süresince T1 iletimde T2 ise yalıtımdadır.Sinyal gerilimi ”Z” noktasında –U0 eşik geriliminin altına iner inmez D4 diyotu iletime geçer ve negatif pals F1’i yalıtıma geçiriken T2’de iletime geçirir.Bu şekilde sinyal jeneratörünün alternatif sinyal gerilimi kare dalgaya çevrilmiş olur.”Z” noktasında yani tz anında negatif sinyal gerilimi tarafından tetiklenmiş bulunan T1’in yalıtıma ve T2’nin iletime geçmesi ile ateşleme sistemide tetiklenmiş olur.+U gerilimi yüksek hızlarda 100 volta kadar çıkar.

Akım geçiş süresinin (kam açışının) azaltılıp çoğaltılması:Kam açısı klasik ateşleme sistemlerinde bir silindire düşen distribütör dönüş açısının %60’ı kadardır.Bu açının sabit olması nedeni ile motorun devri arttıkça primer devreden akımın geçiş süresi kısalır ve yüksek hızlarda bobinin doygunluğa erişme miktarı azalır.Yeni nesil elektronik ateşleme sistemlerinde primer devre akımının geçiş süresi çeşitli şekillerde kontrol edilerek yüksek devirlerde bir silindire düşen distribütör dönüş açısının %85’ine kadar çıkarılabilir.Buna klasik sistemlerde “bağıl kam açısı” ve elektronik ateşleme sistemlerinde de “bağıl akım geçiş süresi” denir.

Bosch elektronik ateşleme sisteminde akım geçiş süresinin kontrolü bir zaman ayrı ile sağlanır. Bu zaman ayar düzeni, bir kondansatörün sabit gerim altında bir çift direnç üzerinden şarj ve deşarj edilmesi esasına göre çalışır. Buna RC devresi denir. Şekil 9.26 da “kam açısı kontrolu” kısmında görülen bu devrenin çalışması Şekil 9.28 ve 9.29 da görülmektedir.

Burada RC devresini C5 kondansatörü ile R9 ve R11 dirençleri oluştururlar. Kondansatörün şarj ve deşarj olmasını ise T2 ve T3 transistörleri kontrol ederler.

Şekil 9.28. Akım geçiş süresinin ayarlanması

Üsteki eğri motor 3000 d/d, alttaki eğri 5000 d/d’da çalışırken gerilim değişikliklerini göstermektedir.

Manyetik kumanda sinyal geriliminin pozitif palsi sırasında T2 yalıtımdadır ve C5 bu sırada R9 üzerinden ve bu anda iletimde bulunan T3 yolu ile şarj olmaktadır. Bu şarj sırasında C5in sol tarafı pozitif ve sağ tarafı da negatif olarak yüklenmektedir. Alçak devirlerde şarj süresi uzun olduğundan kondansatörün gerilimi 12 volta çok yaklaşır, Bu şarj süresince T3 iletimdedir (Şekil: 9.28.a). Kondansatörün sağ tarafı eksi yüklü olduğu halde şarj akımı T3ü iletimde tutar. Tam ateşleme anında (tz), T2 iletime geçer ve C5 kondansatörünün artı yüklü olan sol tarafı şasiye bağlanır. Şekil 9.24.b C5 kondansatörü bundan önce R9 ve T3 üzerinden devreye bağlı olduğu halde, T2nin iletime geçmesi ile R11 ve T2 üzerinden devreye bağlanır. T2nin iletime geçmesi anında C5in sağ tarafındaki negatif yük T3ü yalıtıma sokar (Şekil 9.28.b.). T2 transistörü kondansatörü kondansatörün artı yüklü sol ucunu şasilediğinde, negatif yüklü olan sağ ucu da R11 üzerinden artı kutba bağlanmış olur. Bu durumda C5 deşarj olmaya başlar. (Şekil 9.29daTznoktası). kondansatör boşalıp nötr durumuna geldikten sonra, ters yönde şarj olmaya başlar. (Şekil 9.29da A1 noktası ve t1 anı) ve kondansatörün sağ ucu pozitif olur olmaz manyetik kumanda sinyal gerilimin pozitif olmasını beklemeden bu pozitif yük T3ü iletime sokar. Bu durumda T4, T5 ve T6da iletime geçeceklerinden ateşleme bobininden primer devre akımı yeniden geçmeye başlar. Sinyal gerilimi pozitif olup T1 iletime geçinceye kadar T2 ve T3 transistörlerinin her ikiside iletimdedirler (Şekil 9.29da üst kısıma bakın).

C5 kondansatörü R11 üzerinden şarj olmaya devam eder. Sinyal gerilimi to anında pozitif olup T1 iletime geçince T2yi yalıtıma skar, böylece aynı olaylar tekrarlanır.

Şekil 98.29. Akım geçiş süresini kontrol eden RC devresindeki C5 kondansatörün uçlarındaki gerilim.

Bu durumda C5 deşarj olmaya başlar (Şekil 9.29da T2 noktası). Kondansatör boşalıp nötr durumuna geldikten sonra ters yönde şarj olmaya başlar (Şekil 9.29da A1 noktası ve t1 anı) ve kondansatörün sağ ucu pozitif olur olmaz, manyetik kumanda sinyal geriliminin pozitif olmasını beklemeden, bu pozitif yük T3ü iletime sokar. Bu durumda T4, T5 ve T6da iletime geçeceklerinden ateşleme bobininden primer devre akımı yeniden geçmeye başlar. Sinyal gerilimi pozitif olup t1 iletime geçinceye kadar T2 ve T3 transistörlerinin her ikiside iletimdedirler ( Şekil ).29 da üst kısma bakın) ve C5 kondansatörü R11 üzerinden şarj olmaya devam eder. Sinyal gerilimi to anında pozitif olup T1 iletime geçince T2yi yalıtıma sokar, böylece aynı laylar sürekli tekrarlanır.

Üsteki eğri motor 3000 d/d, alttaki eğri 5000 d/d da çalışırken gerilim değişimlerini göstermektedir.

Devir sayısı artınca şarj süresi kısalır ve C5 kondansatörü henüz 12 volta ulaşamadan ateşleme sistemi tetiklenir (Şekil 9.29 da alttaki eğride tz anı) ve kondansatör alçak devirdekine oranla daha az şarj olacağından daha çabuk boşalır (Şekil 9.29da A1 noktası A2ye kayar). T3 transistörü alçak hızdaki to anı yerine t2 anında iletime geçirerek primer devre akımını başlatır. Böylece, şekil 9.30da görüldüğü gibi To süresi kısalırken T1 akım geçiş süresi uzar. Bunun sonucu olarak bağıl akım geçiş süresi şekil 9.31de görüldüğü gibi devir arttıkça artar.

Şekil 9.30. Kontrol akımının zaman karşı değişimi

Şekil 9.31.6 silindirli Bosch elektronik ateşleme sistemli bir motorda bağıl akım geçiş süresinin devire bağlı değişimi.

5.4. SİSTEMİN BAKIM VE KONTROLLAR

5.4.1. Sinyal Bobini Çıkış Geriliminin Ölçülmesi

Elektronik kontrol ünitesi sinyal bobinini birbirine bağlayan kablolar bağlantı yerlerinden sökülür. Sinyal Bobini uçlarına bir A.C. voltmetre bağlanır. Distribütör mili dönderildiği zaman voltmetre ibresinin değer göstermesi gerekir. Göstergede okunan değer distribütör dönme hızına bağlı olarak değişecektir. Distribütör mili döndüğü zaman volt metre ibresi değer göstermiyor ise tetikleme tekerleği ile bobin göbeği arasındaki hava aralığı kontrol edilmelidir. Hava aralığı normal ise bir ohmmetre ile sinyal bobini sargılarının direnci ölçülmelidir.Sinyal bobininin vermesi gereken gerilim değerleri üretici firma tarafından kataloglarda belirtilir.

5.4.2.Sinyal Bobin Sargılarının Direnç Kontrolu

Elektronik kontrol ünitesini sinyal bobinine bağlayan kablolar sökülür. Sinyal bobini uçlarına bir ohmmetre bağlanır. Ohmmetrede okunan değer katalog değeri ile karşılaştırılır. Okunan değerin normalde küçük çıkması sinyal bobinde kısa devre olduğunu, ohm metrenin değer göstermesi ise sargılardaki kopukluğu gösterir. Böyle bir durumda sinyal bobini yenisi ile değiştirilmelidir.

5.4.3 Kablo Bğlantılarının Kontrolü

Elektronik ateşleme sistemlerinde sinyal bobini, elektronik kontrol ünitesi gibi elemanlar imal edildikten sonra dış ortamdan etkilenmemeleri için özel olarak yalıtılırlar. Bu tür parçalar rutubet, su, sıcaklık istenmeyen faktörlere karşı korunmuşlardır.

Sistemde meydana gelebilecek en önemli arıza, bu elemanları birbirine bağlayan kablo bağlantıları üzerinde buluşabilir. Günümüzde kablo bağlantılarından dolayı oluşan çeşitli arızalar nedeniyle, gereksiz yere değiştirilmiş birçok elektronik devre elemanına rastlanmaktadır. Bu nedenle kablo bağlantılarını çok dikkatli kontrol edilmesi gerekir.

Elektronik devre elemanları arasında bulunan tüm kabloların bağlantı soketleri tek tek açılarak paslanma, temasızlık olup olmadığı gözle kontrol edilip tekrar yerine takılmalıdır.

5.4.4. Sekonder Devre Kablolarının Dirençlerinin Ölçülmesi

Ateşleme sistemlerinde kullanılan sekonder devre kabloları madeni tel iletkeni ve grafitli iplik iletkenli olmak üzere iki çeşittir.

Madeni telli kablolarda iletken tel 5-7 mm kalınlığında kauçuk veya plastikten yapılmış yalıtkan ile kaplanmıştır. Bu kabloların direnci çok küçüktür. İletken tel kolay kolay arızalanmayacağı için kabloda kolay kolay kopukluk meydana gelmez.

Grafitli iplik iletkenli kablolarda tel yerine grafit emdirilmiş iplik kullanılır. İpliğin görünüşü ipeğe benzediği için bunlara piyasada ipek kablo denir. Bu kabloların yapılış ve kullanış amacı ateşleme sisteminin yaydığı parazit dalgalarını önlemektir. Bu kabloların oldukça büyük dirençleri vardır. Normal boydaki bir buji kablosunun direnci civarındadır. bu kabloların uçlarına başlık takarken her iki ucada U d10.000 şeklinde kıvrılmış bir tel takılması gerekir. Bu tel iplikle geniş alandan temas ederek bir atlama aralığı kalmasını önler. Eğer bir atlama aralığı oluşursa buradan atlayan kıvılcım, ipliği yakarak aralığı büyütür. Bir süre sonra aralık, kıvılcım patlamayacağı kadar büyüyerek motorun teklemesine sebep olabilir.

İpekli buji kablolarının direnci, kablo boyuna bağlı olarak değişir. Kablo, çalıştığı yerden sökülerek uçlarına bir ohmmetre bağlanır. civarında olması gerekir. Ohmmetrenin dOhmmetre okunan değer yaklaşık 10.000 sonsuz değer göstermesi durumunda kabloda kopukluk (atlama aralığı) olduğu anlaşılır. Kablo başlıkları kontrol edilmelidir. Arıza giderilemiyorsa kablolar yenisi ile değiştirilir.

5.4.5. Ateşleme Bobini Kontrolleri

Primer ve sekonder sargılar bobinin iki iletken grubunu oluştururlar. Bu nedenle bir ohmmetre kullanarak bobin üzerinde gerekli kontroller yapılabilir.

Bir ohmmetre ayarlandıktan sonra bobinin iki ucu arasına bağlanarak sargılarda kısa devre, kopukluk, aşırı direnç ve şasi kaçağının olup olmadığı anlaşılabilir.

Örneğin değerleri bilinen bir bobinde, primer  ise, bobin sargılarında yapılan ölçü sonucu ohmmetre sonsuz değerddirenç 3  dan fazla değerdgösteriyorsa sargıda kopukluk olduğu, 3

 dan azdOkunması sargılarda aşırı direnci ve 3 değer okunması ise sargılarda kısa devre olduğunu gösterir (Şekil 9.32.a).

Bobinde şasiye kaçağın varlığı Şekil 9.32.b deki gibi ölçülür. Eğer şasiye kaçak varsa bu durumda ohmmetre değer gösterir.

Yukardaki örnekte olduğu gibi endiksiyon bobininin primer ve sekonder sargıları kontrol edilir. Ölçülen değerler katalok değerleriyle karşılaştırılarak değerlendirilir.

Şekil 9.32. ohmmetre ile bobinin kontrol edilmesi

6. HALL ETKİSİ KUMANDALI ELEKTRONİK ATEŞLEME SİSTEMİ

6.1. SİSTEMİN KULLANILDIĞI ARAÇLAR

Hall etkisi kumandalı tetikleme sistemi, manyetik kumandalı olandan sonra en yaygın olarak kullanılan tetikleme sistemidir. Almanya’da üretilen BMW, OPEL marka taşıtların bir kısmında ve bazı Japon üretimi otolarda kullanılır.

 

6.2. SİSTEMİN PARÇALARI

Sistem, distribütör içine yerleştirilmiş bir hall etkisi prensibine göre çalışan tetikleyici entegre ile distribütör dışındaki kontrol ünitesinden oluşur. Kontrol ünitesi bobin primer devre akımını keserek sekonder sargılardan yüksek gerilim oluşturur.

6.3 HALL ETKİSİ (HALL EFFECT) KUMANDALI ENTEGRENİN ÇALIŞMA PRENSİBİ

Bu tipin yapı ve çalışması manyetik kumandalıya benzer. Hall effect olayı şekil 9.30da basit olarak açıklanmıştır.

Üzerinden akım geçen yarı iletken levha demir dik olarak bir manyetik alanın kuvvet hatları tarafından kesilirse, iletkenin kenarları arasında bir manyetik gerilim meydana gelir. Bu gerilim manyetik alanın ve yarı iletkenden geçen akımın şiddetiyle doğru orantılıdır. Manyetik alanın yarı iletkeni kesme hızı hall gerilimini etkilemez. Bu olaya bulan kimsenin adından dolayı “Hall Effect” denilmektedir.

Şekil 9.34. Hall etkisinin oluşumu

Şekil 9.35. Hall etkili sinyal üreticisi ve hall gerilimi

6.4. ELEKTRONİK KONTROL ÜNİTESİNİN GÖREV VE ÇALIŞMA PİRENSİBİ

Distribütör içerisine yerleştirilen tetikleyicinin dış görünüşü ve kısımları şekil 9.36 da görülmektedir. Hall etkisi ünitesi küçük bir entegre devredir. Entegrenin fonksiyonlarını gösteren blok şema şekil 9.37 de verilmiştir. Hall etkisi ünitesinden elde edilen gerilim sinyalleri elektronik ateşleme sistemini tetiklemek için kullanılır (Şekil 9.36)

Şekil 9.36. Distribütör içerisine yerleştirilen tetikleyicinin dış görünüşü ve kısımları

Şekil 9.37 Hall etki ünitesinin (elektronik kontrol ünitesi) blok şeması

Distribütör milinin dönüşü sırasında şekil 9.38de görülen kanatçıklar (1) hava aralığından (5) geçerken manyetik kuvvet hatlarının yolunun şekil 9.38 de altta görüldüğü gibi keserler.kanatçıklar hava aralığının dışına çıktığı zaman, hall etkisi ünitesini etkileyen manyetik alan yoğunluğu (B) artış gösterir. Hall etkisi ünitesine, etki eden manyetik alan yoğunluğu ve bunun sonucu olarak meydana gelen hall etkisi geriliminin (UH) değişimi şekil 9.35de görülmektedir.

Şekil 9.38 Distribütör içindeki hall entegresi ve çalışması

Şekil 9.39da hall etkisi kumandalı ateşleme sisteminin diğer bölümleri görülmektedir. Ateşleme anında hall etkisi ünitesinden gelen (UH) pozitif gerilim sinyali yine hall etkisi ünitesinin bir parçası olan To transistorünü iletime geçirir. Bu durumda R2 direnci üzerinden akım alan NPN tipi T1 transtörünün beyzi, To transistor ünün iletime geçmesi ile şasilenir. T1in yalıtıma geçmesi ile T2 ve T3 transistörleride yalıtıma geçerek bobin primer devre akımını keserler.

Şekil 9.39 Hall etkisi kumandalı ateşleme sisteminin diğer bölümleri

7. OPTİK KUMANDALI ELEKTRONİK ATEŞLEME SİSTEMİ

Fotoelektrik kumandalı tipin tetikleme sisteminde bir fototransistör ile ışığı bu fototransistör üzerine odaklanmış küçük bir infrared diyot kullanılır (Şekil 9.40). Distribütör milinde yukarda açıklanan hall efect sisteminin tetikleme tekerine benzer yarıklı bir tetikleme tekeri vardır. Distribütör mili dönerken tetikleme tekerinin kanatları infrared diyot ile fototransistör arasına girince ışık perdelenmiş olur ve pirimer devreden akım geçmeye başlar. Kanatlar arasındaki aralık infrared diyodun karşısına gelince ışık fototransistörü etkiler ve bir gerilim sinyali meydana gelir. Bu gerilim sinyali transistor ün beyz devresine etki ederek primer devre akımının kesilmesini ve bujide kıvılcım çakmasını sağlar. Bu sistemin en önemli dez avantajı foto transistor ün ve infrared diyodun cam yüzeyi kirlendiği taktirde sistemin çalışmamasıdır.

Şekil 9.40 Fotoelektrik kumandalı tip tetikleme sistemi

 

COMMON RAIL DIRECT INJECTION

CDI motor yani Common Rail Direct Injection motor, Mercedes-Benz'in dizel motor alanında yaptığı yeni buluşu. Eski tip dizel motorların tersine, yakıtı tek bir ortak hattan yüksek basınç altında motora iletiyor. Enjeksiyon miktarı ve noktası, sensörler ve elektronik beyin aracılığıyla hiçbir şaşmaya olanak vermeden seçilebiliyor. Bu da motorda oluşan gürültüyü en alt seviyeye çekerken, yakıt tasarrufunu da arttırıyor.

CDI motorun esasını üç ana başlık altında toplamak mümkün:

- Yüksek basınçlı pompa

- Yakıtın bulunduğu ortak hat

- Tek başına görev yapan enjektörler

Pompa, yakıtı ortak hatta, 1350 bar basınca varan yüksek basınçla gönderir. Enjektörlerde ise motorun elektronik beyni tarafından kontrol edilen yüksek hızlı solenoid valfler ile silindire gönderilecek yakıt miktarı ayarlanır. Burada en önemli özellik, yakıt miktarının tayininde kullanılan elektronik beyindir. Bu sistem ile doğru miktarda yakıtın silindirde yanma öncesi bulunması sağlanmış olur.

Bu sırada ortak hatta bulunan basınç sensörleri, o anki yük ve değişen hıza bağlı olarak ortaya çıkan yakıt gereksinimini sağlamakla görevlidirler. Bunu da enjektörlerdeki basınç seviyesini sürekli olarak ayarlayarak yaparlar. Sonuçta silindirlerin içine yakıt damlalarının homojen bir şekilde dağılması sağlanarak tam bir yanma gerçekleşir. Motor gürültüsünü en aza indirgeyen bir başka sistem de, asıl yanmanın milisaniyeler öncesinden püskürtülen çok küçük miktardaki yakıttır. Bu ön hazırlık ile silindirin içindeki basınç kademesi indirgenerek oluşan yanma gürültüsü hafifletilir, daha rafine bir yanma sağlanır. Silindir başına düşen 4 adet supap ile de yanmanın verimi arttırılır.

Elektronik beyin motorun çeşitli yerlerindeki sensörler ile motorun çalışmasını kontrol eder, yakıt tüketimini sürekli olarak denetler. Zaten CDI motorun ekonomik oluşunun da kaynağında bu yatmaktadır.

www.arabadergisi.com

İÇİNDEKİLER

Dizel Motorlarının Tarihi

Dizellerde Kullanılan Yakıt Pompa Sistemi Çeşitleri

Common Rail’e Duyulan İhtiyaç

Common- Rail Direkt Enjeksiyon Sistemi (CDI)

Common-Rail Sistemin Sağladığı Teknik Avantajlar

Common-Rail Sisteminin Yapısı

Yakıt Beslemesi

Alçak Basınç Devresi

Yüksek Basınç Devresi

Alçak Basınçlı Besleme

Besleme Pompası ve Çalışması

Yakıt Filtresi

Düşük Basınç Ayar Valfi

Yüksek Basınçlı Besleme

Yüksek Basınç Pompasının Çalışması

Yakıt Basıncı Ayar Valfi ve Çalışması

Dağıtıcı Boru (Rail)

Enjektör

Enjektörün Yapısı

Enjektörün Çalışması

Geri Akış

Sensörler

Motor devir sensörü

Yakıt sıcaklık sensörü

EGR elektrovanası konum sensörü

Kam mili konum sensörü

Rampa basınç sensörü

Emme basıncı sensörü

Common-Rail Sistemin Temel Özellikleri

Common-Rail Sistem İle Elde Edilen Sonuçlar

 

 

 

1. Dizel Motorlarının Tarihi

Dizel motorlarının tarihi otomobilin doğduğu yıllara kadar dayanıyor. 1800’lü yılların sonlarına doğru Rudolf Diesel tarafından bulunan bu motor yıllar sonra gemi ve trenlerde kullanılmaya başlandı. Dizel motorlar zamanla iş makinesi, ticari araçlar ve binek araçlarda gündeme geldi.

Rudolf Diesel’in geliştirdiği dizel motorları, ilk olarak 1824 yıllarında Fransız mühendisi Carnot, 1885–1890 yılları arasında Herbert Akroyd Stuart tarafından incelenmiştir. Daha sonra bunları 1890 yılında Capitaine yarım dizel motoruyla takip etmiştir.

Ve en sonunda 1892 -1897 yılları arasında Rudolf Diesel şimdiki dizel motorlarının temelini teşkil eden çalışmayı gerçekleştirip, dizel motorunun patentini almıştır.

 

2. Dizellerde Kullanılan Yakıt Pompa Sistemi Çeşitleri

- Sıra tipli sistemler.

- Distribütör tipi sistemler.

- Müşterek manifold tipi sistemler.

- Cummıns PT tipli sistemler .

- Enjektör tipli sistemler.

 

3. Common Rail’e Duyulan İhtiyaç

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.

 

4. Common- Rail Direkt Enjeksiyon Sistemi (CDI)

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.

 

5. Common-Rail Sistemin Sağladığı Teknik Avantajlar

- Hava-yakıt karışımının oluşumunu iyileştirir,

- Enjeksiyon basıncı, geniş limitler içerisinden serbestçe seçilebilir,

- Yakıt enjeksiyonunun başlangıcı ve enjekte edilen yakıt miktarı da serbestçe belirlenebilir,

- Çalışma koşullarının değiştiği durumlarda ve özellikle de soğukta daha esnektir,

- Yanma ekolojiktir ve ekonomiktir,

- Çalışması için daha az motor gücüne ihtiyaç duyulur,

- Daha basit bir sistemdir,

- Modüler bir sistemdir,

- Düşük maliyet sağlar.

 

Common-Rail Sistemin Diğer Sistemlerle Karşılaştırılması

 

6. Common-Rail Sisteminin Yapısı

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.

Basınç oluşumunun ve püskürtmenin ayrılmasına ilişkin tek şart, bir dağıtıcı boru (rail) ve enjektörlere giden borulardan oluşan, Yüksek Basınç Tutucusu’dur. Sistemin çekirdek parçası, manyetik supap kumandalı enjektördür. Püskürtme olayı, beyinden manyetik supaba giden bir sinyal ile başlatılır. Bu arada püskürtülen miktar, hem manyetik supabın açılma süresine hem de sistem basıncına bağlıdır. Sistem basıncını, yüksek basınçlı, pistonlu pompa oluşturmaktadır. Adı geçen pompa, düşük tahrik dönme momentleri ile çalışır, bu da pompa tahrikinin yükünü azaltmış olur. Basınç oluşumu için, binek otomobillerde distribütör tipi pompalar; ticari araçlarda ise sıra tipi pompalar öngörülmüştür. Common-Rail sistemlerinde, beyin, sensörler ve çoğu sistem fonksiyonları, başkalarında bulunan pompa-meme-birimi ve pompa-boru-meme gibi zamana bağlı tek pompa sistemleri ile eşittir. Common-Rail tekniği ile varılan gelişmeler duyulabilmekte ve ölçülebilmektedir. Ön püskürtme sayesinde bu direkt püskürtücü, ön yanma odalı motorun düşük gürültü seviyesi ile çalışırken aynı zamanda en katı egzoz gazı kurallarına da uymaktadır.

Common-Rail Sistemin Yapısı

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.

Sistemde bulunan bir yüksek basınç pompası, sürekli olarak yüksek basınç üretir. Bu basınç, rail elemanı tarafından saklanır. Kısa püskürtme boruları üzerinden 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.

7. Yakıt Beslemesi

7.1 Alçak Basınç Devresi:

Yakıt besleme sistemi, bir düşük basınç devresi ve bir de yüksek basınç devresi olmak üzere iki bölümden meydana gelir.

Düşük basınç devresi aşağıdakilerden oluşur;

- Yakıt deposu

- Besleme pompası

- Yakıt filtresi

 

7.2 Yüksek Basınç Devresi:

Yüksek basınç devresi aşağıdakilerden oluşur.

- Yüksek basınç pompası

- Basınç kontrol valfi

- Rail basınç sensörü

- Yüksek basınç dağıtıcısı (rail)

- Enjektör

 

8. Alçak Basınçlı Besleme

Dizel yakıtı depodan, 12 voltta çalışan elektrikli bir besleme pompası vasıtası ile emilir. Bu pompa, radyal pistonlu pompanın yağlanmasını sağlamak için de yeterli debiyi sağlar. Dizel filtresi, elektrikli pompa ile radyal pistonlu pompa arasına yerleştirilmiştir.

Yüksek basınç hidrolik bağlantıları; iç çapı 2 mm, dış çapı ise 6 mm olan çelik borular vasıtası ile yapılmıştır. Pompanın sirküle ettiği yakıt, tek bir boruda toplandıktan sonra yine depoya gönderilen enjektör sirkülasyonundan ayrı olarak depoya gönderilmelidir.

 

8.1 Besleme Pompası ve Çalışması

Elektrikli pompa, hacimsel silindirli tiptedir; sürekli mıknatıslı bir motoru vardır. Motor tarafından döndürülen çark, emme kanalından besleme kanalına doğru değişen hacimler oluşturur. Pompanın iki adet valfi vardır; bu valflerden biri pompa çalışmıyor iken yakıt devresinin boşaltılmasını önler, diğeri ise basıncın 5 bar değerini geçmesi halinde yakıtın sirkülasyonunu sağlayan fazla basınç valfidir.

Elektrik motoru, makaralı hücre pompası elemanını çalıştırarak emme tarafındaki odacığın yakıtla dolmasını sağlar. Pompa elemanında bir oyuk içindeki yatağa eksantrik  olarak bir disk yerleştirilmiştir. Diskte sabit olmayan makaralar bulunur. Yakıt emme tarafında, odacığın tabanı ve makaralar arasına akar. Dönme hareketi ve yakıtın basıncı ile makaralar dönüş yönüne bastırılırlar. Bu şekilde yakıtın basma tarafındaki çıkışa ulaşması sağlanır.

Besleme Pompası Kesiti

8.2 Yakıt Filtresi

- Yakıt filtreleri

- Yakıt ısıtma tertibatı

Kartuş tipindeki yakıt filtresi, kağıt disklerden yapılmış, filtreleme yüzey alanı 5300 cm2 ve filtreleme derecesi 4-5 mm olan bir filtre elemanını içerir. Filtrede, filtre üzerine monte edilmiş olan termik bir anahtar tarafından kumanda edilen bir ön ısıtma tertibatı mevcuttur. Dizel yakıtının sıcaklığı 6 °C’nin altına düştüğü zaman, bir elektrik rezistörü yakıtı enjeksiyon pompasına göndermeden önce 15 °C’ye kadar ısıtır. Filtre kartuşunun tabanında, filtrede yoğuşan suyun boşaltılması için bir tapa mevcuttur.

 

8.3 Düşük Basınç Ayar Valfi

Bu valf, yakıt filtresi üzerinde yer alır ve üzerine kalibre bir yayın etki ettiği bir bilyadan oluşur. Bilya üzerine etki eden yakıt besleme basıncı, yay kuvvetini yendiği zaman, yakıtın bir kısmı geri dönüş borusu üzerinden yakıt deposuna gönderilir.

9. Yüksek Basınçlı Besleme

9.1 Yüksek Basınç Pompasının Çalışması

Yüksek basınç pompası, üç radyal pistonlu olan “radyal pistonlu” tipte bir pompadır. Toplam kapasitesi 0,657 cc’dir. Pompaya senkronizasyon gerektirmeyen triger kayışı tarafından kumanda edilir.

Pompa, uygunluk sebebi ile yani klasik sistemlere montajı motor ile senkronize  edilmesi gerekmeden, motorun dönme hızının yarısına eşit bir hızda döner. Yüksek basınç pompası, alçak basınç ve yüksek basınç beslemesi arasındaki bağlantıyı sağlar. Bu esnada yakıt üç pompa elemanı tarafından sıkıştırılır. Pompa elemanlarının arasında eksantrik ve eksantrik mili bulunur. Eksantriğin hareketi 120º aralıklı yerleştirilen pistonların aşağı-yukarı hareketine yol açar. Pompa, uygun kanallar üzerinden, içeride dolaşan aynı dizel yakıt ile yağlanır ve soğutulur. Pompa, uygun şekilde soğutmanın sağlanması için, düşük basınçta en az 0,5 bar ile ve besleme debisinden en az 0,5 l/dk. daha fazla bir debi ile beslenmelidir. Basınç ayar valfi tarafından çekilen yakıt ile pompanın soğutulması ve yağlanması için kullanılan yakıt, atmosfer basıncındaki depoya gönderilir.

Yüksek Basınç Pompasının Elemanları

Pompanın çalışma şeklini üç pompa elemanının bir tanesinin örneğinde açıklayalım. Her pompa elemanının üstünde birer giriş ve çıkış supabı bulunur. Pompa elemanlarının  bir tanesinin pistonunun aşağı doğru hareketi, besleme pompasından yakıt akışı için gerekli basıncın, giriş supabının açılma basıncından daha yüksek olmasına yol açar. Yakıt, pompa elemanının boş bölmesine emilir. Piston alt ölü noktasına geldiğinde basıncın düşmesinden dolayı giriş supabı kapanır ve yakıt akışı durur. Tekrar yukarıya doğru hareket eden bir pompa pistonu, yakıtı sıkıştırmaya başlar. Pompa elemanında rail sisteminde mevcut olan basınca ulaşıldığında çıkış supabı açılır.

Yüksek oranda sıkışmış yakıt, piston üst ölü noktaya gelinceye kadar yüksek basınç devresine girer. Bundan sonra tekrar basınç düştüğü için, çıkış supabı kapanır ve anlatılan süreç baştan başlar.

Yüksek Basınç Pompasının Çalışması

9.2 Yakıt Basıncı Ayar Valfi ve Çalışması

Ayar valfinin görevi; motorun çalışma durumuna bağlı olarak rail sisteminin yüksek basınç dolaşımının sabit olmasını sağlamaktır; yani rampada, enjeksiyon beyni tarafından belirlenen basınç değerini sağlar. Motor çalışmadığı zaman manyetik bobinden akım geçmez. Bu durumda rail basıncı ile baskı yayı arasında basınç mekanik olarak dengelenir. 100 bar’lık bir rail basıncı oluşur. Basınç dengelemesinden dolayı dışarı verilen yakıt, depoya veya yüksek basınç pompasına iletilir. Motor çalıştığında ve yüksek basınç pompası ile rail sisteminde uygun basınç oluştuğunda, supabın manyetik bobinine akım gider.

Yakıt Basıncı Ayar Valfi

Basıncı yükseltmek için, devrenin(yüksek basınç hattı), geri dönüş ile bağlantısı olmamalıdır. Bunun için , bilya bir yay (baskı yayı) ve elektronik beyin tarafından beslenen bir bobin (manyetik bobin) yardımıyla kapalı tutulur.

Basıncı düzenlemek için, elektronik beyin, bobinin besleme gerilimini belirlenen basıncı elde edebilmek için değiştirir. Bu sayede devrenin (yüksek basınç hattı) basıncı bobinin ve yayın kuvvetini yenebilir. Bilya yerinden kalkarak geri dönüş kanalını (depoya dönüş kanalı) açar ve böylece basıncın düşürülmesi sağlanır.

Kısaca; motor çalışmadığında, basınç valfi devre dışı kalır. Yüksek basınç gücü, yay gücünden fazla olduğundan ayar valfi açılır. Motor çalıştığında, basınç valfi devreye girer. Ayar valfi kapanınca bir taraftan yüksek basınç, diğer taraftan manyetik ve yay basınç gücü, bir güç dengesi oluşturur.

 

9.3 Dağıtıcı Boru (Rail)

Dağıtıcı(Rail) Boru

 

Yüksek basınç dağıtıcı borusu (rail), her pompa devrinde, üç pompa stroğunun ve enjektörlerin açılmalarının sebep olduğu basınç farklılıklarını sönümler. Dağıtıcının iç hacmi, geçici çalışma dönemlerinde basınç adaptasyonunda gecikmelere izin vermeden ve dağıtıcının dizel yakıtı ile doldurulması gereken marşa basma safhasını engellemeden , bu palsları sönümleyecek şekilde dizayn edilmiştir. Dağıtıcı (rail), yüksek çalışma sıcaklıklarına dayanıklı çelikten yapılmıştır, şekil olarak uzundur ve dağıtıcı boyunca uzanan 11 mm çapında silindirik bir kanala sahiptir. Bu kanalın hacmi yaklaşık olarak 34 cc’dir. Dağıtıcının üzerinde, braketler vasıtası ile motora bağlanması için delikler mevcuttur

 

9.4 Enjektör

9.4.a Enjektörün Yapısı

Common-Rail müşterek rail sistemi için üretilen elektromanyetik kumandalı özel enjektörler, yüksek bir hassasiyete ve çok dar tolerans limitlerine sahiptir. Bilinen dizel püskürtme tertibatlarında olduğu gibi burada da enjektörler silindir başlıklarına sıkıştırma plakaları ile tespit edilir. Böylece mevcut dizel motorlarına monte edilebilirler. Silindir başlığında yer aldığından dolayı enjektörler çok küçük çapta, 17 mm çapında üretilirler.

Enjektörleri işlev bakımından dört bölüme ayırabiliriz. Her bir elemanın nereye ait olduğu şekilde görülebilir. İşlev bölümleri; yakıt kanal bağlantıları, hidrolik kontrol sistemi, iğneli altı tane delikli enjektör memesi ve manyetik supabıdır.

Enjektörün Bölümleri

 

9.4.b Enjektörün Çalışması

Enjektörün çalışması çok karmaşık bir süreci kapsar. Küçük adımlara ayırarak açıklayalım. Enjektör serbest konumda, elektromıknatıs elektriksel olarak beslenmez ve kılavuz iğne kapalı konumdadır. Giriş deliği üzerinden beslenen kumanda odasındaki basınç, hattaki basınca eşittir. Dolayısı ile basınç çubuğu-pim grubuna kapanma yönünde etki eden kuvvetler, açılma kuvvetini yener. Püskürtme sürecinin önemli parçalarından bir tanesi, enjektör memesi iğnesidir. Enjektör memesi iğnesi, enjektör memesi yayı ile yuvasına bastırılır. Sürekli olarak yakıtla dolu olan enjektör kapalı durur. Enjektör memesi iğnesi üst tarafındaki odacıkta rail basıncı altında olan yakıt bulunur. Rail basıncının enjektör başlığı yayını kaldırıp sürekli bir püskürtme olmaması için  kontrol pistonu tarafından aksi yönde bir basınç oluşturulur. Manyetik supap devre dışıdır  armatürün supap bilyası, bastırma yayı tarafından çıkış tıkacındaki yerine bastırılır. Supap kontrol bölmesine yakıt akar ve railin yüksek basıncı oluşur. Supap kontrol pistonundaki rail basıncı ve enjektör memesi yayının gücü, enjektör iğnesini, basınç basamağını etkileyen açma gücüne karşı kapalı tutarlar. Enjeksiyon başlangıcında elektromıknatıs elektriksel olarak beslendiğinde, kılavuz iğne yukarı hareket eder ve kesit alanı giriş deliğinden daha büyük olan çıkış deliği açılır. Sonuç olarak, giriş deliği üzerinden yeterli miktarda akış olmadığından dolayı, kumanda odasında mevcut olan dizel yakıtı boşaltılır ve basınç düşer. Basınç çubuğunun üst kısmına etki eden kuvvet azalır ve açma kuvveti değerinin üzerine çıktığında, püskürtücü açılmaya başlar. Sürekli olarak basınç borusu tarafından doldurulan besleme odasından gelen dizel yakıtı püskürtücü üzerinden akmaya başlar ve yakıt silindirlere gönderilir. Yani manyetik supap devreye alındığında veya elektromıknatısın gücü, bastırma yayı ve armatürün toplam gücünün üstüne çıktığında, çıkış tıkacı açılır.

Çıkış tıkacı açıldığında yakıt, supap kontrol bölümünden üstteki boşluk vasıtası ile yakıt geri iletme elemanı üzerinden depoya gider. Supap kontrol bölmesindeki basınç düşer ve kontrol pistonu yukarı doğru hareket eder. Supap kontrol bölmesinin basıncı, odacık basıncından az olduğu için supap kontrol  pistonu yukarı doğru itilir ve enjektör yayı bastırılır. Kontrol pistonu üst konumda olduğunda enjektör iğnesi tamamen açıktır. İğnenin açılması ile püskürtme süreci başlar.

Enjeksiyon sonunda elektromıknatısın elektriksel beslenmesinin kesilmesi, çıkış deliğinin kapanmasına sebep olur, bu da daha sonra kumanda odasındaki basıncın hızla artarak orjinal değerine ulaşmasını sağlar. Sonuç olarak, basınç çubuğu pimine etki eden kuvvetler tekrar dengelenirler. Kuvvetlerin dengelenmesi sonucunda, basınç çubuğu ve pimi tekrar aşağı doğru hareket eder. Püskürtücüye  yakıt akışı durdurulur ve enjeksiyon sona erdirilir. Yani manyetik supap devre dışı kaldığında armatür, bastırma yayının gücü ile aşağı doğru itilir. Akıtma tıkacının kapanması ile supap kontrol  bölmesinde yine rail’de  olduğu gibi bir basınç oluşur. Supap kontrol bölmesi ile enjektör yayının gücü, yine odacık gücünün üstüne çıktığından enjektör iğnesi kapanarak püskürtme sona erer.

Enjektörün Çalışması

 

10. Geri Akış

Yanmaya iletilmeyen yakıt, alçak basınç beslemesinin geri dönüş kanalı tarafından tekrar geri taşınır. Yakıtın geri taşınması için, geri dönüş kanalında çeşitli elemanlara ihtiyaç vardır. Yakıt soğutma maddesi dolaşımına entegre edilmiştir. Yakıt yüksek basınçlı besleme esnasındaki sıkıştırmadan dolayı ısındığı için soğutulduktan sonra geri dönüş kanalına varması gerekir. Sulu yakıt soğutma dolaşımında bulunan parçalar, yakıt sıcaklığında gereken düşüşü sağlarlar. Dizel yakıtı ısı eşanjörü soğutma maddesi dolaşımının geri dönüş kanalına entegre edilmiştir. Yakıtın yükselmiş ısısı, dolaşan soğutma maddesine verilir Elektrikli soğutma maddesi ek pompası, ısınmış soğutma maddesini ek bir soğutucudan geçirerek ısı eşanjörüne geri götürür. Yakıt sıcaklığı 70 ºC’yi bulunca devreye girer. Soğutma süreci esnasında yakıt sıcaklığı 65 ºC’nin altına düşerse tekrar devreden çıkar. Yakıt soğutma dolaşımı, ana soğutma dolaşımının geri dönüş kanalına doldurma hortumu vasıtası ile bağlıdır.

 

11. Sensörler

Sensörler, geçerli olan çalışma durumunu belirlerler ve bunu yaparken örneğin yakıt sıcaklığı, motor devir sayısı veya yük gibi çeşitli fiziki değerleri elektrik sinyallerine dönüştürürler. Bunları ana kontrol ünitesine iletirler.

 

11.1 Motor devir sensörü

Yerleşim

Motor üzerine bağlanmıştır. Volan üzerine monte edilmiş sinyal dişlisine bakar.

Çalışması

Bu sensörün görevi motorun devrini ve açısal konumunu tespit etmektir. Sensör değişken manyetik dirençli bir transdüktördür. Sinyal dişlisinin 60 adet dişi vardır, bunların iki tanesi referans oluşturmak üzere çıkartılmıştır; böylece bir dişin geçişi 60’lik açıya (3600’lik açı 60 dişe bölünür) karşı gelir. Eksik iki dişin oluşturduğu boşluğu takip eden ilk dişin sonu senkronizasyon noktası olarak algılanır. Bu boşluk sensörün altından geçerken, motorun 1-4’nolu piston çifti ÜÖN’den 1140 öndedir.

 

11.2 Yakıt sıcaklık sensörü

Yerleşim

Yakıt geri dönüş manifoldu üzerine monte edilmiştir.

Çalışması

Sensörün aktif kısmı negatif sıcaklık katsayılı, sinterizasyon yolu ile elde edilmiş bir dirençtir. Sensörün normal direnci: 100 0C sıcaklıkta 0,186 kΩ ± %2, 20 0C sıcaklıkta 2,5 kΩ ± %6’dır.

Çalışma aralığı: -40 ~ 140 0C’dir.

 

11.3 EGR elektrovanası konum sensörü

Yerleşim

Egr elektrovanası emme borusunun üzerine yerleştirilmiştir. Konum kaptörü ise egr elektrovanasının içine entegre edilmiştir.

Çalışması

Bu bir potansiyometredir. Elektronik beyin bu bilgiyi; egr elektrovanasının konumunu kontrol etmek için kullanır.

Yorum (yok) Yorum yaz! Kalıcı Bağlantı