Jetronic Yakıt Enjeksiyon Sistemi

Gazi Üniversitesi Obitet dokünanıdır.

3. JETRONİK YAKIT ENJEKSİYON SİSTEMLERİ

3.1. K-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi

Bosch K-Jetronik 1970’lerin başında ortaya çıkmış, güvenilir ve verimli olması nedeniyle büyük üne kavuşmuştur. Sistemin oksijen (lambda) sensörü ve bilgisayarla çalışan versiyonları bulunmakta ise de, tamamen mekanik olan tipleri daha yaygındır. [18]

Bu sistemde yakıt, bütün enjektörlerden sürekli ve düzenli olarak emme manifoldu kanalına ve emme supabı arkasına püskürtülür. Püskürtülen yakıtın miktarı motorun emdiği havanın miktarına bağlıdır. Karışım kontrol ünitesi, motorun emdiği havayı ölçer ve silindirlere uygun miktarda yakıt püskürterek karışım oranını istenilen değerde tutar. Karışım oranının sürekli olarak kontrol altında tutulması, bütün çalışma koşullarında motordan en yüksek performansın, en iyi yakıt ekonomisinin elde edilmesini ve egzoz emisyonunun düşük olmasını sağlar. [9, 18]

Sistemde elektrikli bir pompa depodan gelen yakıtı, basıncını bir supap ve by-pass devresinin yardımı ile devamlı ve hassas olarak ayarlayarak yakıt dağıtıcısına göndermektedir (Şekil 3.1). Dağıtıcı, metal bir diyafram ile bir tarafı pompaya diğeri ise enjektörlere bağlı olan iki ayrı kısıma ayrılmıştır. Benzin dozajını ayarlayan kısımda dikey olarak hareket eden bir kontrol pistonu (plancır) bir taraftan diğerine ne kadar yakıt gönderileceğini belirlemektedir. Bu piston hava giriş yolunda bulunan ve emilen hava miktarını ölçen plakaya (sensör) bağlı bir kol tarafından hareket ettirilmektedir. Yuvarlak olan bu plaka emilen hava akımına göre koni şeklindeki muhafazanın içerisinde hareket etmektedir ve pozisyonu ne kadar yukarda olursa arasından o kadar çok hava geçebilmektedir. Motora havanın girmesi plakayı belirli bir yere kadar kaldırarak kontrol pistonunun o anda gereksinim duyulan miktardaki yakıtı göndermesini sağlamaktadır.

Manyetik olarak çalışan ilk hareket enjektörü emme manifolduna ilave benzin püskürterek karaşımı zenginleştirmektedir. Termik zaman şalteri bu enjektöre giden devreyi kontrol ederek, motor çalışmadığı takdirde boğulmasını önlemektedir. Isınma sırasında, yakıtı kontrol eden basınç regülatörü ve yardımcı hava regülatörü rölanti devrini arttırırken zengin bir karışım sağlamaktadır. [18]

Şekil 3.1. K-Jetronik yakıt enjeksiyon sistemi [3] 1. Yakıt deposu, 2. Eletro yakıt pompası, 3. Yakıt tutucusu, 4. Yakıt filtresi, 5. Isıtma regülatörü, 6. Enjektör, 7. Emme manifoldu, 8. Soğukta ilk hareket enjektörü, 9a. Yakıt miktarı dağıtıcısı, 9b. Sistem basınç regülatörü, 10. Hava miktar ölçeri, 10a. Hava klapesi, 11. Açma ventili, 12. Lambda sondası, 13. Termik zaman şalteri, 14. Distribütör, 15. Ek hava iticisi, 16. Gaz kelebeği şalteri, 17. Ana röleler, 18. Kumanda beyni, 19. Kontak anahtarı, 20. Batarya

3.2. KE-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi

KE-Jetroniğin temel sistemi K-Jetronik ile aynıdır. Sistem hem mekanik hem de elektronik olarak çalışmaktadır (Şekil 3.2).

Şekil 3.2. KE-Jetronik yakıt enjeksiyon sistemi [4] 1. Yakıt deposu 2. Elektro yakıt pompası 3. Yakıt tutucusu 4. Yakıt filtresi 5. Sistem basınç regülatörü 6. Hava miktar ölçeri 6 a. Hava kelebeği 6 b. Potansiyometre 7. Yakıt miktarı dağıtıcısı 7 a. Kontrol pistonu 7 b. Kontrol kenarı 7 c. Üst karter 7 d. Alt karter 8. Enjektör 9. Emme manifoldu 10. Soğukta ilk hareket enjektörü 11. Termik zaman şalteri 12. Gaz kelebeği 13. Gaz kelebeği şalteri 14. Ek hava iticisi 15. Motor sıcaklık sensörü 16. ECU 17. Elektro hidrolik basınç ayar 18. Lambda sondası 19. Distribütör 20. Kontrol rölesi 21. Kontak anahtarı 22. Batarya

KE-Jetronik’in K-Jetronikten farkı ise, sensörler ile toplanan veriler ECU tarafından işlenmekte ve gerekli yakıt dozajının ayarlanabilmesi için elektro hidrolik sinyallere dönüştürülmektedir.Sisteme ECU (Elektronik Kontrol Ünitesi), sıcaklık sensörü, hava kelebeği şalteri, elektro hidrolik basınç regülatörü gibi parçalar eklenmiştir Bu şekilde bir düzenleme ile yakıt ekonomisi arttırılmakta, emisyon ise azaltılmaktadır. Bu sistemde, egzoz manifolduna yerleştirilen sensör çıkan sıcak gazların kompozisyonunu kontrol ederek püskürtme sisteminin çalışmasını düzenleyen sinyaller göndermektedir. Amacı, stokiometrik karışım oranının sağlanarak, HC, CO ve NOx gibi üç ana kirleticinin üç yollu katalizörle temizlenmesidir [4, 18]

Elektronik kontrollü KE-Jetronik K-Jetronikle karşılaştırıldığı zaman aşağıdaki özelliklere sahiptir.

·Kontrol işlemini, yakıt dağıtıcısının ölçme aralıklarında hidrolik basınç düşümünü ayarlayan elektro-hidrolik basınç ayarlayıcı yardımıyla merkezi olarak yapar,
·K-Jetronik’in ısınma regülatörü iptal edilir,
·Düz kontrol özelliği ile diyafram tip basınç regülatörü, ana basınç ve kontrol basıncını sağlar. K-Jetronik’in plancır tip basınç regülatörü iptal edilir.
·Sistem, yük değişimlerine çok hızlı bir şekilde cevap verir. [9]

3.3. Mono-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi

Her silindir için ayrı bir enjektör tertibatının aksine, Mono-Jetronik merkezi püskürtme sisteminde her motor veya silindir grubu için tek bir enjektör bulunmaktadır. Karbüratörün yerini almasının en önemli nedenleri, öngörülen emisyon değerlerinin daha kolay karşılanabilmesi, katalitik konvertörle birlikte çalışabilmesi ve yakıt ekonomisini arttırmasıdır. [15]

Şekil 3.3’de Mono-Jetronik yakıt enjeksiyon sisteminin iç yapısı görülmektedir. [18]

Şekil 3.3. Mono-Jetronik yakıt enjeksiyon sistemi [6] 1. Yakıt deposu 11. Ayarlama ventili 2. Elektro yakıt pompası 12. Lambda sondası 3. Yakıt filtresi 4. Basınç regülatörü 13. Termik zaman şalteri 5. Enjektör 14. Distribütör 6. Hava sıcaklık sensörü 15. Batarya 7. ECU 16. Kontak anahtarı 8. Gaz kelebeği 17. Röleler 9. Gaz kelebeği şalteri 18. Teşhis bağlantısı 10. Potansiyometre 19. Depoya dönüş

Tek noktalı püskürtme sistemi, karbüratör ve çok noktalı püskürtme sistemleri arasında bir sistem olup küçük taşıtlar için yapılmıştır. Yakıt besleme konusunda karbüratöre göre çok az bir üstünlüğü olsa da dozajını çok daha iyi ayarlayabilmektedir. Gövdesi içerisine giren havaya bir veya iki memeli enjektör tarafından yakıt püskürtülmektedir. Hava miktarı ölçücüsü, soğutma suyu sıcaklık sensörü ve gaz kelebeği şalterinden gelen sinyaller, ECU’dan değerlendirilip tek bir enjektöre kumanda edilerek hava/yakıt oranı ayarlanır.

Bu sistem de yakıt, karbüratörlerde olduğu gibi gaz kelebeğinin üst tarafındaki hava akımı içine püskürtülür. Yakıtı aralıklı olarak püskürten enjektörün tetikleme sinyali, ateşleme sinyalinden alınır. Enjektörden püskürtülen yakıt, çok ince damlalara ayrıldığından homojen bir karışım elde edilir ve yakıt silindirlere homojen dağılır. Yakıt pompasının bastığı yakıt basıncı, basınç regülatörü tarafından sabit tutulur. ECU tarafından kontrol edilen enjektörün açık kalma süresine göre püskürtülen yakıt miktarı azaltılır veya çoğaltılır. Enjektör, elektromekanik bir mekanizma olup enerjilendirildiğinde içerisindeki bobin, memeyi yerinden kaldırarak basınç altındaki yakıtın konik bir şekilde püskürtülmesini sağlamaktadır. [17, 18]

3.4. D-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi

D-Jetronik, hız yoğunluk esaslı bir sistemdir (Şekil 3.4). Yani hava debisi ölçümü yerine motor devir sayısı, emme manifoldu sıcaklığı, basıncı ölçülerek, hava yoğunluğu ve debisi ECU tarafından hesaplanır. Kam milinin her devrinde enjektörler bir defa püskürtme yapar.Diğer fonksiyonlar L-Jetronik ile aynıdır.[9, 16]

Şekil 3.4. D-Jetronik yakıt enjeksiyon sistemi [13] 1. ECU 2. Enjektör 3. Emme basıncı vericisi 4. Motor sıcaklık sensörü 5. Termik zaman şalteri 6. İlk hareket enjektörü 7. Elektro yakıt pompası 8. Yakıt filtresi 9. Basınç regülatörü 10. Ek hava iticisi 11. Gaz kelebeği şalteri 12. Distribütör ve püskürtme sinyali vericisi

3.5. L-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi

Bosch L-Jetronik’in temel çalışma prensibi emilen hava miktarının ölçülmesine ve motor devrine göre yakıtın hesaplanması esasına dayanır.[5]

Devre şeması şekil 3.6’da görülen bu sistemde motorun emdiği hava, hava ölçerden geçer ve buradan alınan bir elektrik sinyali ECU’ya iletilir. Hava akımı ile ilgili bir başka sinyalde gaz kelebeğinin açıklık miktarını belirten gaz kelebeği şalterinden alınır. Motorun su ceketine yerleştirilmiş bulunan sıcaklık sensörü, termik zaman şalteri, hava ölçücüsü içinde bulunan hava sıcaklık sensöründen ve lambda sondasından gelen sinyallerle distribütörden gelen devir sinyali ECU’ya ulaştırılır.bütün bu bilgileri birleştiren ECU, o anki çalışma koşullarında ne kadar yakıt püskürtülmesi gerektiğini belirler ve enjektörlerin açık kalma sürelerini ona göre ayarlar. Bu şekilde, her devir ve yüke göre gerekli olan yakıt miktarı tam ve doğru olarak ayarlanır. [9]

Şekil 3.6. L-Jetronik Yakıt Enjeksiyon Sistemi [5] 1.Yakıt deposu 12. Hava miktar ölçeri 2. Elektro yakıt pompası 13. Röleler 3. Yakıt filtresi 14. Lambda sondası 4. Yakıt dağıtım borusu 15. Motor sıcaklık sensörü 5.Basınç regülatörü 16. Termik zaman şalteri 6. ECU 17. Distribütör 7.Enjektör 18. Ek hava iticisi 8. Soğukta ilk hareket enjektörü 19. Rölanti karışımı ayar vidası 9. Rölanti devir ayar vidası 20. Batarya 10. Gaz kelebeği şalteri 21. Kontak anahtarı 11. Gaz kelebeği

3.5.1. Yakıt besleme

Yakıt besleme, motor tarafından ihtiyaç duyulan yakıt miktarını her türlü çalışma durumunda basınç altında tutarak hizmete sunmaktadır. Yakıt, yakıt deposundan elektro yakıt pompası ile yaklaşık olarak 2,5 bar’lık bir basınç altında tutularak, bir filtreden geçirilerek yakıt dağıtım borusuna iletilmektedir (Şekil 3.7). Yakıt dağıtım borusundan enjektörlere iki hat mevcuttur. Yakıt dağıtım borusunun sonunda püskürtme basıncını sabit tutan bir basınç regülatörü bulunmaktadır. Yakıt sisteminde motorun ağır şartlar altında ihtiyaç duyduğundan daha fazla yakıt iletilmektedir. Fazla olan yakıt, basınç regülatörü tarafından basınçsız bir şekilde yakıt deposuna geri aktarılmaktadır. Yakıt besleme sisteminde devamlı olarak akış olduğundan devamlı soğuk yakıt hizmete sunulmaktadır. Böylece buhar ve buhar kabarcık oluşumu engellenmekte, iyi bir sıcak çalıştırma elde edilmektedir. [5]

Şekil 3.7. Yakıt besleme sisteminin ana parçaları [18] 1. Yakıt deposu 2. Yakıt pompası 3. Yakıt filtresi 4. Enjektörler 5. İlk hareket enjektörü 6. Emme manifoldu 7. Basınç regülatörü

3.5.1.1. Yakıt pompası

Sistemde kullanılan yakıt pompası elektrik motoru ile çalışan, santrifüjlü tiptedir. Pompa ve elektro motor, ortak bir muhafaza kaynağı içinde yer almakta ve yakıt ile yıkanmaktadır. Böylelikle yağlanma problemleri ortadan kaldırılmaktadır. Endüvi mili üzerine bağlı olan eksantrik rotorun etrafında ceplere yerleştirilmiş metal silindirler bulunmaktadır (Şekil 3.8). Pompa döndükçe, bu silindirler merkezkaç kuvvetin etkisiyle dışarı doğru savrularak hücrenin dış duvarına çarpmakta ve içeri alınan yakıtı diğer taraftan dışarıya itmektedir. Pompa, sistem tarafından herhangi bir zamanda talep edilebilecek olan yakıt miktarından daha fazlasını sağlayabilmektedir.

Tasarlanan pompa yakıtla doludur, ancak motor kısmı yanabilecek bir karışımı içermediğinden, depo boşalsa dahi ateş alabilme tehlikesi bulunmamaktadır. Pompa kapalı bir ünite olarak üretildiğinden tamiri imkansızdır. Motor çalışırken pompa hava akımını ölçen sensörde bulunan güvenlik devresi aracılığı ile çalıştırılmaktadır. Herhangi bir nedenle motor durur veya çalışmazken kontak açık bırakılırsa, pompa otomatik olarak kapatılarak yakıtın pompalanmasını engellemektedir.

Şekil 3.8. Elektro yakıt pompası [18] 1. Mıknatıs 2. Tek yönlü supap 3. Çıkış 4. Motor endüvisi 5. Makaralı pompa 6. Boşaltma supabı 7. Giriş a. Muhafaza b. Silindir c. Çıkış d. Giriş e. Rotor

3.5.1.2. Yakıt filtresi

Yakıt filtresi yakıttaki pislikleri yakıt sistemi elemanlarından uzak tutmaktadır. Filtre 10 mikron’luk gözenek büyüklüğündeki kağıt ilavesinden ibarettir ve arkasında da kağıt parçacıklarını tutabilecek bir süzgeç yer almaktadır. Bu nedenle filtre üzerindeki bağlantı şeklini belirten yöne dikkat edilmelidir. Kapalı bir ünite olan filtre pompa ve enjektörler arasında yer almaktadır. Filtre, tüm bir parça olarak değiştirilmelidir. Kullanım süresi yakıtın kirliliğine bağlıdır ve yaklaşık olarak 30 000-80 000 km’de değiştirilmelidir [5]


Şekil 3.9. Yakıt filtresi [5] 1.Kağıt filtre 2.Süzgeç 3.Destek plakası

3.5.1.3. Yakıt dağıtım borusu

Yakıt dağıtım borusu bir depo işlevine sahiptir ve bütün enjektörlerde eşit yakıt basıncı gerçekleştirir. Yakıt salınımlarını önlemek için boru hacmi, motorun her çalışma peryodu için püskürtülen yakıt miktarının hacminden daha büyüktür (Şekil 3.10). Yakıt dağıtım borusunun uzantısında bulunan enjektörler, bu yüzden aynı ölçüde yakıt basıncına maruz kalırlar. Bundan başka yakıt dağıtım borusu, enjektörlerin basit olarak takılmasını ve sökülmesini mümkün kılar [9, 14]

Şekil 3.10. Yakıt dağıtım borusu [5] 1. Yakıt besleme 2. Dağıtım borusu 3. Soğukta ilk hareket enjektörü bağlantısı 4. Basınç regülatörü 5. Geri dönüş

3.5.1.4. Basınç regülatörü

Enjektörlere bağlı olan yakıt dağıtım borusundaki yakıtın basıncının kontrol altında tutulması çok önemlidir. Bu durum basınç regülatörü kullanılarak sağlanmaktadır. Regülatör iki ayrı odacıktan oluşmuştur. Alt kısım doğrudan yakıt dağıtım borusuna bağlıdır. Bu kısım, aynı zamanda fazla yakıtın depoya geri dönebileceği ikinci bir bağlantıya sahiptir. İki kısmı birbirinden ayıran diyafram kapalı olduğunda yakıt dönüş borusunu tıkayan bir supabı da bulundurmaktadır.

Supap, üst kısımda bulunan ve diyaframa baskı yapan bir yay tarafından kapalı tutulmaktadır. Pompa çalıştığında, yakıt sistem basıncı altında alt kısma doğru pompalanmaktadır. Yakıt basıncı istenilen seviyenin altında olduğu süre içerisinde, yay supabı kapalı tutarak basıncın artmasına izin vermektedir. Basınç istenilen seviyeyi aştığında, diyafram yaya karşı bastırarak supabı açmakta, böylece yakıtı depoya geri göndererek sistem basıncını düşürmektedir [18]

Pompanın çalışması sırasında basınç regülatörü sürekli olarak açılıp kapanmakta ve basıncı kabul edilebilir sınırlar içerisinde tutmaktadır. Üst kısmından emme manifolduna yapılan bağlantı ile emme manifoldu basıncındaki değişimlerde dengelenebilmektedir. Emme manifoldundaki hava basıncı yüksek olduğunda (tam yük durumu) enjektörlere yapılan yakıt beslemesi kısıtlanmaktadır (Şekil 3.11). Emme manifoldunda düşük basınç veya kısmi vakum meydana geldiğinde (düşük motor yükü), enjektörlere giden yakıt akışı artmaktadır. Burada, kısmi vakum, yakıt basıncının supabı açmasına yardımcı olmaktadır.


Şekil 3.11. Basınç regülatörü [5] 1. Yakıt besleme 2. Depoya dönüş 3. Supap 4. Supap tablası 5. Diyafram 6. Diyafram yayı 7. Emme manifoldu bağlantısı

Emme manifoldu basıncı ile sistem basıncı arasındaki basınç farkını sabit tutar ve enjektörlere yakıt akış oranının dengeli olmasını sağlar. Dağıtım borusundaki basınç, yakıt pompasının uç kısmındaki tek yönlü supap ile korunmaktadır. [11, 18]

---

3.5.1.5. Enjektör

Enjektörler yakıtı her silindirin emme supabının arkasına püskürtürler. Enjektörün görevi püskürtülen yakıtı ölçmek ve tozlaştırmaktır (Şekil 3.12)


Şekil 3.12. Enjektör [5] 1. Filtre 2. Manyetik sargı (bobin) 3. Manyetik nüve 4. Meme iğnesi 5. Elektrik bağlantısı

Enjektörler solenoid tarafından çalıştırılan iğneli bir supaba sahiptir. Akım olmadığı zaman iğne, helis bir yay tarafından kapalı tutulur. Solenoid sargısı enjektör gövdesinin arka kısmında yer almaktadır. kontrol ünitesinden gelen elektrik akımları enjektör sargısından geçerek manyetik bir akım meydana getirmektedir. Akım gelince iğne 0,1 mm kadar kalkar ve yakıt püskürtülür. İğnenin ucu yakıtın iyice tozlaşmasını sağlamak için özel bir şekilde yapılmıştır. [5, 11, 18]

Supabın açık durumda geri çekilme mesafesi 0,15 mm’dir ve tepki zamanı 1 milisaniye civarındadır. Püskürtülen yakıtın miktarı enjektörün açık kalma süresine bağlıdır. Enjektörün tam olarak açık kalma süresi veya püskürtme aralığı motor devri ve yükü, motor ısısı, emilen havanın ısısı ve atmosferik basınç gibi faktörlere dayanmaktadır. Bu süre 1,5-10 milisaniye arasında değişmektedir [18]

3.5.2. Ana ölçü değerleri

3.5.2.1. Motor devrinin belirlenmesi

Dört silindirli bir motorda her krank mili dönüşünde her iki silindirde bir ateşleme impulsu hazırlanır. Yani krankın 180o dönüşünde birinci, 360o dönüşünde ise ikinci ateşleme sinyali sağlanır. İki krank mili devrinden sonra toplam dört ateşleme impulsu verilmiş olur (Şekil 3.13). Bu sinyal motor devrini belirlemede, zaman (çevrim) başına düşen hava kütlesini ve yakıt miktarını hesaplamakta kullanılmaktadır [14, 18].

Şekil 3.13. Devire bağlı ateşleme kontrolü [14]

3.5.2.2. Hava miktarı ölçümü

Motor tarafından emilmiş olan tüm hava miktarı ölçülmekte ve yakıt iletimi için ana ölçü ebadı olarak kullanılmaktadır. Kullanılan yakıt miktarı hava miktar ölçeri ve devir sayısı tarafından belirlenir. Hava miktar ölçüsü, taşıtın kullanım süresi boyunca meydana gelen aşınma, yanma odasında yığılmalar ve supap ayarlarının değişikliği gibi motordaki tüm değişiklikleri tespit etmektedir (Şekil 3.14). Sistemin en önemli sensörü olan hava miktar ölçeri, ECU’ya motor yükü ve emilen havanın ısısı hakkında sinyaller göndermekte, aynı zamanda rölanti sırasındaki hava/yakıt karışımını düzenlemekte, ayrıca yakıt pompasının güvenliği içinde bir devre kesici içermektedir. [5]

Şekil 3.14. Hava miktar ölçeri [5] Hava geçiş tarafı (1), Elektrik bağlantısı tarafı (2),
1.Dengeleme kanadı 1. Yay ön yüklemesi için halka dişli
2.Tamponlama odası 2. Geri dönüş yayı
3.Hava kanalı 3. Fırça yolu
4. Hava ölçme kanadı 4. Seramik levha
5. Karışım ayar vidası 5. Fırça kolu
6. Fırça
7. Yakıt pompası kontağı

Motor yükü, motora çekilen hava miktarı ile orantılı olarak değişen voltaj sinyalinin ECU tarafından değerlendirilmesi suretiyle hesaplanmaktadır. Kelebeğin açılarak, havanın içeri girmesiyle akım yolunda asılı olan, hareketli bir kanatçık ekseninde dönmektedir. Kanat hareketi bir yayla kontrol edilerek, motor çalışmadığı zaman tekrar kapalı pozisyona gelmesi sağlanmaktadır. Kanatın hareket etmesi ECU’ya giden voltaj sinyalini düzenleyen potansiyometreyi çalıştırmaktadır (voltaj kanat açısı ile orantılıdır). ECU, bu voltajı motor yükünü hesaplamakta kullanmaktadır. Kanat, ekseni etrafında döndükçe, ikinci bir kanat (aynı muhafaza içinde) sönümlendirme odacığı içerisinde hareket etmektedir. Bu ikinci kanat, geçen hava akımının kısıtlı olması nedeniyle akım dalgalanmalarının etkilerini ortadan kaldırarak, ECU’ya giden voltaj sinyalinin düzgün olmasını sağlayacak sönümlendirme etkisine sahiptir [18]

3.5.3. Soğuk çalıştırma

Motor soğukken hareket ettirme esnasında motor ısısına ve zamana bağlı olarak ek yakıt püskürtülmektedir. Soğukta ilk hareket enjektörü ve termik zaman şalteri ECU tarafından kontrol edilmemektedir. Soğukta ilk hareket enjektörü, emme manifoldu içerisinde, gaz kelebeğinin arkasına yerleştirilmiştir. Çalışmaya başladığında yakıt, emilen havanın içerisine püskürtülmekte ve ilk çalıştırma sırasında zenginleştirmenin sağlanabilmesi için bütün silindirlere eşit olarak dağıtılmaktadır. Enjektörün çalışması, marşa basıldığında bataryanın beslemesi ve termik zaman şalteri ile kontrol edilmektedir. Bu kontroller sadece motor soğukken marşa basıldığında çalışmasını ve motor çalışmadığı taktirde kısa bir süre için durdurulmasını sağlamaktadır. Böylece uzun süre marşa basıldığında veya motor çalışmadığında boğulma riski azalmaktadır [18]

3.5.3.1. Soğukta ilk hareket enjektörü

Soğukta ilk hareket enjektörü, elektro manyetik olarak çalışmaktadır. Gövde içerisinde solenoid sargı yer almaktadır.

Hareketsiz durumda yay, enjektör iğnesini contaya karşı bastırarak enjektör deliğini kapatır. Elektro mıknatısın uyarılması ile mıknatıslanma olur ve enjektör iğnesi, sızdırmazlık yüzeyinden yukarıya doğru kaldırılır, ek yakıt geçişi serbest bırakılır (Şekil 3.15). Memenin şekli yakıtın ince partiküller halinde püskürtülmesine imkan verir. Soğukta ilk hareket enjektörü, hava/yakıt karışımının bütün silindirlere uygun olarak gönderilmesini sağlayacak şekilde emme manifoldunun üzerine monte edilmiştir. [5, 9]


Şekil 3.15. Soğukta ilk hareket enjektörü [5] 1. Elektrik bağlantı ucu 2. Yakıt giriş kanalı 3. Supap 4. Bobin sargısı 5. Püskürtme memesi 6. Supap oturma yüzeyi

3.5.3.2. Termik zaman şalteri

Termik zaman şalteri, motorun ısısına bağlı olarak soğukta ilk hareket enjektörünün püskürtme süresini sınırlamaktadır. Elektrikle ısıtılan ve kendi ısısına bağlı olarak bir kontağı açan veya kapatan bir bimetal şeritten oluşmaktadır. Şalter, motor bloğuna vidalanmış olup uç kısmı soğutma suyu ile temas halindedir (Şekil 3.16).

Soğukta ilk hareket enjektörünün açık kalma süresi, termik zaman şalteri ile ölçülür ve ECU’ya iletilir. Açma süresi, termik zaman şalterinin ısısına, motor ısısına ve kendi içerisinde mevcut olan elektrik ile ısıtmaya bağlıdır. ECU tarafından örneğin –20 oC’de iken bimetalin kontakları ayırması için gereken ısıya ulaşması 8-12 saniye sürmektedir. Motor sıcakken termik zaman şalteri soğutma suyu tarafından yeterince ısıtıldığından kontaklar sürekli olarak açık kalırlar. Bu yüzden sıcak motor çalıştırılırken ilk hareket enjektörü ek yakıt püskürtemez. [5]

Şekil 3.16. Termik zaman şalteri [18] 1. Elektrik bağlantı ucu 2. Muhafaza 3. Bimetal yay 4. Isıtma sargısı 5. Kontaklar

3.5.4. Sıcak çalıştırma

Soğuk ilk harekette çalıştırmadan sonra motorun ısınma periyodu gelir. Isınma periyodunda hava/yakıt karışımının zenginleştirilmesi gerekir. Çok düşük ısılarda yakıt damlacıkları emme borularında, giriş supaplarında ve silindir cidarlarında yoğunlaşır. Bu etkiler düşük ısı ile birlikte giderek artan bir zenginleştirme gerektirmektedir. Ayrıca ek yakıt püskürtmesi olmasaydı soğukta ilk hareket enjektörü tarafından püskürtülmüş olan ek yakıt miktarının düşmesi ile önemli bir devir düşüşü meydana gelecekti. Isınma peryodu esnasında enjektör sıcaklığa, yüke ve devir sayısına bağlı olarak ideal yakıt miktarını püskürtür. [9, 5]

3.5.4.1. Motor sıcaklık sensörü

Motor sısaklık sensörü, motor bloğuna vidalanmış olup sondası sıvı içerisinde kalmaktadır. Sensör, motorun sıcaklığını algılayarak ECU için bir elektriki sinyale dönüştürür. Sıcaklık sensörü içerisinde NTC (Negatif Sıcaklık Katsayısı) termistör bulunmaktadır (Şekil 3.17). Sıvının sıcaklığı arttıkça yarı iletken bir madde olan bu termistörün direnci azalmaktadır. ECU ise bu direnci izleyerek yakıtı doğru oranda zenginleştirmek amacıyla motorun ısısını hesaplamaktadır. [5]

Şekil 3.17. Motor sıcaklık sensörü [18] 1. NTC termistörü

3.5.4.2. Ek hava iticisi

Motorun, soğuk hareket ettirme esnasında ek hava sürgüsünün etkisi ile yüksek sürtünmeyi aşabilmesi, rölantide daha hızlı ve düzgün çalışması için daha fazla karışıma ihtiyacı vardır. Motor soğuk iken bir rölanti hareketinin gerçekleştirilmesi için ECU, rölanti devir sayısını yükseltir ve motorun çabucak ısınmasını sağlar. Ek hava iticisi, motorun sıcaklığına bağlı olarak motora ek hava gönderir. ECU bu ek havayı hava miktarının ölçülmesinde dikkate alır ve enjektörler üzerinden silindirlere daha fazla yakıt gönderir. [5]

Elektrikle ısıtılan bir termostatik yay supabın çalışmasını kontrol eder (Şekil 3.18). Termostatik yay ısındıkça supabı daha çok kapatarak emilen ek havayı azaltır ve motor giderek normal rölanti çalışmasına döner. Ek hava supabı motor sıcaklığından etkilenebileceği bir yere konulur ve böylece motor sıcakken çalışmaz. [18]


Şekil 3.18. Ek hava iticisi [5] 1. Delikli diyafram 2. Bimetal 3. Elektrikli ısıtma 4. Elektrik bağlantısı

3.5.4.3. Hava sıcaklık sensörü

Püskürtülen yakıt miktarı hava ısısına göre ayarlanmaktadır. Yanma için esas olan hava kitlesi, emilen hava miktarının ısısına bağlıdır. Soğuk hava daha sızdırmazdır. Bu demektir ki, aynı gaz kelebeği konumunda silindir dolumu, giderek artan hava ısısı ile kötüleşmektedir. Bu hatanın dengelenmesi için hava miktar ölçerinin emme kanalında emilen havanın sıcaklığını ECU’ya ileten bir hava sıcaklık sensörü bulunmaktadır. ECU, enjeksiyon süresinin hesaplanmasında, emilen havanın sıcaklığına göre zenginleştirme faktörünü dikkate alır. [5]

Şekil 3.19. Hava sıcaklık sensörü 1. Elektrik bağlantısı 2. İzolasyon borusu 3. Kablo bağlayıcısı 4. NTC direnci 5. Gövde 6. Tespit perçini 7. Tespit flanşı

3.5.5. Yük uyumu

Motor değişik yük koşullarında çalışırken karışım oranının da buna uygun olması gerekir. Tüm işletme durumları için karışım oranı, hava miktar ölçeri tarafından belirlenir. [5]

Boş çalışmadaki (rölanti) çok fakir karışımda yanma durdurulabilir ve motorun tam dairesel harekette çalışması söz konusu olmayabilir. Karışım ayarı yapılmasını sağlamak için hava miktar ölçeri üzerine bir karışım ayar vidası konmuştur. Bu vidanın ayarladığı kanaldan geçen hava, kanatların arasından geçmediğinden algılanamaz. Bu durumda püskürtülen yakıt sabit fakat emilen hava karışım ayar vidası yardımı ile azaltılıp çoğaltıldığından karışım oranı değiştirilebilir. [17]

Motor çoğu zaman kısmi yük alanında çalıştırılmaktadır. Bu alana ilişkin karışım ihtiyacı belirtme çizgisi, ECU’ya proğramlanmıştır ve yakıt akışını belirlemektedir. Bu da motor kısmi yük alanındayken düşük bir yakıt ihtiyacı gösterebilecek şekilde yerleştirilmiştir.

Motor, tam yükte en büyük randımanını gerçekleştirmelidir. Bu yüzden, tam yükte karışımın en yüksek gücü verecek şekilde zenginleştirilmesi gerekir. Karışımın ne kadar zenginleştirileceği ECU’ya proğramlanmıştır. ECU “tam yük” yük durumuna ilişkin bilgiyi gaz kelebeği şalterinden elde etmektedir (Şekil 3.20). Hava kelebeği tam açılınca şalterin tam yük kontakları kapanarak ECU uyarılır. [5]


Şekil 3.20. Yük durumu

Kapış durumunda ise gaza birden basılınca, hem silindirlere giden hava, hem de manifoldu doldurup basıncını yükseltecek olan hava hava ölçücüsünden geçer. Bu anda kanatlar, havanın ani hücumu yüzünden, kısa bir süre için tam gaz durumundakinden daha fazla açılırlar. Kanatların daha fazla açılması püskürtülen yakıtın artmasını sağlayarak karışımı geçici olarak zenginleştirir. [17]

3.5.5.1. Gaz kelebeği şalteri

Gaz kelebeği şalteri, gaz kelebeğinin rölanti ve tam yük konumlarını ECU’ya iletir. Gaz kelebeği şalteri, gaz kelebeği miline tespit edilmiştir (Şekil 3.21). Gaz kelebeğinin mili, gaz kelebeği şalterinin kontaklarını hareket ettirir. Rölanti konumunda “rölanti”, tam yük konumunda “tam yük” kontağı kapatılır. Motor çalışırken her iki işletme durumunun tanınması, motor kumandası bakımından önemlidir. [9]


Şekil 3.21. Gaz kelebeği şalteri [5] 1.Tam yük kontağı 3. Gaz kelebeği mili 2.Şalter kısmı 4. Rölanti kontağı

---

3.5.6. Elektronik kontrol ünitesi

Sistemin beyni olan ECU, sensörler tarafından iletilmiş olan verileri, merkezi birim olarak motorun işletme durumu üzerinde değerlendirmektedir. Bundan da püskürtülecek yakıt miktarının, enjektörlerin açıklık süresi ile değerlendirilen empülsiyonları oluşturmaktadır.

ECU, püskürtme suyuna karşı korumalı olan ve taşıtta motorun ısı yansımasının dışında yerleştirilmiş olan bir metal muhafaza içerisinde yer almaktadır. [5]

ECU, baskılı bir devre üzerine bağlanmış çok sayıda elektronik parçadan meydana gelir. Dış elektronik bağlantıları ise çok uçlu fişlerle yapılmaktadır. ECU’nun en önemli görevi her koşulda motorun yakıt gereksinimini kontrol etmektir. ECU, ateşleme bobini ile motor devrini, hava akımı ölçerle motorun yükünü izleyerek yakıt teminine temel oluşturacak hesaplamaları yapmaktadır. Gerçek ortamdaki koşullara ve durumlara göre gönderilen yakıt miktarında düzeltmeler yapılabilmesi amacıyla başka parametreler de dikkate alınmaktadır. Yakıt basıncının sabit tutulmasıyla, emme manifoldu basıncına göre portlara yapılan püskürtmenin miktarı enjektörlerin açık kalma sürelerine bağlıdır.

Enjektörlerin açık kalma süresi , ECU’nun soğutma sıvısı ısısı, gaz kelebeği pozisyonu, lambda vericileri gibi diğer motor parametrelerini dikkate alarak yaptığı ayarlamalara göre devamlı olarak değişmektedir. Böylece motorun her zaman doğru miktarda yakıt alması sağlanmaktadır.

ECU’lar dijital kontrol teknikleri kullanacak şekilde imal edilmiştir ve mikroişlemci teknolojisinden yararlanmaktadır. Böylece, ECU birçok karmaşık hesaplamayı çok kısa sürede yapabilmektedir. Hafızasına kaydedilen üç boyutlu yakıt gereksinimi haritası ECU’nun püskürtme sürelerini belirlemekte kullandığı temel bilgilerin bir parçasını oluşturmaktadır (Şekil 3.22). Dijital olarak çalışan ECU’lar daha güvenilir, yüksek ısılara ve titreşimlere dayanıklı olup, dış elektriksel enterferanslardan daha az etkilenmektedirler.

Şekil 3.22. Elektronik kontrol ünitesi (1), Üç boyutlu dijital yakıt besleme haritası (2), [18]

3.5.7. Lambda sondası

Egzoz gazlarındaki oksijen miktarı karışım oranına bağlıdır. Lambda sondası (oksijen algılayıcısı) egzoz gazları içindeki oksijen miktarını belirleyerek ECU’ya alçak gerilimli bir elektrik sinyali gönderir. ECU’ya gönderdiği sinyallerle ideal karışım oranının (l=1,00) sağlanmasından sorumludur. Motorun tüm çalışma koşullarında sondanın fonksiyonları için gerekli olan ısının mevcut olduğu, motorla konvertör arasındaki egzoz borusunda veya doğrudan konvertör üzerinde yer alır (Şekil 3.23). Sonda egzoz gazı akımından dışarıya sarkmaktadır. [5]


Şekil 3.23. Egzoz borusuna lambda sondasının şematik olarak yerleştirilmesi [5] 1. Sonda seramiği 2. Elektrotlar 3. Kontak 4. Muhafaza temas yeri 5. Egzoz gazı borusu 6. Gözenekli keramik koruyucu tabaka

Sonda içerisinde bulunan zirkonyum dioksit (ZrO2-seramik madde) çok ince mikro delikli platin elektrotlarla kaplanmış ve havadaki oksijenin içinden geçmesine müsaade eder. Seramik, yüksek sıcaklıklarda iletkendir. Elektrotların iki tarafındaki oksijen farkı büyük olduğu zaman, elektrotlarda bir elektriki gerilim meydana gelir. Bu gerilim ölçü sinyalini gösterir. ECU, l=1,00’e göre hava/yakıt karışım oranını ayarlar. [9, 18]

Şekil 3.24’de gösterilen sonda seramik elemanı, vida ile bağlantı yerine tespit edilmiş; koruyucu boru ve elektrik bağlantıları ile donatılmıştır. Sonda seramik elemanının egzoz gazı tarafı, gözenekli bir keramik tabaka ile kaplanmıştır. Bu koruyucu tabaka, egzoz gazının içinde bulunan tortuların platin tabakası üzerine erozyon tesiri yapmasını engeller. [9]

Şekil 3.24. Lambda sondası 1. Kontak parçası 2. Seramik tahdit parçası 3. Sonda seramiği 4. Koruyucu boru (egzoz gazı tarafında) 5. Elektrik bağlantı ucu 6. Disk yayı 7. Koruyucu kovan (hava tarafında) 8. Muhafaza 9. (-) kutup elektrotlar 10. (+) kutup elektrotlar

3.5.8. Ek uyumlar

Sürme durumunun taşıta spesifik olarak iyileştirilmesi için belirli işletme durumlarında ek uyumlar uygulanabilmektedir. [5]

3.5.8.1. Motorun tekerlekler tarafından çevrilmesi

Aracın sürüklenmesi (yokuş aşağı veya gaz kesme) durumunda motor tekerlekler tarafından çevrilmeye başlayacaklardır. Böyle bir durumda belli bir motor devrinden yüksek hızlarda enjektörler kapalı kalmaktadır. ECU, bu işletme durumu için gerekli olan sinyalleri, gaz kelebeği şalterinden ve devir sayısından değerlendirmektedir. Devir sayısı belirli bir değerin altına düştüğünde veya gaz kelebeği şalterinde bulunan rölanti kontağı açtığında yakıt akışı tekrar gerçekleşmektedir.

Püskürtme empülsiyonlarının bastırıldığı seviyedeki devir sayısının yüksekliği, motor ısısına bağlı olarak kumanda edilmektedir.

3.5.8.2. Devir sayısının sınırlandırılması

Motor, belirli bir azami devir sayısına ulaşınca ateşleme, distribütör motoru tarafından kısa devre yapılmaktadır.

Bu metot püskürtülmüş yakıtın katalizatöre ulaşacağından dolayı katalizatörlü taşıtlarda mümkün değildir. Çünkü karışım yanmadan konvertöre ulaşır. Yanmamış karışım konvertörde yüksek ısı meydana getirerek katalizörü hasara uğratır. Elektronik devir sayısı sınırlaması burada çözüm olarak sunulmaktadır. Kumandası ise ECU ile gerçekleştirilmektedir. Devir sayısına bağlı olan sinyal, sabit bir limit değer ile karşılaştırılmaktadır. Bu limit değeri aşıldığı taktirde püskürtme sinyalleri bastırılmaktadır. [5]

3.6. L-Jetronik Hava Akımı Ölçerli Sistemin Diğer Versiyonları

Teknolojideki gelişmelere, emisyon yasalarına ve müşteri taleplerine ayak uydurabilmek amacıyla, L-Jetronik sistem ilk üretildiği günden bu yana çeşitli gelişmelerden yararlanmıştır. Bunların en önemlilerinden birisi, dijital teknoloji ile sıcak tel kullanan hava akımı ölçme sisteminin biraraya getirdiği LH-Jetronik’tir. Çeşitli değişikliklere rağmen sistemdeki parçaların çoğu temelde aynı kalmış olup önemli değişiklikler şu şekilde özetlenebilir.

L-2 Jetronik: L-Jetronik’in benzeridir. Akım sınırlayıcı dirençler enjektörlere seri olarak bağlanmıştır. Bunun yerine ECU otomatik olarak enjektörlere giden akımı sınırlamaktadır. Enjektör sargı direnci 16 ohm’dur.

LE-1 Jetronik: Buradaki “E”, Avrupa için olduğunu belirtmektedir. Enjektörlere seri olarak bağlanmış akım kontrolü bulunmamaktadır. Gaz kelebeği anahtarlarının ayarı yapılabilmektedir. Hava akımı ölçerde yakıt pompası güvenlik kontakları bulunmamaktadır. Dış bağlantı üzerinde 5 uç (7 yerine) bulunmaktadır. Kombine röle yerine elektronik röle kullanılmıştır. Yakıt pompası güvenlik anahtarı elektronik röle içerisinde yer almaktadır. Ateşleme sisteminden gelen sinyallerle motor devrini belirlemektedir. Yakıt pompası sadece ateşleme sinyali mevcut ve motor çalışıyor ise harekete geçmektedir.

L-2 Jetronik: LE 1 benzeri olup, soğukta ilk hareket enjektörü ve termik zaman şalteri bulunmamaktadır.

LU-Jetronik: ABD ve Japonya gibi sıkı emisyon yasalarının uygulandığı ülkeler için geliştirilmiştir. LE-Jetronik benzeri olup kapalı devre lambda kontrolüne sahiptir.

L 3-Jetronik: ECU ve hava akımı ölçer tek bir ünitede birleştirilmiştir. Kombine ünite standart hava akımı ölçerinin boyutlarından daha yüksek olmayacak şekilde üretilmiştir. ECU ve hava akımı ölçer servis amaçlı olarak ayrılabilmekte ve sistem kapalı devre lambda kontrolü ile kullanılabilmektedir.ECU dijital tasarım teknolojisine sahip olup, sistemden kaynaklanan bir arıza durumunda aracın en yakın servis istasyonuna ulaşmasını sağlayabilmektedir. [18]

LH Jetronik: Bu sistemde klasik kanatçıklı hava akımı ölçüm metodu yerine sıcak tel sistemini kullanan hava akımı ölçer bulunmakta, ECU ise dijital olarak çalışmaktadır. Genelde diğer parçalar önceki sistemde olduğu gibi muhafaza edilmişlerdir. Değişikliklerin sonucu olarak, hafiflik, daha az hareketli parça, güvenilirlik, ısı ve yükseklik değişimlerine daha iyi uyum, geliştirilmiş hacimsel verim elde edilmiştir. [9, 18]

Hava filtresinden gelen hava, muhafazadan ve gaz kelebeğinden geçerek motora girmektedir (Şekil 3.25).

Şekil 3.25. LH-Jetronik yakıt enjeksiyon sistemi [18] 1. Basınç regülatörü 2. Hava borusu 3. Enjektör 4. Enjektörler 5. Yakıt ısısı sensörü 6. Hava by-pass supabı 7. Rölanti devir kontrol kısmı 8. Hava akımı ölçer 9. Hava filtresinden 10. Gaz kelebeği potansiyometresi 11. ECU 12. Göstergeler ve yol bilgisayarı 13. Hız sensörü 14. Klima 15. Otomatik viteslilerde çalıştırma önleyici 16. Yakıt pompası 17. Lohm balast direnci 18. Pompa rölesi 19. Atalet anahtarı (devrilmede motoru durdurur) 20. Marş solenoidi 21. Kontak 22. Ana röle Batarya 24. Ateşleme sistemi 25. Filtre 26. Depo 27. Motor sıcaklık sensörü

Alınan havanın bir kısmı, içerisinde iki tel bulunan bir kanaldan geçmektedir. Tellerden birisi ısıtılmış olup, diğeri ise hava ısısını dengeleme görevi üstlenmiştir. Alınan havanın sıcak tel üzerinden geçirilmesi soğutucu bir etki meydana getirdiğinden, sıcak telin direnci değişmekte ve buna uyarlanmak amacıyla telden geçen akım artmaktadır. Bu düzenlemeyle telin ısısı her zaman emilen havanın ısısından sabit bir değerde yüksek tutulmaktadır. Yükselen veya düşen akım değişiklikleri geçen hava kütlesinin bir yansımasıdır. Bu değişiklik sonradan voltaj sinyali haline dönüştürülerek ECU’ya gönderilmektedir. Ateşleme sinyaliyle beraber bu veriler ECU’da bulunan mikroişlemcinin temel yakıt gereksinimini hesapladığı anahtar bilgileri meydana getirmektedir. [18]

Sıcak tel hava giriş kanalı içerisine yerleştirildiğinden sensör tel zamanla kirlenerek hava akımının hareketlerine daha az duyarlı bir hale gelmektedir. Bu potansiyel problemin ortadan kaldırılması amacıyla motor kapatıldığında yakma işlemi uygulanmaktadır. Bu işlem motor sıcakken ve belirli bir devrin üzerinde kullanıldığında gerçekleşmektedir. Sıcak telin ısısı bir saniye ile 1000 oC’ye kadar yükseltilerek pislikler yakılmaktadır. İşlem motor kapatıldıktan sonra birkaç saniye sürmektedir. [14, 18]

bu gazi üniversitesinin okutulan dersi mi yoksa ellerinde prototip var mı cihan hocam ?

(15.06.2010, 16:02)robertpires yazdı: bu gazi üniversitesinin okutulan dersi mi yoksa ellerinde prototip var mı cihan hocam ?

Otomotiv bölümünde okumadığım için müfredat doğrultusunda gösterilip gösterilmediğini bilmiyorum. Doküman olarak hazırlanmış bir belge.

Bosch firmasının geliştirdiği bu enjeksiyon sistemi, otomotiv sektöründe uzun süre kullanılmıştır. Mekanik enjeksiyondan elektronik enjeksiyona kadar geniş bir yelpazesi vardır. Bu kadar önemli olduğu için otomobil geneline hitap eden bir bölümde bulunması gereken bir konu olduğunu düşündüm.

bizim site sayende ansıklopedik bilgilerle doldu cihangir kardeş..iide oldu ama..

ben severim böyle olmasını.bizim bir kaj cilt ansiklopedi vardı.küjükken üzerinde araba resmi arardım sürekli

Takıldığım sitelerde genellikle başka otomobillerin teknolojilerini uygulayarak proje üretildiği için bu bilgileri projeleri için ilham kaynağı gibi görüyorum. Mesela bu sitede en uygun örnek su seviye müşürünün uygulanması olabilir.