motorlarda - Abdullah Demir

MARMARA ÜNİVERSİTESİ
TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
MAKİNE MÜHENSİLİĞİ BÖLÜMÜ
MOTORLARDA SİSTEMLER
Hazırlayan:
Yrd. Doç. Dr. Abdullah DEMİR
Emme Sistemi
Hava Filtresi
Hava filtre elemanı
Hava filtre kabı
Hava filtresi
Gaz kelebek gövdesi
Emme manifoldu
Hava filtresi elemanı periyodik olarak temizlenmeli veya değiştirilmelidir.
2
Emme Sistemi – Hava Filtresi
Görevi: Hava filtresi, hava girişi üzerine yerleştirilmiştir ve emme havasının içerisinde bulunan toz,
kum gibi istenmeyen maddeleri filtreleyerek bunların motora girmesini engeller. Bu maddeler motora
girecek olursa, silindir ve piston segmanlarının aşınmalarına neden olurlar. Ayrıca bunlar motor
yağına karışacak olursa, motor yağının ulaştığı diğer motor parçalarının da aşınmasına neden
olurlar. Kağıt elemanlı tip hava filtresini temizlemek gerekiyorsa basınçlı havayı içten dışa doğru
tutmak gerekir. Çünkü hava elemanın dışından emildiği için toz zerreleri elemanın dış tarafına
yapışmıştır.
Çeşitleri: Günümüzde sıkça kullanılan hava filtresi kağıt elemanlı ve viskoz tiptir. Viskoz elemanlı
tip hava filtresi yapısal olarak kağıt elemanlı tip ile aynıdır. Ancak filtre elemanının yüzeyi emme
havasındaki tozu toplayan özel bir viskoz yağ ile kaplanmıştır. Kuru tip ile karşılaştırıldığında motor
performansındaki düşüş daha azdır. Çünkü emme havası içindeki toz özel yağın yapışkanlık özelliği
ile toplanır. Bu tip filtre elemanının temizlenmeye ihtiyacı yoktur. Ancak periyodik olarak değiştirilmesi
gerekir.
Kağıt elemanlı tip hava filtresi: Kağıt tip hava filtresi, kağıt veya kumaştan yapılmış bir eleman
içerir. Bu eleman hava filtresi gövdesi içine yerleştirilmiştir. Bazı tiplerde bu elemanlar su ile
yıkanabilir. Son zamanlarda bazı hava filtrelerinde arka sayfada gösterilen düşey akışlı kağıt
filtre elemanları kullanılmaktadır. Bu tip filtre elemanı kullanılan hava filtreleri ince yapılı ve
hafiftirler.
3
Emme Sistemi – Hava Filtresi
Ön hava filtresi: Bir ön hava filtresi, bir çeşit siklon tip hava filtresidir. Verimi yüksek olan bu hava
filtresi, merkezkaç kuvveti etkisiyle tozu havadan ayıran açılı kanatlar ile donatılmıştır. Toz,
değiştirilebilir bir toz kabında toplanır. Bu tip hava filtresinde, diğerlerine nazaran daha sıklıkla filtre
elemanı değiştirilmesi gerekmez.
Yağ banyolu tip hava filtresi :Yağ banyolu tip bir hava filtresinde filtre kabının alt tarafında yağ
bulunur. Filtre elemanı yağ emdirilmiş metal yün tabakasından yapılmıştır. Büyük toz, kir, kum, vb.
tanecikler yağ banyosu içine düşerler. Emme havasının kendisi motora ulaşmadan önce yağlı metal
yünün içerisinden geçerek temizlenir.
Siklon tip hava filtresi: Siklon tip hava filtresi; kağıt filtre elemanı kullandığı için bir çeşit kağıt tip
hava filtresidir. Hava sirkülasyonu oluşturan kanatlara sahiptir. Büyük toz, kir, kum, v.b. tanecikleri
hava sirkülasyonunun santrifüj etkisi ile filtre muhafazası içinde bıraktırılırlar. Küçük tanecikler kağıt
filtre elemanı tarafından yakalanır. Bu dizayn filtrenin tıkanmasını en aza indirir ve diğer tiplere
nazaran daha az bakım ihtiyacı gerektirir.
4
Emme Sistemi / Hava Filtresi / Hava Filtresi Türleri
Emme Sistemi / Hava Filtresi / Hava Filtresi Türleri
Hava filtre elemanı
Kağıt elemanlı tip
Otomobillerde sıkça kullanılır.
Kumaş tip
Yıkanabilir tiptir.
Yağ banyolu tip
Hava filtresi tipleri
1. Ön hava filtresi
Ön hava filtresi merkezkaç
kuvvetle tozları havadan ayırır.
6
Emme Sistemi / Hava Filtresi / Hava Filtresi Türleri - Özet
2. Yağ banyolu hava filtresi
3. Siklon tip hava filtresi: Kanatçıklar hava
sirkülasyonuyla büyük toz parçalarını ayırır.
7
Emme Sistemi / Emiş Kontrolü
Gaz Kelebeği Gövdesi
Gaz Pedalı
Gaz teli
Gaz kelebeği
ISCV (Rölanti Devir Kontrol Valfi)
Emme Sistemi
Elektronik gaz kelebeği kontrol sistemi
Gaz pedalıyla gaz kelebeği arasında gaz teli
yoktur. Gaz kelebeği ECU kumandalıdır.
Gaz Kelebeği kontrol motoru
Gaz kelebeği
Gaz pedalı konum sensörü
9
Gaz kelebeği konum sensörü
Emme Sistemi
Motora giren hava miktarını kontrol
ederek rölanti devrini ayarlar.
ISCV
Gaz kelebek gövdesi
Gaz kelebeği
By-pass
10
Emme Sistemi / Emme Manifoldu
Emme manifoldu, hazırlanan hava-yakıt karışımını
ya da direk havayı silindirlere eşit olarak dağıtan bir
gurup borudan meydana gelmiştir. Emme
manifoldunun her bir silindire giden borularının
çaplarının ve boylarının eşit olması gerekir ve
boruların motorun her türlü çalışma şartında
minimum emiş direncine sahip olması gerekir.
Malzemesi: Emme manifoldu malzemesi olarak iyi
bir ısıl aktarıma sahip olan alüminyum döküm
kullanılır.
Plastik emme manifoldu
Yüksek dereceli plastik, yaklaşık 140 0 C sıcaklığa
dayanıklı
O-ringler ile silindir kapağına sızdırmaz bir yapı ile
tutturulmuştur.
Daha uzun emme kanalları sayesinde motor
torkunda artış sağlar
Avantajları:
Plastiğin kullanılmasıyla, ağırlıktaki azalma
Pürüzsüz yüzeyler sayesinde akıştaki gelişme
İmalat basitliği nedeniyle daha ucuz olması
11
Emme Sistemi / Emme Manifoldu
Emme
Manifoldu
ve
Motor
Performansı Arasındaki İlişki
Düşük yüklerde çalışırken manifold
borularının çapı ne kadar küçük ise
motorun performansı o kadar artacaktır.
Ancak yüksek yüklerde emme havasının
akışına karşı direnç artacaktır. Aksine,
manifold çapı ne kadar büyük olursa
düşük yüklerde motor performansı o
nispette düşük olacaktır. Manifold çapı
ile her iki beklentiyi karşılamak mümkün
değildir. Manifold borusunda keskin
dönüşlü dirsek veya çapta ani daralma
varsa yüksek devirlerde büyük emiş
direncine bağlı olarak motorun
performansı düşecektir. Bu nedenlerden
dolayı manifold borularının dirsek
kısımlarının açıları kademelidir ve
manifold boruları hava-yakıt karışımını
silindirlere eşit olarak dağıtacak şekilde
dizayn edilmiştir.
Emme Manifoldu
12
Emme Sistemi / Emiş Kontrolü
Değişken emme manifoldu hacmi:
Değişken emme sistemleri orijinal İngilizceleriyle;
variable intake system, multi path intake system ya
da multi mode intake system olarak isimlendirmelere
sahiptir. Günümüzün modern motorlarda görülmeye
başlayan bir başka gelişme de, değişken emme
sistemleridir. Bu yöntemle düşük devir torkunun
arttırılması ve yüksek devirlerde basınçtan
kaynaklanan rezonansların ortadan kaldırılması
sağlanmaktadır. Audi firmasının uyguladığı değişken
emme sistemini örnek bir uygulama olarak verilebilir.
2.8 V6 ve 4.2 V8 motorlarda emme yolunun
uzunluğu, manyetik bir supap tarafından kontrol
edilen vakum ile harekete geçirilen delikli bir tambur
aracılığıyla değiştirilmektedir. Düşük devirlerde
tamburun pozisyonu 804 mm ile uzun bir emme yolu
meydana getirerek, yeterli çekiş gücü için yüksek
tork sağlanmaktadır. 4000 devrin üzerinde yüksek
güç çıkışı için hava 476 mm’lik daha kısa bir yoldan
içeriye alınmaktadır. Bu şekilde esneklik kazanan
motorla düşük devirlerde aracı daha verimli
kullanmak mümkün olmaktadır
13
Emme Sistemi / Emiş Kontrolü
Valf açık
Valf Kapalı
Kontrol Valfi
Emme Odası
Değişken emme manifoldu hacmi:
Kontrol valfi bir ECU tarafından kumanda
edilerek emme manifoldunun boyu değiştirilir.
Böylece değişik motor devirlerine göre en
etkili emiş gücü sağlanır.
14
Egzoz Manifoldu
Egzoz sitemi
• Yanma ile meydana gelen gazları bir noktaya doğru
hiçbir dirençle karşılaşmaksızın taşımak
• Motor silindirlerinden yanmış gazları boşaltırken
meydana gelen büyük basınç hareketleriyle hasıl
olan sesi azaltmak.
• Motordaki geri basıncı asgariye düşürmek. Çünkü
geri basınç motor gücünü düşürür.
Egzoz Manifoldu: Egzoz manifoldu her bir silindirdeki
egzoz gazlarını toplar ve minimum direnç ile egzoz
borularına sevk eder.
Yapısı: Egzoz gazlarının akışı zorlaştığı takdirde
silindirler içerisinde yanma sonrası ortaya çıkan
gazların bir miktarı kalacak ve bir sonraki emme
zamanı esnasında silindirler içerisine emilecek havayakıt karışımının miktarı yetersiz kalacaktır. Dolayısıyla
motor gücü azalacaktır. Ek olarak egzoz manifoldunun
uzunluğu ve şeklinin motorun güç ve performansı
üzerinde etkisi vardır.
Malzemesi: Egzoz manifoldu genellikle dökme
demirden imal edilir.
15
Egzoz Sistemi – Benzinli
Egzoz manifoldu
TWC (Üç yollu katalitik konvertör)
Egzoz borusu
Susturucu
16
Benzinli Motor Sistemleri / Egzoz Sistemi - Parçaları
Katalitik Konvertör
Egzoz gazlarındaki CO (Karbon monoksit), HC
(hidrokarbon) ve NOx (Nitrojen oksit) gibi zararlı
gazları azaltır. İki tip katalitik konvertör vardır.
• OC (Oksidasyon Katalizörü) CO ve HC gazlarını
temizler platinyum ve palladyumla katalizasyon
yapar.
• TWC (üç yollu katalitik konvertör) CO, HC ve
Nox gazlarını temizler. Platinyum ve radyum ile
katalizasyon yapar.
Monolitik tip katalitik konvertör
Dış muhafaza
Tel ağı
Monolitik katalizör
Susturucu: Egzoz gazlarının sıcaklığını ve basıncını (sesini) düşürür.
17
Emme Sistemi / Turbo
Turboşarj
Süperşarj
Türbin
Kompresör
Turboşarj: Egzoz gazından aldığı hareketle çalışan bu sistem silindirlere hava
basar. Egzoz gazları türbini çevirir türbin de kompresöre hareket verir.
Süperşarj: Eğer kompresör direkt krank milinden hareket alarak çalışıyorsa bu
sisteme süperşarj denir.
18
Emme Sistemi / Turbo
Motora Hava
Girişi
Motordan Çıkış
Hava
Girişi
Kompresör
Yuvası
Susturucuya
Gidiş
Türbin
19
Emme Sistemi / Turbo ve Arasoğutucu
1.
2.
3.
4.
Türbin
Kompresör
Mil
Intercooler/Arasoğutucu
Tork ve güç artırımı sağlamak için turbo şarjlı sistemler kullanılır. Çıkan
egzoz gazın enerjisinden yararlanarak motora daha fazla hava verilmesini
sağlar, buna bağlı olarak daha fazla yakıt verilir. Sonuç olarak litre başına
güç çıkışının artmasını mümkün kılar.
20
Emme Sistemi / Turbo ve Arasoğutucu
1. Turbo şarjlı
2. Normal/Doğal emişli
3. Dolumu artmamış silindir
Not: Yüksek rakımlarda normal
(doğal) emişli motorlar hava
yetersizliğinden dolayı egzozdan
siyah duman miktarı artar.
Motor devri
21
Yağlama Sistemi
Eksantrik mili zamanlama
yağ kontrol valfi
Ana yağ galerisi
Yağ dönüş galerisi
Yağ basınç anahtarı
Yağ flitresi
Yağ süzgeci
Yağ pompası
22
Yağlama Sistemi
Motoru yağlar: Bir biri üzerinde hareket eden, oynayan parçalar sürtünme
neticesinde ısınır ve aşınır, hatta birbirine kaynar. İşte motor yağı parçalar arasında
meydana getirdiği ince yağ filmi ile sürtünmeyi önler ve parçalar arasında yastıklık
vazifesi görür.
Kompresyonu tutar: Silindir, piston ve segmanlar arasında bir çalışma boşluğu
vardır. Eğer bu boşluklar yağ vasıtasıyla doldurulmazsa, sıkıştırma anında piston
ÜÖN’ya doğru hareket ederken silindir içerisindeki yakıt-hava karışımı piston ve
segmanların arasından geçerek kartere kaçar.İşte motor yağı bu boşlukları
doldurarak kompresyonu muhafaza eder. Böylece motorun gücünü arttırır.
Motoru soğutur: Motorların dış parçaları su veya hava ile soğutulur. Su soğutmalı
motorlarda su kanalları, hava ile soğutmalı motorlarda ise hava kanatları vardır.
Fakat motorun iç parçalarından piston, piston kolu, piston pimi, krank gibi parçaların
soğutulmasının büyük bir kısmı motor yağı vasıtasıyla sağlanır.
Yağ pompası, yağ kanalları vasıtasıyla basınçlı yağı sisteme gönderir ve ısınan
parçaların hararetini üzerine alan yağ, dönüş kanalından kartere dönerek sıcaklığını
havaya verir. Zaten motor karterlerinin ince sacdan, hava kanallı olarak yapılmasının
sebebi de hararetini havaya çabuk intikal ettirmesi içindir.
Motoru temizler: Motor yağı, deterjan ve dispersan katıkları sayesinde motor içinde
meydana gelen, hariçten gelen pislikleri temizlemek suretiyle motorun ömrünü
uzatır. Zaten temizleme özelliğine sahip olan bir motor yağının değiştirme zamanında
oldukça siyah çıkmasının sebebi de budur.
23
Yağlama Sistemi
Yağ, karterden bir yağ pompası aracılığıyla emilir ve harici yağ filtresi / soğutucu
modülü üzerinden merkezi yağ pasajına aktarılır. Ana krank mili yatakları merkezi
yağ pasajlarından basınçlı yağ ile beslenir. Merkezi yağ kanalı bir basınç yükseltici
aracılığıyla basınçlı yağ ile beslenir. Yağ merkezi yağ kanalından piston soğutma işlevi
için püskürtme jetlerine akar. Buradan da tek yönlü valfler aracılığıyla silindir
kapaklarına aktarılır. Yağ ara mile motor zamanlama dişlilerine ve zincir gergilerine
de gider. Silindir kapaklarında yağ kanallar aracılığıyla kam mili ayarlayıcısına ve kam
mili yataklarına akar. Geri dönüş hatları yağı kartere yönlendirir.
24
Yağlama Sistemi - Parçaları
Yağ Pompası
Trokoid Pompa
Farklı eksenlerde hareket alan ve hareket veren
rotorlardan oluşur. Hareket veren rotor krank miline
bağlıdır. Tahliye valfi sistemde aşırı yağ basıncı
oluşumunu önler.
Hareket veren rotor
Hareket alan rotor
Tahliye valfi
Dişli Pompa
Hareket veren dişli
Hareket alan dişli
Hilal
25
Yağlama Sistemi - Parçaları
Yağ Filtresi
Motor stop ettiğinde filtre içinde yağ kalmasını
sağlayan bir çekvalf vardır. Filtre tıkandığında
motorun yağsız kalmasını önleyen bir de by-pass
valfi vardır. Filtre periyodik olarak değiştirilmelidir.
Çekvalf
Eleman
Gövde
By-pass valfi
Yağ Lambası
Yağ basıncı düştüğünde sürücüyü uyaran lambadır.
Lambayı çalıştırmak için ana yağ galerisinde bir yağ
Müşiri vardır.
Yağ müşiri vardır.
Gösterge paneli
Yağ lambası
26
Yağlama Sistemi / Yağ soğutucusu
Su By-pass hortumu
Yağ soğutucusu
Yağ flitresi
Motor soğutma suyu
Yağ soğutucusu
Yağ flitresi
Yağ pompasından
Ana yağ galerisine
Tahliye valfi
27
Yağlama Sistemi
28
Soğutma sistemi
Radyatöre
Kalorifer radyatöründen
Kalorifer radyatörüne
Gaz kelebek gövdesine
Radyatörden
By-pass kanalı
Silindir kapağı
Su pompası
Heater core
Termostat
Silindir bloğu
Radyatör
Gaz kelebek gövdesi
29
Soğutma Sistemi - Parçalar
Ana Hatları
Bu sistem motorun sıcaklığını 80-90°C civarında
tutmaya çalışır.
Radyatör
Rezervuar Kabı
Radyatör Kapağı
Su pompası
Termostat
Su Dolaşımı
30
Soğutma Sistemi - Parçalar
Radyatör
DİKKAT:
Soğutma sistemine ilave edilecek antifriz
miktarına ve sıcaklığa bağlı olarak karar
verilir. Sistemdeki su periyodik olarak
değiştirilmelidir.
Radyatör Kapağı
Basınç valfi su sıcaklığı arttığında açılarak suyun bir
kısmını rezervuar kabına gönderir. Vakum valfi su
soğumaya başladığında açılarak suyun rezervuar
kabından radyatöre dönüşünü sağlar.
Sıcaklık ve basınç artmış
Sıcaklık ve basınç düşmüş
Basınç Valfi
Vakum Valfi
31
Soğutma Fanı
Elektrikli Soğutma Fanı
Kontak anahtarı
Röle
Soğutma fanı
Su sıcaklık anahtarı
Soğutma Sistemi - Parçalar
Hidrolik Kavramalı Soğutma Fanı
Kayıştan hareket alan fan ve içinde silikon yağ bulunan
hidrolik kavrama sıcaklığa bağlı olarak hızlı veya yavaş
döner.
Elektronik kontrollü hidrolik kavramalı soğutma fanı
Fan hidrolik motor tarafından döndürülür. ECU hidrolik
motora giden yağ miktarını böylece fanın dönüş hızını
ayarlar.
Soğutma fanı
Hidrolik kaplin
Kasnak
Su Pompası
Hidrolik motor
Su sıcaklık müşiri
Hidrolik pompa
32
Soğutma Sistemi - Parçalar
Rezervuar Kabı
Motor ısındığında rezervuar kabındaki su
seviyesi artar, soğuduğunda seviye düşer.
Rezervuar kabı
Rezervuar kabı hortumu
Radyatör
33
Soğutma Sistemi - Parçalar
Termostat
Motorun çabuk ısınmasını ve belirli bir sıcaklıkta
çalışmasını sağlar. İki tip termostat vardır.
Bypass valfli termostat
Bypass valfsiz termostat
Valf
Silindir
Bypass valfi
Vaks
Jikle valfi
Su Pompası
Tahrik kayışından aldığı hareketle çalışır.
Su pompası
34
Soğutma Sistemi - Türleri
Tamamen kapalı soğutma sistemi: Radyatör kapağı rezervuar kabı üzerindedir.
Sistemde su eksiltme ve havayla temastan kaynaklanan suyun bozulması önlenmiştir.
Radyatör Rezervuar deposu
Su girişi
Radyatör
Radyatör kapağı
35
Soğutma Sistemi - Türleri
Termostat
Bypass
Radyatör
Su pompası
Bypass valfli termostatın çalışması suyun sıcaklığı arttığında termostat açılır, bypass valfi
kapanır. Böylece suyun tamamı radyatöre gönderilip soğutulabilir. Bypass valfli tipin avantajları
1. Isınma esnasında motor içinde ısı dağılımını dengeli tutar.
2. Motor sıcaklığı arttığında bypass kanalını tamamen kapattığı için soğutmayı kolaylaştırır. 36
3. Sıcaklık ayarını hassas yapar.
Soğutma Sistemi - Türleri
Soğutma fanı
Su sıcaklık anahtarı
Fan motoru
37