Benzin Püskürtme Sistemleri

BENZİN PÜSKÜRTME SİSTEMLERİ VE MOTORLARDA UYGULAMA ÖRNEKLERİ

1 – GENEL BİLGİLER
•Motora gelen hava/yakıt karışımını mevcut şartlara göre en iyi şekilde ayarlamak, benzin püskürtme sistemlerinin ve karbüratörün görevidir.
•Benzin püskürtme sistemleri, özellikle elektronik kontrollü olana kadar, hava/yakıt karışımının sıkı limitler içinde tutulması bakımından karbüratörler kadar iyi değillerdi. Buna ek olarak, yakıt sarfiyatı, sürüş kolaylığı sağlaması ve güç eldesi bakımından daha iyilerdi.
•Otomotiv sektöründe, emisyon kontrolünün birçok ülkede yasalarca takip edilmesinin artmasıyla karbüratörün yerini elektronik benzin püskürtme sistemleri almıştır ve talepler hep bu yönde olmaktadır.
•Günümüzde, bu püskürtme sistemlerinin büyük bir çoğunluğunda hava/yakıt karışımı yanma odasının dışında oluşturulur (manifold püskürtme). Hava/yakıt karışımının içerde oluştuğu sistemlerde ise yakıt doğrudan silindir içine püskürtülür (direkt püskürtme).
•Direkt püskürtmeli sistemler, yakıt sarfiyatlarını azaltma konusunda kendilerini kanıtlamış olduklarından daha çok ön plana çıkmaktadırlar.

2 – SINIFLANDIRMA
1.Dış Hava/Yakıt Karışım Teşkili
•Bu tarz sistemlerde karışım, yanma odasının dışında, emme manifoldunda oluşturulur.
•Bu tarz sistemlerinin gelişimi, bu sistemlerin gittikçe artan talep fazlalığına uymalarını zorunlu kılmıştır.
a.Çok Noktalı Benzin Püskürtme Sistemleri
•Bu tip sistemlerde her silindirin kendisine ait bir enjektörü vardır. Bu enjektörler yakıtı doğrudan silindirin emme sübabına gönderirler.
•Bu tarz püskürtme sistemleri hava/yakıt karışım düzenine sahip olan sistemlerde meydana gelen sarfiyatın karşılanması bakımından idealdirler.

i. Mekanik Benzin Püskürtme Sistemleri
•Bu tip püskürtme sisteminde, motordan herhangi bir şekilde direktif gelmez ve yakıt devamlı olarak püskürtülür.
•Püskürtülen yakıt kütlesi enjektör tarafından belirlenmez, sistemin yakıt distribütörü tarafından belirlenir. (Uygulandığı Sistem: K-Jetronik)

ii. Birleştirilmiş Mekanik-Elektronik Benzin Püskürtme Sistemleri
•Bu sistemlerin temelinde K-Jetroniklerde kullanılan mekanik sistem vardır. Kullanıma hazır bilginin elde edilmesi sayesinde bu tip sistemler elektronik kontrollü ek özellikler sunarlar. Bu ek özellikler, değişen motor çalışma şartlarına göre püskürtülen yakıt miktarının daha isabetli olarak uyarlanmasını sağlar. (Uygulandığı Sistem: KE-Jetronik)

iii. Elektronik Benzin Püskürtme Sistemleri
•Bu tip sistemlerde yakıt elektromanyetik olarak çalışan enjektörlerden kesik kesik (aralıklı olarak) püskürtülür. Püskürtülen yakıt miktarı enjektörün açılma zamanı (enjektörde belirli bir basınç düşüşünde) ile kontrol edilir. (Uygulandığı Sistemler: L-Jetronik, LH-Jetronik, M-Motronik, ME-Motronik)

b. Tek Noktalı Benzin Püskürtme Sistemleri
•Ventüri boğazı yakıt enjeksiyonu (Throttle-body fuel injection, TBI) olarak da bilinir.
•Elektromanyetik olarak çalışan enjektör, gaz kelebeğinin direkt üstüne merkezi bir noktaya yerleştirilmiştir.
•Bu enjeksiyon sistemi yakıtı kesik kesik emme manifolduna püskürtür.
•Uygulandığı Sistemler: Mono-Jetronik ve Mono-Motronik’tir.

2. İç Hava/Yakıt Karışım Teşkili
•Direkt püskürtmeli (Direct-injection, DI) sistemlerde yakıt, elektromanyetik enjektörler aracılığıyla direkt olarak yanma odasına püskürtülür. Enjektörlerin her biri bir silindire tahsis edilmiştir. H/Y karışım düzeni yanma odasının içinde meydana gelir.
•Yanma odasındaki bu H/Y karışım düzeni tamamen farklı iki çalışma tarzına olanak tanır: Homojen çalışmada, karışımın dışta oluştuğu düzende olduğu gibi, homojen bir H/Y karışımı yanma odasının her yerinde mevcuttur ve yanma odasındaki tüm taze hava yanma prosesine katılır. Bu çalışma şekli daha çok yüksek tork ihtiyacı olduğu zaman uygulanır. Diğer taraftan, kademeli dolgu işleminde sadece buji etrafında tutuşabilir bir H/Y karışımı elde edilir. Yanma odasının kalan kısımları ise sadece, henüz hiç yanmamış taze yakıt ve fazla hava içerir. Bu da ralantide ve yarı yükteyken aşırı derecede fakir bir karışıma ve yakıt tüketiminde fark edilebilir bir düşüşe sebep olur.

•Uygulanan Sistem: MED-Motronik

3 – ORTAK ELEMANLAR

1. Yakıt Sevki Elemanları

Temel olarak yakıt sevki şu parçalardan oluşur:
•Yakıt deposu
•Elektrikli yakıt pompası
•Yakıt filtresi
•Yakıt-basınç regülatörü
•Yakıt hattı

a. Yakıt Deposu

Adından da anlaşılacağı gibi yakıt deposu yakıtı depo etmek için bulunur. Depo, aşınmaz olmalı ve sızıntı yapmamalıdır. Yakıtın kendiliğinden kaçması gibi durumlar için açılma veya emniyet valfleri bulunmalıdır. Depo, kaza anında motordan gelecek olası ateşleme için yeterince uzakta bir yere konulmalıdır.

b. Elektrikli Yakıt Pompası
•Verimli bir püskürtme için motora her zaman yeterli basınçta yakıt dağıtmalıdır.
•Pozitif yer değiştirmeli veya türbin pompası tipleri bulunur.

Pompadan sahip olması istenilen en önemli özellikler ise şunlardır:
•Gerilimle orantılı olarak 60-200 litre/saat arasında yakıt dağıtımı
•Yakıt sistemindeki 300-450 kPa (3 - 4,5 bar) arasında basınç

Bunların yanında elektrikli yakıt pompası, dizel ve benzinli motorlarda kullanılan direkt püskürtme sistemlerinde ön besleyici olarak kullanılmaktadır. Örneğin: benzinli motorların direkt püskürtme sisteminde, sıcak çalışma koşullarında bazen 700 kPa’a kadar basınç gerekebilmektedir.

Elektrikli yakıt pompası şunları içerir:
•Gerektiğinde kıvılcım-baskı elemanlarını birleştirmek için son plaka
•Elektrikli motor
•Pompa

c. Yakıt Filtresi
•Aşınmaya neden olabilecek katı parçaları temizler.
•Değiştirilebilir şekilde ya da depo içine zaman ömürlü olarak yerleştirilirler.
•Manifolda püskürtmede filtre elemanının ana gözenek çapı 10 μm iken, daha iyi filtre gerektiren direkt püskürtmeli sistemlerde 5 μm’den büyük parçacıklar temizlenmelidir.

d. Yakıt Basınç Regülatörü

Manifold püskürtmede;
•Enjektör tarafından püskürtülen yakıt miktarı, yakıt hattındaki basınç farkı ve manifold basıncına bağlıdır. Geri dönüşümlü yakıt sistemlerinde, basıncın etkisi, yakıt basıncı ve manifold basıncının farkını sabit tutan basınç regülatörüne karşılık gelir. Regülatör yeterli miktardaki yakıtın depoya dönmesine izin vererek enjektörlerdeki basınç düşüşünü sabit bir seviyede tutar.
•Yakıt hattının verimli akması için; basınç regülatörü hattın sonuna, depoya geçiş kısmına yerleştirilir.
•Geri dönüşümsüz sistemde basınç regülatörü yakıt deposunun içinde bulunmaktadır. Yakıt hattının basıncı dış basınca uygun, sabit bir değerde tutulur. Bu şu demektir ki; yakıt hattıyla manifold basıncı sabit değildir ve püskürtme süresi hesaplandığında dikkate alınmalıdır.

Direkt püskürtmede;
•Direkt püskürtmede basıncı yüksek ve alçak basınç koşullarında düzenlemek gerekir. Alçak basınç için manifolda püskürtmede kullanılan regülatör kullanılmaktadır.

Yakıt basınç regülatörü akışın diyaframla kontrol edildiği bir sistemdir. Diyafram, regülatörü yakıt odası ve yay odasına ayırır. Yay, diyaframa yerleştirilen supap tutucunun arasından supap plakasına, supap oturma yüzeyine doğru kuvvet uygular ve supap kapanır. Yakıtın diyaframa etki eden basıncı yay kuvvetini yenerse supap tekrar açılır ve fazla yakıtın tanka dönmesini sağlar.

Çok noktalı püskürtme sisteminde yay odasına manifold basıncı etki edebilir. Bu gaz kelebeğinin altındaki bir noktadan pnömatik şekilde bağlantıyla olur. Böylece enjektörlerdeki basınçla aynı basınç oranı bulunur. Böylece enjektöre karşılık gelen basınç düşüşü sadece yay kuvvetine ve diyafram yüzey alanına bağlı olup, sabit kalır.