Değişken supap zamanlamaları

Otomobil üreticilerinin aynı motor haciminden daha fazla beygir arayışları

9
7177

Günlük olarak kullandığımız çoğu otomobilin motoru yüksek devirde perfomanslı kullanılması için tasarlanmamıştır. Genelde düşük devir için tasarlanılır sebebi ise yakıt ekonomisi, motorun rahat çalışması ve motorun yarattığı titreşimi düşük tutmak için. Fakat düşük devir egzantrik miline sahip bir motor dakikada 4.000 devir çevirirken hava emiş ve egzoz çıkış supaplarıda dakikada 2.000 kez açılıp kapanmakta motor yüksek devirde yanma odasına daha fazla hava emmek ve egzoz gazını bir an önce atmak isteyecek düşük devir egzantrik millerinde supap yeteri kadar açılmadığı için motor yüksek devirlerde rahat çalışamaz duruma geliyor fakat değişken oranlı egzantrik milinde belirli bir devirden sonra supapların zamanlaması değiştiği için supaplar açıldığında hava emiş ve egzoz gazı için daha büyük bir boşluk ve uzun zaman tanıdığından motorun yüksek devirlerde rahat çalışmasını sağlıyor. Düşük devir egzantrik milleri yüksek devirde kullanıldığı zaman motora zarar vermektedir aynı durum yüksek egzantrik milinin düşük devirlerde kullanılması içinde geçerlidir. Bu yüzden Honda, Mitsubishi, Nissan, Toyata, BMW, Audi, Porsche gibi bazı otomobil üreticileri otomobillerinde değişken zamanlı supap kontrol sistemi kullanmaktadır.Çalışma temel presipleri aynıda olsa kendi aralarında farklılık gösteriyorlar. Aşağıda bu çalışma sistemine verilen isimler ve hangi firmaya ait olduğu bilgisi mevcut.

• V-TEC Honda’nın kullandığı sistem
• VVT-i Toyota’nın kullandığı sistem
• Vanos BMW’nin kullandığı sistem
• VVC Rover’ın kullandığı sistem
• Ti-VCT Ford’un kullandığı sistem
• MIVEC Mitsubishi’nin kullandığı sistem
• VarioCamPlus Porsche’nin kullandığı sistem
• VVL Nissan’ın kullandığı sistem

Değişken Zamanlamalı Supap kontrol sistemi (Variable-valve Timing and Electronic-lift Control – V.T.E.C.)
Değişken supap zamanlaması, motor işletim sisteminin hangi devire göre hangi supap zamanlamasının kullanılacağını belirlenmesi ve her devirde en verimli çalışmayı sağlamasıdır Böylece motor düşük devirlerde az yakıt tüketirken yüksek devirlerde de iyi bir performans sunmaktadır. Motor devri yükseldikçe kayar pimli egzantirik milleri supaplara daha büyük bir egzantrik lobuyla hareket iletmekte ve hava yakıt oranının yeniden düzenlenmesine imkan tanımaktadır. Bu motor teknolojisini Honda bulup geliştirmiştir ve onun tarafından kullanılmaktadır. Vtec teknolojisi kendi arasında ise 5’e ayrılmaktadır bunlar;

• DOHC VTEC
• SOHC VTEC
• VTEC-E
• 3 Kademeli VTEC
• i-VTEC

Çalışma prensibi
Çalışma prensibi

DOCH
DOHC

DOHC VTEC
DOHC VTEC sistemi, yüksek devirli bir DOHC motorunda hem gücü hem de torku optimize etmek için geliştirilmiştir. Her iki supap için, 3 egzantrik mili bulunur. Dış taraflardaki miller düşük devirlerde, ortadaki mil ise yüksek devirlerde kullanılır.
Motorun hızı arttıkça, motorun elektronik kontrol ünitesi egzantrik mili takipçilerinin pimlerine basınçlı yağ gönderen hidrolik sürgülü valfi çalıştırır (5850 d/d’de). Basınçlı yağ pimleri, düşük devirde çalışması için tasarlanan takipçileri 3. takipçiye kilitleyecek bir pozisyona hareket ettirir. O ana kadar 3. takipçi herhangi bir supabı hareket ettirmemektedir. Egzantrik mili takipçilerinin birbirine kilitlenmesiyle birlikte, düşük devirde çalışan takipçiler yüksek devirde çalışan takipçilerle aynı oranda çalışmaya zorlanırlar. Supapların hem açılma mesefesi artmış hem de açık kalma süreleri uzamıştır. Silindirin içine daha fazla dolgu alınmaktadır ve artan devir sayısıyla birlikte motorun gücü de artmaktadır. Özellikle 5500 devirden sonrasında fark edilir şekilde değişim gözlenir.

SOHC
SOHC

SOHC VTEC
Üstten tek egzantrik bulunan bu motorda DOHC VTEC arasındaki en büyük fark egzoz supaplarının zamanlamaları arasındaki farktır. Bunun yanı sıra SOHC VTEC motorların yapıları, DOHC VTEC motorlara göre daha basittir.

VTEC-E
VTEC-E

VTEC-E
2.500 devir altında 12 subap çalışmaktadır. 2 farklı emme egzantrik miline sahiptir 2.500 devir altında emme supaplarından sadece birini açarak yanma orası içinde türbülans oluşturarak hava ile yakıt birbirine daha homojen karışım oranı sağlar böylece hava-yakıt 20:1 oranında fakir yakıt karışımında normal bir motora oranlar daha fazla güç üretir.2.500 devirden sonra 2. emme egzantrik mili devreye girerek devre dışı bırakılan 4 supabı devreye sokar böylece motorda 16 supapda aktif olarak çalışır.

3 Kademe VTEC
SOHC VTEC ve VTEC-E teknolojisinin ikisinde bünyesinde bulunduran sistemdir. 6.000 devir bandına kadar VTEC-E gibi davranıp 6.000 den sonra yüksek devirli egzantrik milini devreye sokar böylece daha fazla emme sağlar.

i-VTEC
i-VTEC

i-VTEC
i-VTEC sisteminin en önemli özelliği ve diğer VTEC sistemlerinden farkı, supap zamanlamasının sürekli değişken olmasıdır. VTC (Variable Timing Control – Değişken Zamanlama Kontrolü), motorun çalışması sırasında emme ve egzoz supapları arasındaki supap bindirmesini ayarlayan/değiştiren bir mekanizmadır. VTC ile birlikte i-VTEC, VTEC sistemlerinin en büyük dezavantajı olan orta devir bandındaki güçsüzlüğü ortadan kaldırmıştır. i-VTEC, VTEC-E ve VTEC sistemlerinin bir kombinasyonunu kullanmaktadır. Bu kombinasyon, motorun 12 supapla ekonomi modunda ve 16 supapla performans modunda çalışabilmesini sağlamaktadır. i-VTEC 4 kademeden oluşmaktadır.
1. kademe, motorun elektronik kontrol ünitesinin 20:1’den yüksek hava yakıt oranlarını kullandığı fakir yanma modudur. VTC, emme/egzoz supap bindirmesini minimuma getirir. 1. kademe, sadece fakir yanma modunda ya da düşük oranlı kelebek pozisyonlarında kullanılır.
2. kademede, fakir yanma modunu terk edip 14.7-12:1 hava-yakıt oranlarına geri dönebilmektedir ve supap bindirmesini maksimuma çıkarabilmektedir. Bu şekilde emisyon iyileşmektedir.
3. kademe kontrol ünitesinin, emme/egzoz supaplarının açılmasını ve bindirmesini motor devrine bağlı ve dinamik olarak değiştirdiği bir durumdur. Burada motor devrinin düşük fakat gaz kelebeğinin yüksek oranda açık olduğu durumlar geçerlidir. Yavaş çalışma devirleri; ideal çalışma şartlarının geçerli olduğu düşük devirler, kapalı ya da kapalıya yakın gaz kelebeği pozisyonları anlamına gelir. Bu durum, eğimi sıfıra yakın yol kullanımlarında, sabit hızda kullanımlarda da geçerlidir.
4. kademe, devir yükseldiğinde ve gaz pedalına sonuna kadar basıldığında aktif hale gelir. Bu modda, emme egzantrik milinin supaplarını yüksek oranda açan egzantrikleri devreye girer, motor 16 supap moduna geçer. Supapların açık kalma süreleri ve açılma mesafesi artar. VTC, istenilen güç miktarını ve optimum emme/egzoz supap zamanlamasını ve bindirmesini elde etmek için emme egzantrik milini dinamik olarak değiştirir.

Değişken Supap Zamanlaması ( Variable Valve Timing – VVT-i)
Otomobil üreticisi Toyata tarafından geliştirilen bu akıllı teknoloji 1991 yılında 20 supaplı 4A-GE kodlu motorunda kullanmasıyla başladı. Sistem supap zamanlamasındaki değişikliğini motor yağındaki basıncından yararlanarak yapmaktadır.
1996 yılında tanıtılan VVT-i sadece emme supaplarının zamanlamasını değiştiriyordu. Motor yağının oluşturduğu basınçla egzantrik milinin pozisyonunu ayarlayan bu sistem daha sonra egzoz supaplarının kapanma ve emme supaplarının açılma süresini değiştirerek motoru daha etkili bir hale getirmiştir. VVT-i teknolojisi kendi arasında ise 3’e ayrılmaktadır bunlar;

• VVTL-i
• Dual VVT-i
• Valvematic

VVTL-i
VVTL-i

VVTL-i
Toyata ilk olarak 16 valf 2ZZ-GE kodlu DOHC motorunda kullanmaya başladığı sistemdir. Silindir başına 2 emme ve 2 egzoz supabı düşmektedir.Çalışma prensibi Honda’nın Vtec teknolojisiyle aynıdır. Düşük devirlerde supapların açık kalma süresi ve aralığı az iken yüksek devirde ise bu durum uzun açık kalma süresi ve daha fazla supap açıklığı olarak değişmekte.
Toyata bu sistemi ilk olarak 2ZZ-GE motor kodlu 2000 model Celica modelinde kullanmıştır.Günümüzde ise Euro IV emisyon değerlerinin çok üzerinde olduğu için bu motorun üretimi durdurulmuştur.

Dual VVT-i
Dual VVT-i sisteminde ise VVTL-i ek olarak egzoz supaplarında da değişken zamanlama kullanılmıştır. İlk olarak 1998 model RS200 ALtezza’s 3S-GE kodlu motorla gelen sistem Toyata’nın yeni nesil V6 3.5 litrelik 2GR-FE motorunda da kullanılmıştır. Bu motor bir çok Toyota ve Lexus modelinde bulunmaktadır. Değişken supap teknolojisiyle emisyon değerlerine önem veren Toyota start-stop sırasında motorun kompresyon oranını en düşükte tutmaktadır böylece motor daha rahat çalışmakta ve zararlı maddeleri filtre eden katalitik konvertörü bi anca önce ısınmasını sağlayıp madde emilimini artırır. Bu teknolojiyi Toyota’nın LR V10, UR V8, GR V6 , AR Large l4, ZR small l4 kodlu motorlarında görmek mümkün.

VVT-iE
VVT-iE

VVT-iE
VVT-i sisteminin çalışma prensibiyle aynıdır fakat tek farkı emme supaplarının zamanlamasını motor yağı basıncı değil otomobilin beyinine bağlı elektronik kontrollü valf değiştirmektedir. Bu teknolojiyi 1UR motor kodlu 2007 Lexus LS 460 modelinde görmek mümkün.

VVT-iW
Toyota VVT-iW teknolojisini ilk olarak 8AR-FTS kodlu 2.0 litre turbo şarjı direk enjeksiyonlu motorda kullanmıştır. Motorun çalışmasında Otto ve değiştirilmiş Atkinson dönüşüm tekniğinden yararlanarak supapların çalışma açılarını ayarlamıştır. Bunun sonucunda düşük yüklerde yakıt daha etkili kullanılmıştır.

Valvematic
Valvematic

Valvematic
Valvematic yapısı itibariyle Vanos sistemi andıran supapların kapanma hızı ve zamanlamayı değiştiren sistemdir yakıtın etkili kullanılmasında rolü olan yakıt/hava karışımını gaz kelebeğinin açıklığına göre kontrol eder.

Vanos
Alman otomobil üreticisi BMW’nin otomobillerinde kullanmış olduğu sistemdir.Vanos sistemin diğer değişken zamanlı supap kontrol sistemlerinden farklı zamanlamayı egzantrik mili ile supap arasında herhangi bir itici pim kullanmadan direk olarak egzantrik mil kasnağı ile egzantrik mili arasında metal dişli vasıtasıyla yapmaktadır. Metal dişilinin çalışma prensibi 3 aşamadan oluşur.
1.aşama düşük hız, metal dişili hareket ederek egzantrik milinin zamanlamasını değiştirir böylece supaplar geç açılır, rölantide daha az titreşimli ve düzenli çalışır.
2.aşama hızlanma isteklerinde, metal dişli bu sefer 1. aşamadaki yapığı hareketin tam zıttını yaparak supapların erken açılmasını sağlar. Motorun torku artarken emisyonuda düşük oranda tutar.
3.aşama yüksek hızda, otomobilin herhangi bir ani ivlenmeye ihtiyacı olmadığı için tekrar 1. aşamadaki zamanlamaya geri döner.

Duble Vanos
Çift Vanos

Tek Vanos
BMW’nin birinci jenerasyonu olan bu sistemde, sadece emmeye ait egzantrik milinde Vanos teknolojisini kullanılmıştır. 1992 yılı ve sonrasında üretilmiş 3 ve 5 serisinde kullanılan M50 kodlu motorda mevcuttur.

Double Vanos
Çift Vanos

Çift Vanos
BMW 2. jenerasyonu olan bu sistemde, hem emme hem de egzoz egzantrik millerinde Vanos teknolojisini ilk olarak 1996 yılında S50B32 kodlu motorunda kullanılmıştır.

Yorum Yaz

9 Yorum "Değişken supap zamanlamaları"

Bana bildir

Buna göre sırala:   en yeni | en eski | en iyi
sahip
Üye
sahip
1 yıl 1 ay önce

Çok güzel bir yazı olmuş. Fiat’ın multiair teknolojisi de sanırım bu anlatılanları mekaniklikten çıkarıp elektronik ve hidrolik sistemin bir arada kullanılmasını sağlamış. Multiair teknolojisinden anladığım kadarıyla emme subapları için doğrudan kam mili kullanılmıyor. Ayrıntılı bilgi linkte göreceğiniz gibi.
http://www.tasitteknolojileri.com/2014/01/22/volumetrik-verimi-arttirma-yontemleri/

erkincan
Üye
erkincan
1 yıl 10 ay önce

Turbolar az ve kisa sure acilan subaplardan bile bol bol hava gecirebildiginden olsa gerek yayginlasan asiri besleme motorlarla eski onemi kalmasa da BMW nin sistemini basarili buluyorum. 10-15 yil kadar once ulkemizde Honda ve ozellikle de Toyota baya ekmegini yedi bu degisken zamanlama isinin. Piraz pahali olsa da ulasilabilir sayilan sonucta daha guclu, guzel 1,6 lt makineleri vardi.

Sinan Koç
Üye
1 yıl 10 ay önce

Bende ek yapayaım, Alfalardada varyatör vardır,subap zamanlaması için 3000 devirden sonra yağ basıncı ile liftler değişir.

ercn_yldrm
Üye
ercn_yldrm
1 yıl 10 ay önce

Senin arabanın 2.0TS modeline binmiştim 3000 rpm’den sonra bi patlama oluyormuş sanırım, ama özellikle aklımda kalan şey; o aracın 5200 devirden sonra normal bir VTEC gibi kudurup 7000’lere kadar hayvan gibi devir çevirmesi unutulmayacak türden bir anıydı benim için. + olarak performans tipi mantar filtre vardı o araçta ve orta susturucu iptaldi. Sesi çok etkileyiciydi

2004_E46_318i
Üye
2004_E46_318i
1 yıl 10 ay önce

Eline sağlık güzel paylaşım.
Ek bilgi:
Bmw yeni Valvetronic sistem kullanmakta.
Valvetronic : Seri motor üretiminde benzersiz bir teknolojidir. Valvetronic sayesinde hava emme valflerinin sürekli değişken hareketleri sağlanarak motorda gaz kelebeğine ihtiyaç duyulmaz. Daha az tüketim, daha düşük egzoz emisyonu, bununla beraber daha dinamik ve anında tepkili bir sürüş avantajı elde edilir.
Kaynak: http://tr.wikipedia.org/wiki/BMW

motorsinann
Ziyaretçi
SinanSRKY
1 yıl 10 ay önce

gayet açıklayıcı olmuş teşekkürler.
🙂

wpDiscuz