Teknoloji

Küçük Hacim Turboşarj Benzinli Motorlarda Görülen Tehlike : LSPI

Yenilenen teknoloji ile küçük hacim turboşarj otomobiller hayatımıza girdi. Genellikle emisyonları ve yakıt tüketimini azaltmaları konusu gündeme geldi. Fakat çoğu sistem gibi, bu sistemin de bir kusuru var elbet. Bugünkü yazıda bunu ele alacağız.

Turboşarj otomobillerde sıkıştırılan hava , termodinamik prensipleri gereği ısınır. Bu havayı soğutmak için çeşitli soğutma sistemleri kullanılır. Bu sistemlerin çoğu, atmosferde bulunan hava ile soğuttuğundan ötürü, hava emiş sıcaklığı tekrar atmosfer sıcaklığı seviyesine inemez.

Yanma odasındaki havanın soğuması özkütleyi, dolayısıyla yanma odasındaki hava kütlesini arttırır, volumetrik verimi arttırır. Bu sebeple motorlar, benzinin hal değiştirme sırasında çevresinden ısı çekme özelliğinden faydalanarak, performans kalibrasyonunda hafif zengin ayarlanır.

Aynı motorda ve aynı şartlarda, çok nokta enjeksiyon yerine direkt enjeksiyon kullanıldığında , yanma odasından çok rahatlıkla ısı çekildiği için, aşırı zengin karışıma duyulan ihtiyaç azalır. Emisyonlar düşer. Ayrıca direkt enjeksiyon, kademeli dolgu gibi çalışma koşullarının oluşmasını da sağlar.

Bu sebepten ötürü firmalar, turboşarjlı motorlarında direkt enjeksiyon kullanmaya başladılar. Hatta artan turboşarj basıncı ve silindir sıcaklıkları sebebiyle bazı yerlerde zorunluluk haline geldi bile diyebiliriz.

Yazımızın buraya kadar olan kısmı direkt enjeksiyonla ilgiliydi. Çünkü olayın temelinde bu yatıyor. Peki nedir bu LSPI ?

LSPI(Low Speed Pre Ignition) fenomeni, alt devirde yüksek torkta çalışan turboşarj direkt enjeksiyonlu benzinli motorlarda görülebilir.

Yanma odasının hacmi, hacim düşürme trendi sebebiyle küçüldüğünden piston çapı ve stroku da küçülür. Yanma odasının tepesinde , valfler ve buji sebebiyle enjektör konacak yer kalmadığından ötürü, yakıt enjektörü silindirin yanına monte edilir.

Yüksek yük altında, kompresyon basıncını yenerek yakıtı atomize edebilmek için yakıt pompasının basıncı yükselir. Enjeksiyon miktarı artar. Hacim küçültme sebebiyle piston çapının küçülmesi, alt devirde hava hareketlerinin yetersiz olması sebebiyle enjekte edilen yakıt, silindir duvarına yapışır. Orada bulunan yağ ile karışır. (bknz: Wall wetting)

Yakıt ile karışan yağ incelir. Segmanın yukarı hareketi sırasında silindirden sıyrılan yağ-yakıt damlası, erkenden kendi kendine ateşlenir. Bujiden gelen alev cephesi ile çarpışır. Yanma odasında ani basınç yükselmeleri, vuruntu meydana gelir. Bilindiği üzere vuruntu, motoru çabucak katledebilecek bir olaydır.

Bu olay gerçekleşirken bazen dışarıdan “tık tık” şeklinde vuruntu sesi duyulur. Genelde bu ses duyulduğunda aslında vuruntu yeni başlamış değil, çok kuvvetli şekilde cereyan ediyor demektir.

Her küçük hacim turboşarj motorda görülmez, yanma odasının tasarımı, enjeksiyon zamanlaması, yanma odasındaki hava hareketleri, enjektörün demet açısı ve penetrasyonu, yağın kimyasal özellikleri gibi bir çok faktör, bu durumu etkiler.


Sayın Metin Şanser Tekin ‘e katkılarından dolayı teşekkür ederiz.
FEV Turkey Kalibrasyon Makine Mühendisi

Click to comment

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

To Top