Dizel Motoru, içten yanmalı bir motor tipidir. Daha özel bir tanımla, dizel motor oksijen içeren bir gazın (genellikle bu atmosferik havadır) sıkıştırılarak yüksek basınç ve sıcaklığa ulaşması ve silindir içine püskürtülen yakıtın bu sayede alev alması ve patlaması prensibi ile çalışan bir motordur. Bu yüzden benzinli motorlardan farklı olarak ateşleme için bujiye ve yakıt oksijen karışımını oluşturmak için karbüratöre ihtiyaç yoktur.
1892'de Alman Mühendis Rudolf Diesel tarafından bulunmuş ve daha sonra 23 Şubat 1893'te patenti alınmış bu süreç dizel çevrimi olarak bilinir. Motorun mucidi, geniş kömür yataklarına sahip olan Almanya'nın petrole bağımlılığını azaltmak için kömürle çalışan bir motor yapmayı hedeflemiştir. Ancak kömür tozunun yanmasından dolayı ortaya çıkan kül büyük sorunlar doğurmuş, daha sonraları ise motorda farklı yakıtların kullanılması tasarlanmıştır. Nitekim Rudolf Diesel, motorun sunumunu 1900’deki Dünya Fuarı'nda, yakıt olarak yer fıstığı yağı (Biodizel) kullanarak yapmıştır.
Çalışma prensipleri
Gaz sıkıştırıldığında, sıcaklığı yükselir, dizel motoru bu özelliği kullanarak yakıtı ateşler. Hava, dizel motorunun silindiri içine çekilir ve bir piston tarafından, kıvılcım ateşlemeli (benzinli) motorlardakinden çok daha yüksek (25 katı bulabilir) bir oranda sıkıştırılır. Hava sıcaklığı 500-700°C'a ulaşır. Piston hareketinin en tepe noktasında, dizel yakıt yüksek basınçla atomizer memeden geçerek yanma odasının içine püskürtülür, burada sıcak ve yüksek basınçlı hava ile karışır. Bu karışım hızla tutuşur ve yanar. Hızlı sıcaklık artışı ile yanma odası içindeki gaz genleşir, artan basınç, pistonu aşağı doğru hareket ettirir. Biyel (piston) kolu, krank mili çıkışına dönme gücü olarak iletilir.
Motorun süpürmesinde, egzoz gazını silindirin dışına atma ve taze hava çekme işlemi, kapakçıklar (valf) veya giriş ve çıkış kanalları aracılığıyla yapılır. Dizel motorun kapasitesinin tam olarak kullanılabimesi için içeriye alınan havayı sıkıştırabilecek turboşarjer kullanılması gerekir; turboşarjer ile havanın sıkıştırılmasından sonra bir artsoğutucu/arasoğutucu ile içeri alınan havanın soğutulması ayrıca verimi arttırılır.
Çok soğuk havalarda, dizel yakıt koyulaşır, viskozitesi artar, balmumu kristalleri oluşur veya jel haline dönüşür. Yakıt enjektörü, yakıtı silindirin içine etkili bir şekilde itemez ve bu yüzden soğuk havalarda motorun çalıştırılmasını zorlaştırabilir. Dizel teknolojisinde bu zorluğu yenmek için çeşitli önlemler geliştirilmiştir. Sıkça kullanılan bir uygulama, yakıt hattı ve yakıt filtresini elektrikle ısıtmaktır. Bazı motorlarda silindir içinde bulunan kızdırma bujileri denen küçük elektrikli ısıtıcılar, çalıştırmak için silindirleri önceden ısıtırlar. Az sayıda motorda kullanılan başka bir teknolojide ise, manifold içindeki rezistans telli ısıtıcılar, motor çalışma sıcaklığına gelinceye dek giriş havasını ısıtır. Soğuk havalarda, motor uzun süreli (1 saatten daha fazla) kapatıldığında kullanılan ve şehir cereyanı ile çalışan motor blok ısıtıcıları, aşınma ve çalıştırma zamanını azaltmak için sıklıkla kullanılır.
Eski dizel motor sisteminin en önemli parçası hız kontrol ünitesidir; bu ünite yakıtın gelme hızını kontrol ederek motorun hızını sınırlar. Benzin motorlarından farklı olarak dizel motorlarında hava emme sübabı yoktur, bu yüzden hız kontrol ünitesi olmazsa motor fazla hızlanır. Eski tip hız kontrol üniteleri motordan bir vites sistemi ile yönlendirilir ve böylece sadece motor hızıyla doğru ilişkili olarak yakıt sağlanırdı.
Modern elektronik kontrollü dizel motorları benzin motorlarındakine benzer bir kontrol mekanizmasını (ECM) Elektronik Kontrol Modülü veya Elektronik Kontrol Ünitesi (ECU) yoluyla uygularlar. Motor "bilgisayarı" ECM/ECU içinde motorun çalışmasıyla ilgili algoritmalar ve kalibrasyon tabloları aydedilmiştir. ECM/ECU bir sensörden motor hızına dair sinyal alınca gereken bilgi işlemlerini yapar, elektronik ve hidrolik valfler aracılığıyla yakıt miktarını ve yanma zamanlamasını kontrol ederek motor hızını sabit tutar.
Yakıtın pistonların içine enjeksiyonunun başlama zamanının kontrolu, emisyonların azaltılması ve motor veriminin (yakıt ekonomisi) artırılması için en önemli unsurdur. Silindir içine yakıt enjeksiyonu başlama zamanlaması, günümüz modern motorlarında elektronik olarak kontrol edilmektedir. Zamanlama, genellikle üst ölü noktanın (TDC/Top Dead Center) önündeki pistonun krank ünitesi açısı ile ölçülür. Örneğin, piston üst ölü noktadan 10 derece önde olduğu zaman eğer ECM/ECU yakıt enjeksiyonuna başlarsa, enjeksiyon başlama veya zamanlama 10 derece öndedir denir. Optimal zamanlama, motorun hızı ve yükü kadar tasarımına da bağlıdır.
Enjeksiyon tipleri
Dizel motorlarda yakıt enjeksiyonu, endirekt ve direkt olarak iki tiptir. Endirekt enjeksiyonda yakıt, dizel motorda yanma odası dışında, ön oda olarak adlandırılan yere verilir. Yanma başladığında yanma odasının içine yayılır. Bu tipte motordaki aşırı gürültü ve titreşim düşürülür, fakat ısı kaybı artar ve motor verimi düşük olur. Direkt enjeksiyon ise modern dizel motorlarda kullanılır. Burada motordaki yanma odasına yakıt doğrudan püskürtülür.
Emisyon Kontrolü
Dizel motorlarının en büyük sorunlarından biri, yanma veriminin düşük olmasıdır. Bir başka deyişle; yanma odasına giren yakıt homojenize bir şekilde yanmaz. Bunun sonucunda ortama çok fazla sera etkisi yapacak gazlar verilir. Bunun kontrolü son yıllarda Dizel motoru üreticilerinin en büyük sorunlarından birisi haline gelmiştir. Avrupa Birliğinin almış olduğu karara göre Kasım 2008'de Euro V standartları Avrupa'da devreye giriyor.
Emisyon değerlerini düşürmek için ise araştırmalar hala devam etmekte. NADI konsepti diye tabir edilen bir uygulama ile emisyon değerleri düşürülürken performans artışı da kayda değer bir şekilde artmaktadır. Bu uygulama ile enjeksiyon açıları düşürülerek küresel ısınmaya etkisi olacak gazların oluşumu bir nebze olsun azaltılmaktadır.
Türkiye'deki üretim
Türkiye'nin ilk %100 Türk Malı Dizel Motorunu, 1967 senesinde Yüksek Mühendis Abdülkadir Özgür seri olarak üretmiştir. İlk olarak 1 silindirli Su Soğutmalı Direkt Enjeksiyonlu olarak üretilen bu motorlar, Motosan A.Ş. firması adı altında sulama motopompları, elektrik jeneratörleri, dizel deniz motorları, bahçe traktörleri, uygulamalarında 40 yılı aşkın süredir Avrupa, Asya ve Afrika kıtalarında hizmet vermektedir. Motosan firması 1,2 ve 3 silindirli dizel su soğutmalı OHC ( Over Head Camshaft - Üstten Kam Milli ), Turbo Şarjlı ( Aşırı Doldurmalı ) Euro III emisyonlu Silindir Başına 4 Subaplı 120 HP gücüne kadar motorlar üretmektedir.
Ayrıca Oyak Renault dCI adı ile,Tofaş Fiat multijet adı ile, Karsan-Peugeot, Otokar, BMC (Türkiye), Otosan Ford, Mercedes-Benz Türk, Hyundai Assan, Temsa Mitsubishi, Anadolu Isuzu, Toyota Türkiye olmak üzere birçok sanayi kuruluşu Türkiye'de Dizel motor üretmektedirler.
İki zamanlı motor, içten yanmalı bir motor tipidir. Daha yaygın olarak kullanılan dört zamanlı motordan farkı, pistonun lineer hareketlerinde 4 yerine 2 stroka sahip olmasıdır. Fakat bu iki strokta, 4 zamanlı motorda oluşan 4 işlemde (emme, sıkıştırma, yanma, egsoz) meydana gelmektedir. Yani emme ve sıkıştırma 1 strokta , yanma ve egsoz 1 strokta yapılır.
Çalışma Prensibi
İki zamanlı motorlarda çalışma prensibi adaındanda anlaşılacağı gibi 2 zamda olur bunlar ; emme ve sıkıştırma, yanma ve egzos biçiminde adlandırılır. Şimdi bu zamanlar içerisinde motorun ne görev yaptığına kısaca bir göz atalım.
Emme ve sıkıştırma Bu motor tipinde emme ve egsoz sübapları yoktur. Emme ve egsoz işlemleri silindir içinde oluşan basınç farkları vasıtası ile yapılır. Piston yukarı hareket ederken, üst kısımdaki karışımı silindir içinde sıkıştırmaya başlar. Bu esnada pistonun yukarı hareketi ile krank bölümünde bir vakum oluşur ve karışım krank bölümüne dolar. Bu karışım yakıt, yağ ve hava karışımıdır. Sıkışan karışım buji ile ateşlenir ve patlama oluşur. Çıkan enerji pistonu aşağı iter.
(İki zamanlı motorun çalışma şekli)
Yanma ve egsoz
Pistonun aşağı itilmesi ile egsoz çıkışı açılıp, emiş ağzı kapanır. Yanma sonucu ortaya çıkan atık gaz, egsoz borusundan atılır. Pistonun hareketi ile aşağıda sıkışan karışım, taşıma cebinin açılması ile pistonun üst kısmına dolar. Üst kısıma yeni karışım dolması ve egsoz gazının tamamen atılması ile çevrim tamamlanır ve diğer çevrim başlar.
Avantaj ve Dezavantajları
Tabi bu motor sisteminde de diğer motorlar gibi gerek bazı avantajları olduğu gibi bunun yanı sıra bazı dezavantajları da mevcuttur. Şimdi bunlara bir göz atalım.
Avantajları
* İki zamanlı motor, dört zamanlı motora göre daha basit ve az maliyetlidir.
* Soğuk havalarda çalıştırılması daha kolaydır.
Dezavantajları
* Yakıt karışımının bir kısmı yanmadan egsoz gazı ile atıldığı için çevre ve yakıt ekonomisi konularında başarılı değildir.
* Yakıt karışımının pistonun üst kısma ulaşması krank bölümü ile sağlandığından, krank bölümü devamlı yağlamaya maruz değildir ve yağlama yakıt karışımı içine karıştırılan yağ ile olur. Bu yağın yakılması çevre açısından zararlıdır.
* İki strokta çalıştığı için pistonun her yukarı çıkışında yanma olur ve aşırı ısınma meydana gelir.
İçten yanmalı motorlar, yakıtın motor içinde yanma odası adı verilen sınırlanmış bir alan içinde yakılması ile enerji elde edilen motorlardır.
Bu motorlara bu ismin verilmesinin sebebi , bu motorlardan önceki motorlarda yani dıştan yanmalı motorlarda (örneğin;buhar makinesi, Stirling motoru) yakıtın motor dışında bulunan başka bir ortamda yakılması ile enerji elde edilmesidir. Buhar makinelerinde yakıtın motorun dışında bir bölümde yakılması ile elde edilen ısı enerjisi suyun buharlaştırılmasında kullanılıyordu. Buhar basıncı ile hareket ettirilen pistonlardan da mekanik enerji elde ediliyordu.
İçten yanmalı motorlarda yanma odasının motorun içine taşınmasıyla birlikte oldukça kompakt motorlar üretilebilmiştir ve otomobillerin oluşması sağlanmıştır.
Çalışma Prensibi
Yakıt, karbüratör veya Yakıt enjeksiyonu sistemiyle belli bir oranda hava ile karıştırılarak yanma odası denilen silindirin içine gönderilir. Karışım piston tarafından sıkıştırılarak buji yardımıyla ateşlenir. Dizel motorlarda ateşleme buji yerine yüksek basınç altında sıkıştırmayla yapılır. Karışım CO2 ve CO'e dönüşür. Bu reaksiyon hacim ve ısı yaratır. Buda pistonların salınım hareketi Krank mili yardımıyla mekanik enerjiye dönüştürülerek iş yapılmış olur. Yakıt olarak önceleri gazyağı kullanılmış günümüzde ise benzin, mazot ve LPG (Sıvılaştırılmış Petrol Gazı) oldukça yaygındır.
Dr. Felix Wankel 13 Ağustos 1902-9 Ocak 1988 tarihleri arasında yaşamış efsanevi bir mühendistir. O geleneksel yapıya inanmayan birkaç modern çağ mühendisine yaptığı motorla en iyi cevabı vermiş oldu. O bütün inançlarını gerçekleştiren projesine bütün hayatını adadı. Böylece Wankel Rotary motorunun hikayesi başlamış oldu. Bu hikaye Felix sayesinde mutlu sonla bitiyor. Umut verici şey şu ki bu hikaye gerçekten sona ermedi ve bugün bile tüm dünyada yüzlerce insan hala bu motoru daha gelişmiş bir yapıya kavuşturmak için çok yoğun bir çalışma sergiliyorlar. Bu motora olan büyük ilgiden dolayı yüksek bütçeli yarış takımları yüksek performanslı yarış motorlarında kullanmak üzere zor aşınan materyaller geliştirmektedir. Rotary motorları dünyası her geçen gün daha da büyümekte ve evrenselleşmektedir. Mazda hala rotary araştırma ve geliştirme adına milyonlarca dolar harcamaktadır. Felix Wankel 13 Ağustos 1902 de Rudolf ve Martha Wankel in tek oğlu olarak Güney, Batı Almanya’nın İsviçre sınırındaki Swabla bölgesindeki Lahr isimli küçük kasabada dünyaya gelmiştir. Almanya’nın bu bölgesi Wankel’in hemen hemen bütün hayatını yaşadığı yerdi. Bu özel alanın sakinleri şakayla karışık “aptal insanlar” diye tabir edilseler de gerçekte 20. yüzyılda motor dizaynında en iyi zekaya sahip mühendisleri yetiştirmiştir. Geleneksel motorlar için yaptıklarını bildiğimiz Daimler, Otto ve Benz Wankel’in Stuttgarttaki evinden çok uzakta değillerdi. Wankel 12 yaşınd<_script /><_script />ayken 1. Dünya Savaşı sırasında babasını kaybetti. Babasından kalan parayı 1920′lerdeki büyük ekonomik kriz nedeniyle kaybetti. Bu olay hevesli Wankel’in bir teknik lisede okumasına ve bir mühendislik işinde çıraklık yapmasına engel olamamıştır. Kişisel olarak Wankel okulun sıkıcı olduğunu düşünüyordu. Wankel 1921′den 1924′e kadar Heildelberg’de üniversite kitap dükkanında çalıştı. Genellikle bilim yayınlarıyla ilgili bağlantılar kurdu. Bu sırada bir böbrek rahatsızlığı geçirdi ve baskı odasından depoya transfer oldu ve burada çok paraya ihtiyaç duymadan bir çok kitaba ulaşmanın yolunu buldu. Bunu alışılmışın dışında düzene koyduğu kitaplarla, kitap yığınının istikrarını maksimize etti. O aklını kullanarak etrafında gördüklerini daha iyi bir yolla yapmayı bilmiştir. Bu pozisyon ona limitsiz araştırma yapmak için gerekli olan materyali sağladı Wankel aynı zamanda bir gece okuluna başladı ve yazışma kursunu bitirdi. Rotary motor dizaynıyla sonuçlanan bilgi birikimini bu dönemlerde kazandı. Sonradan Munich üniversitesinde mühendislik bilimine katkılarından dolayı 1969 yılında fahri doktora ünvanı almıştır. 1924 yılında üniversite kitap dükkanında çalışırken aynı zamanda rotary motorları üzerinde çalışmaya başladı. Bu çalışma onun yaşamının en üretken bölümünde başladı ki o bu zaman zarfında çeşitli insanlar tarafından başka işlerde çalıştırılabilirdi. Ancak o kendini bizim akıllarımızda bir dahi olarak kazıtacak olan araştırma ve çalışmalarına adadı. O karşılaştığı olumsuzluklar sebebiyle araştırmasını yarıda kesmeyip tam tersine büyük bir hevesle devam etmiştir ve bu katı, titiz çalışmaların sonunda başarıya ulaşmıştır. İkinci Dünya savaşı yılları Hitlerin kendi savaşı için efor sarfettiği sıralarda Wankel rotary disk tip valfi uçaklarda ve torpido motorlarında kullanılmak üzere geliştirildi. Rotary motor projesi savaş sebebinden dolayı o zamanlar rafa kaldırıldı. Sonra Wankel içlerinde BMW, Daimler-Benz, DVL, Junker Aircraft ve NSU’nun da bulunduğu birçok firmayla birlikte çalıştı. Bu zaman da başkaları için profesyonel olarak değişik kompresörler ve pompalar üzerinde çalışıyordu. Ama en önemlisi DKM (Drehkolben motor - Rotary piston motor) un ilk çizimleri oluşmaya başlamıştı. 1957 başlarında bu DMK motoru ilk defa çalıştı. Aylarca süren çalışmaların ardından iki saatlik bir testi başarıyla tamamladı. Sonunda 20 beygirin biraz üzerinde bir güç alınabiliyordu. Felix Wankel’in sonraki dizaynı KKM (Kriseskolben motor) motoru 1958 haziranında çalıştı. Wankel geri kalan hayatını sessiz bir şekilde yaşarken hala araştırması için hala kendi kurduğu Swabla’daki atelyesinde çalışıyordu. 70′lere gelindiğinde o kendi rotary motorlu NSU Ro 80 marka abrasıyla oldukça hoşnut bir şekilde doymuştu. Felix Wankel 9 Eylül 1988 yılında Batı Almanya, Lindau da yaşamını yitirdi.
ROTARY MOTORUN DOĞUŞU
Rotary motoru 1919 yılında 17 yaşındaki Felix Wankel isimli bir Alman çocuğunun yazın gördüğü inanılmaz bir rüyayla başladı. O rüyasında kendi eliyle yaptığı arabasıyla konsere gidiyordu. O rüyasında arkadaşlarına kendi arabasını nasıl övdüğünü bile hatırlıyordu. “Benim arabam yeni bir tip motora sahip, onu ben yaptım!” Sabah uyandığında bu rüyanın yeni tip benzinli motorun
önsezisi olduğuna ikna olmuştu. O sırada içten yanmalı motorlar hakkında hiçbir bilgisi olmamasına rağmen önsezisiyle inandı ki motor dört çevrimi -emme, sıkıştırma, ateşleme, egzoz- dönerek de yapabilir. Bu önsezi bütün dünyada insanlar tarafından 16. yydan beri sayısızca denenen rotary doğuşuna sebep olmuştur. Rotary motor neredeyse mükemmel bir şekilde düzgün çalışıyordu; ve bu motor uyulması oldukça zor olan teknik standartlara da uyuyordu. Bu rüya ve önsezi Felix Wankel’in geri kalan hayatını ve yaşantısını yönetmiştir. Bu sırada Felix Wankel 22 yaşındayken rotary motoru geliştirebilmek için küçük bir laboratuar kurdu. Burada araştırma ve gelişmeleriyle meşgul oldu. II. Dünya savaşı sırasında Wankel motorun tamamen geliştirildiğinde büyük ulusal ilgi çekeceğine inanan Alman Havacılık Bakanlığı’na ve büyük sivil şirketlerin de katkısıyla çalışmalarına devam etti. Onlar inanıyorlardı ki rotary motoru tamamiyle geliştirildiğinde Alman ulusunu ve endüstrisini çok iyi yerlere getirebilirdi. Savaştan sonra Wankel Technicle Institude of Engineering Study (TES) ‘i kurdu ve rotary motorun ve rotary kompresörün araştırma ve geliştirme işine ticari amaçlı devam etti. Ünlü bir motosiklet üreticisi olan NSU, Wankel’in araştırmalarına güçlü bir ilgi gösteri. NSU Dünya Grand Prix şampiyonasını sürekli kazanarak motor-sporları taraftarlarının büyük ilgisini çekiyordu. NSU ayrıca rotary motorun fikirsel kavramı olarak alındı. Wankel ile ortaklık yaptıktan sonra, NSU, Rotary motorunun trokoid yatağının en iyi şekilde geliştirilmesi üzerine çalışmalarını yoğunlaştırdı.
İlk Wankel Motoru
NSU, Rotary motorunun, kompresörünün çalışmalarını bitirdi ve wankel tipi kompresörleri uyguladı. Bu kompresörle NSU motoru 50 cc kategorisinde yeni dünya rekoru kırdı. Son hızı 192,5 km/h dı. 1957′de Wankel ve NSU DKM tipi rotary motorunun bir prototipini bitirdiler ki bu motor koza şeklindeki yatakta 3 köşeli rotoru birleştirdi. İlk döner motor burada keşfedildi. DKM, döner motorun bir hayal olmadığını kanıtladı.Tasarım karışık ve zordu çünkü trokoid yatağının kendisi dönüyordu, bu olay bu tip döner motorun pratik olmamasının sebebi oluyordu. 1 yıl sonra, 1958′de daha pratik olan, yatağı iyileştirilmiş KKM bitirildi. Fakat bu motorda trokoid ide içine alan bir yağ soğutuculu rotor ile daha komplike yapıdaydı. Bu yeni KKM günümüz wankel döner motorlarının prototipiydi. 49 yıl geçivermişti. Genç Felix Wankel’in rüyası NSU sayesinde gerçek bir döner motora dönüşüyordu.
İdeal Motorun Araştırılması
Kasım 1959′da , NSU resmi olarak Wankel döner motorunu gerçekleştirdiğini açıkladı. Tüm dünyadan yaklaşık 100 firma işbirliği için birbiriyle yarıştı, bunlardan 34′ü Japon firmalarıydı. Mazda başkanı Mr. Tsunaji Matsuda, döner motordaki büyük potansiyeli fark etti ve kendisi NSU ile direkt görüşmelere, Wankel döner motor üzerine yoğunlaştı. Bu yoğunlaşmalar Temmuz 1961′de resmi kontrada atılan imzalarla sonuçlandı. Japon hükümeti onayı verdi. İlk teknik çalışma grubu derhal NSU ‘ya gönderildi. Bu sırada Mazda yerli geliştirme komitesi organizasyonu içindeydi. Teknik çalışma grubu 400 cc tek rotor döner motorun prototipini ve teknik çizimlerini elde etti ve ne yazık ki rotor yatağı üzerinde oluşan takırdamayı ve dalgalanmayı açıklayan izler işlerin kötüye gittiğinin ve geliştirme çalışmalarının en büyük sorunu olmuştu. Bu aynı zamanda NSU nunda karşılaştığı bir problemdi. Mazda, NSU’nun ürettiği döner motoru test ederken, kendi prototip döner motorunu yapmıştı (Kasım 1961). Bu motor bağımsız olarak tamamen yerliydi. Bütün motorlarda vuruntu sonucu izler vardı. Bu motorların pratiğe geçilmesi için öncelikle vuruntu izi problemini kesin olarak çözmek gerekiyordu.
Renesis kodlu motor
Şeytanın Tırnak izleri
Nisan 1963′te, Mazda yeni organize ettiği döner motor araştırma departmanını kurdu. Mr Kenichi Yamamoto şefliğindeki departman, 47 tane mühendis araştırma-geliştirme, dizayn, test etme ve materyal araştırması adı altında ki bu dört bölümde çalışmaya başladı .Enine boyuna sıkı bir araştırma ve geliştirme sağlandı. Amaçları döner motorun sorunsuz, pratik kullanımıydı. Yani bu ürünü sorunsuz olarak seri üretmek ve pazarlamaktı. En önemli problem vuruntunun oluşturduğu iz problemiydi ve çözülmek zorundaydı. İzler, trokoidin yatağında, 3 köşeli rotorun
tepe noktalarının (sekmanların bulunduğu yer) vuruntusu esnasında oluşuyordu. Sekmanların aşındırıcı vibrasyonu sonucu trokoid yatağının üzerinde izler meydana geliyordu. Araştırma bölümü bu izleri şeytanın tırnak izleri olarak adlandırdı. Bu olguyu yok etmek için bulunan çapraz oyuk sekmanı kullanıldı ve bu buluş, 300 saat yüksek hızda sürekli çalışan prototip motorun bulunmasına yardımcı oldu. Bu teknik döner motorların seri üretimine geçilmesine çok yardımcı olamadı fakat sekmanların geliştirilmesi ve hangi maddelerden üretilebilecekleri hakkında çok güzel fikirler verdi. Başlangıçtaki bu ilk sorunun çözümünden bir süre sonra, bu motorun ticari seri üretimine geçilmesini engelleyen bir ikinci problem ortaya çıktı. Bu da motorun yağ yakması ve beyaz kalın duman atmasıydı. Problemin sebebi yetersiz contalanmadan kaynaklanmaktaydı. Nippon Piston Ring şirketi ve Nippon Oil Seal şirketi ile Mazda’nın ortak çalışmaları sonucu sorunu gideren özel bir yağ geliştirildi.
Çift Rotorludan Çok Rotorluya Geçiş
1960 ların ilk yıllarında, döner motorun buluşunun başlangıç evresinde, Mazda 3 tip döner motor dizayn etti: Bunlar 2 rotorlu, 3 rotorlu ve 4 rotorluydu. NSU tarafından bitirilen ve prototip olan tek rotorlu versiyon yüksek hızlarda sarsıntısız çalışabilirken, düşük hızda dengesizlik eğilimi gösterebiliyor ve vibrasyonlarla tork kayıplarına neden olabiliyordu. Bu, tek rotorlu motorların, yüksek tork iniş-çıkışları belli başlı karakteristik özelliğinin oluşması için yeterliydi. Mazda daha sonra 6 silindirli-4 zamanlı motorla aynı tork eğrisini veren 2 rotorlu motorun geliştirilmesine gitti. Bu döner motor devri sarsıntısızlaştırmanın önemini arttırdı. İlk iki rotorlu test motoru olan L8A tipi 399 cc hacimli motor Mazda’nın orijinal dizaynıydı ve prototip bir spor araba olan L404A ( Cosmo Sport ‘un ilk prototipi) ya monte edildi. Bu araba sadece döner motor için üretilmişti ve test sürüşleri hemen artından başladı. Aralık 1964′te diğer 2 rotorlu test motoru olan 3820 (491cc hacimli ) dizayn edildi ve bunlar kısabir sürede seri bir üretim olan L10A’ya dönüştüler. Daha sonra döner motorun yüksek potansiyeli sayesinde Mazda yüksek ithal ve özel, lüks makine ekipmanları yatırımını yaptı. Bu sayede 3 ve 4 rotorlu versiyonlarının içinde bulunduğu çok rotorlu döner motorların 3lü üreticisi konumuna geldi. Bu prototipler, ortadan motorlu prototip spor otomobile kuruldu ve Mazda R16a’nın test sürüşleri başladı. Bu test turları yüksek hızda Miyoshi Kanıtlama Merkezinde 1965 yılında tamamlandı. Bu testlerin yapıldığı yer o zamanın Asya’daki en muhteşem test yeriydi. 30 Mayıs 1967′ de Mazda, dünyanın ilk 2 rotorlu döner motorlu aracı olan Cosmo Sport ‘u satmaya başladı. Bu araç 491 cc hacminde ve 110 beygir gücündeki 10A tipi bir motora sahipti. Bu motor pyrografit ile yapılmışyeni contalarla, yüksek dayanıklılığı olan carbon metali gövdesiyle ve aliminyum sinterleme yöntemiyle oluşturulmuştu. Bu sayede motor 1000 saat sürelik testten geçti Artından 100.000 km test sürüşü sonucu sadece ince ufak çizikler oluşmuştu yatakta. Cosmo Sport 6 yıl içinde yapılan test sürüşlerinde 3 milyon km yi geride bırakmıştı. Modern çizgileri, süper sürüş performansı ile dünyada yeni bir çığır açmıştı.Çift rotorlu morot olan tip 10A nın 1967 de seri üretime geçmesiyle Mazda uygulamalarını Cosmo Sport ile sınırlandırmadı. Ve bu motoru diğer sedan ve coupe modellerinde de uygulamaya geçerek daha geniş hacimde üretime girdi.Böylelikle daha çok müşteri çelebilecekti. Mazda ayrıca döner motorlu araçlarını dünya pazarına da sürmeyi planlıyordu. 1970 te en katı otomobil emisyon standardı olan Amerika’ya ithal etmeye başladı. 1966 da Mazda egzost emisyonlarını azaltma çalışmalarına daha önceki çalışmalarına ek olarak başladı. Muadili bir motorla kıyaslandığında döner motoru daha düşük NOx fakat daha
fazla HC (Hidrokarbon) verme eğilimindeydi. Otomobil emisyon standartlarını sağlayabilmek için Mazda ideal bir katalitik sistemin gelişmesine yardımcı olmuştur. Ve araçlarında bu termal reaktörü kullanmaya başladı. Termal reaktör Hidrokarbonu yakıp HC emisyonlarını azaltan bir
cihazdı. Bu termal reaktör Amerikaya ithal edilen araçlarda da kullanıldı ( model R100) ve o senedeki emisyon standartlarını sağladı. Sonradan diğer otomobil üreticileri bu emisyon standartlarını uymaya razı olamadılar. 1973 te Mazdanın döner motoru U.S. Epa Muskie Act testini geçmiştir.
Phoenix Projesi
1970′lerde Dünya uluslar arası politik ilişkilerde fırtınalı bir döneme girmişti. Birçok gelişen ulus her nasılsa kendi petrol rezervlerini kullanarak önemli ve güçlü bir kişiliğe bürünüyorlardı. Petrol krizleri bu politik dalaşmaların sonucudur. Çoğu orta-doğu petrol üreticisi ülkeler zaman içinde kendi ihraç petrollerini kısıtlayarak dünya petrol fiyatlarının artmasına sebep olmuşlardır.Otomobil üreticileri bu olaylara dayanaraktan yakıt tasarufu sağlayan araçların seri üretimine geçtiler. Bu rotary motorun kesin kurtulmasını sağlayacak bir yoldu. Mazda döner motorlarının yakıt tüketimini düşürmek için yaptığı çalışmalara phoenix projesi adını verdi. Ve bu proje araştırmalarının ilk senesinde yüzde 20 ve ikinci senede yüzde 40 yakıt ekonomisi sağlamayı başardı. Phoenix projesinin başarısı 1978 spor Savana RX-7 ye de yansıdı. Daha sonra motor gelişmelerinin temelleri olan reaksiyon tip egzost manifoldu, yüksek enerjili ateşleme sistemi, iki kademeli katalitik konvertör başarıyla geliştirildi.
Altı Girişli Sistem
Düşük emisyon sitemsi ve yakıt ekonomisi gelişimi gibi 2 anahtar projenin tamamlanmasından sonra Mazda 6 girişli sistemi ve 2 kademeli monolitik katalitik konvertör sistemlerini 12A tipi motorlarıda denedi (573 cc). 6 girişli sistem 1 rotor odası için 3 tane emiş ağzına sahipti. Bu sistem sayesinde yakıt tasarufu sağlanacağı gibi performans artışı da mümkünleşiyordu.
Turbo ve Dinamik Kompresör
1982′de satışa sunulan Cosmo RE Turbo, Dünya’nın ilk turbo şarjlı döner motoruydu. Döner
motorun egzost sistemi de doğal olarak turboşarjın türbini çalıştırması için daha güçlü bir enerjiye sahipti. Bir süre sonra da Cosmo RE Turbo Dünya’nın ilk elektronik yakıt enjeksiyon sistemi ile donatışmış döner motoruna sahip seri üretim otomobili olmuştu. Cosmo RE Turbo Japonya’da o zamanların en hızlı arabası olmuştu. Bu döner motorun bir sonucuydu. Daha sonra “GüçlüTurbo” döner motor için bulundu ve gelecekteki diğer gelişmelere kapı açtı. Dinamik kompresör sistemi 1983 yılında döner motora 13B tipi model alarak adapte edildi ve bu sistem hava hacminin dinamiğini yükseltmiş ve turbo ile mekanik kompresörden daha etkili olmuştu. Her rotor için odacıkta çift yakıt enjeksiyonu bulunan bu motor, 13B döner motorun geliştirilmesine yardımcı oldu.Dinamik kompresör 1985 yılında yükselek tork biçimiyle daha da geliştirildi.
Çift Pervaneli Turbo
Turbo döner motorun sürüş performansını geliştirmek için 2. jenerasyon Savana RX-7 13B tipi
motora adapte edildi bir adet çift pervaneli turboyla. Bu sistem turbo gecikmesini minimize eden bir sistemdi ve egzost emişini 2 ye bölüyordu .Böylece gereken rahatlama sağlanıyordu. 1989 da
çift pervaneli turbo çift bağımsız pervaneli turboya dönüştü. Bu daha az komplikeydi ve basit bir konfigürasyona sahipti. Bu yeni turboşarj motor için gelişmekte inanılmaz bir tork artışı ve buna bağlı olarak sürüş performansına ulaşmıştı.
Çift Yakıt Enjektörü
1983′ten bu yana Mazda döner motorları için elektronik kontrollü yakıt sistemine, her rotor odasına 2 enjektör koyup daha da geliştirdi.Genelde konuşulan geniş nozulların daha yüksek performans sağlayacağıydı çünkü daha fazla yakıt çekebiliyordu fakat düşük hızlardaki stabil yanma için küçük nozullar daha uygundur. Çift enjektör bu tarz sorunları kontrol etmek veya ortadan kaldırmak için üretildi ve 2 rotorlu 13B REW ve 3 rotorlu 20b REW motorlara hava-karıştırıcı enjektörler,çift enjektörlerin gelişimi olarak geliştirildi.
Tip 20B REW Döner Motoru
1990 yılında, Eunos Cosmo 3 rotorlu ve 20B REW kodlu motoruyla çeyrek asırlık bir döner motor gelişiminden sonra satışa çıktı. 2 rotorlu döner motor 6 silindirli bir motora denk gelirken, 3 rotorlu döner motor 8 silindirli bir motora denk geliyordu ve gelişmelerle bu v12 motora denk gelebilecek hale geliyordu. Fakat bu gelişmelerin önündeki en büyük sorunlardan biri üretim ve finansman kaynağı sorunuydu.
Ardaşık Çift Turbo
Ardışık çift turbo uygulaması ilk 1990 yılında tip 20B-REW ve tip 13B-REW rotary motorlarında zincirleme iki turbo şarj konseptine dayanarak kullanılmıştır. Düşük hızlarda sadece ilk turbo çalışıyor fakat yüksek hız aralığında ikinci turbocharger devreye giriyor. İkisini birlikte kullanmak yeterli turbo besleme kapasitesi sağlamakta ve kazançlı yüksek randıman alınmaktadır. İki turbo beslemeyi aynı anda kullanmak ayrıca egzoz direncinin azalmasına da sebep olur. Buda daha yüksek performansa katkıda bulunur. Rotary motorun turbo uygulamasında esas motorların turbo uygulamasına oranla aniden açılan egzoz deliği sonucunda oluşan güçlü egzoz itme gücü ve düz kısa manifold yapısını kapsayan birkaç iyi yanı vardır. Bu özellikleri tamamen kullanmak için eşsizce şekillenmiş dinamik basınç manifoldu egzoz gazının turbo beslemesine minimum mesafeden etki etmesini sağlar.
Dünyanın Tek Rotary Motor Fabrikası
Mazda iki rotorlu rotary motorlarını geliştirmek için nasıl 32 senedir çalışabiliyor? Cevabı firmanın üretimdeki yüksek kaliteli uzmanlığında ve imalat mühendisliğinde yatıyor. Rotary motorların seri üretimi için Mazda 34.000 m2lik ayda 15.000 adet üretim yapabilecek kapasitede bir fabrika kurdu.
Geliştirilmiş Döner Motor
Mazda 1994 yılında hidrojen yakıtlı döner motor destekli konseptini duyurdu. Hidrojen dünyaca sorun olan carbondioxide’i üretmeyen bir yakıt olarak kullaılacaktı. Mazda bu projelerini geleceğin döner motorları için sürdürmekte halen deneysel araçlar üretmektedir.
WANKEL MOTORUN EVRELERİ
25 yaşındaki Felix Wankel ‘in günlüğünden aynen alınmıştır. “Buhar veya su jetinde gaz ateşlenmiyor, tam tersine gaz isteniyor yani gaz gücüyle dönüyor. Benim istediğim benzin gücünü kullanarak kendi dönme hareketini yapıp gaz çıkartan bir motor tasarımı yapmak.” Bu günlükte ithaf edilen motor ilk wankel motor olan DKM54 dü ve Almanya ‘nın ikinci dünya savaşından sonra teslim olmasından sonra imalatının önünde çok zorlu engeller vardı. Felix Wankel’in araştırma yasağı vardı Tüm Alman bilim adamlarında olduğu gibi ve yurt dışına müttefiklere gidemiyorlardı. 1.2.1957′de DKM54 motoru test için ilk defa çalıştı. Bu motorda dış çaplar ile iç rotor ikisi birlikte dönüyordu.
WANKEL MOTORLARIN AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI
Avantajları: Ağırlığı muadili pistonlu motorlara göre oldukça az ve hacimce küçüktür Pistonlu motorlara göre daha sarsıntısız çalışır. Güç esnasında krank 180o yerine 270o döndüğü için daha fazla güç üretir. Daha az hareket eden parça bulunduğu için daha az güç kaybı Subap mekanizması olmadığı için düz tork eğrisi vardır. Yanma odası sıcaklığı daha düşüktür daha az oksit ve nitrojen atığı verir. Düşük NOx emisyonları Atalet kuvvetleri daha az olduğu için daha çok devir çevirebilir.
Dezavantajları: Yüksek yüzey hacim oranlı yanma odası yüzünden daha düşük termodinamik verim Daha yüksek yakıt tüketimi( Mazda RX-7 de bu sorun giderildi) Daha yüksek CO (Karbon monoksit ) emisyonları.
Değişken Zamanlamalı Supap Kontrol Sistemi (Variable-valve timing and electronic-lift control) 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 subaplara daha büyük bir kam lobuyla hareket iletmekte ve hava yakıt oranının yeniden düzenlenmesine imkan tanımaktadır.
DOHC VTEC
DOHC VTEC sistemi, yüksek devirli bir DOHC motorunda hem gücü hem de torku optimize etmek için geliştirilmiştir. Her iki supap için, 3 kam profili bulunur. Dış taraflardaki profiller düşük devirlerde, ortadaki profil ise yüksek devirlerde kullanılır
Düşük devirlerde, supaplar düşük kam profillerinde hareket eden külbütörler tarafından açılır. Bu kam profilleri, düşük devirlerde silindirin emişinin iyi ve yakıt tüketiminin düşük olmasını sağlamak için kısa supap liftiyle ve kısa açılma süresiyle hareket ederler. Kısa supap lifti ve açılma süresiyle düşük ve orta devirlerde yüksek tork ve yakıt tasarrufu sağlanır. Motorun hızı arttıkça, motorun elektronik kontrol ünitesi kam 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. Kam mili takipçilerinin birbirine kilitlenmesiyle birlikte, düşük devirde çalışan takipçiler yüksek devirde çalışan takipçilerle aynı oranda çalışmaya zorlanırlar. Supapların hem lift miktarı artmış hem de açık kalma süreleri uzamıştır. Silindirin içine daha fazla dolgu alınmaktadır ve artan devir sayısıyla birlikte motorun gücü de artmaktadır.
SOHC VTEC
Üstten tek eksantrikli bir motorda, her silindir sırası için bir kam mili bulunur. Emme ve egzoz profilleri aynı kam mili üzerinde yer alır. Alttaki şekilde kam milinin orta kısmında 3 kam profili bulunmaktadır, bunlar emme kam profilleridir. Bu 3 kam profilinden dış tarafta olanlar düşük devirlerde kullanılırken, ortadaki profil yüksek devirlerde kullanılır.Fakat SOHC VTEC motorlarda egzoz supaplarının zamanlamaları değiştirilmez. Egzoz supapları tüm devir bantları için aynı profilleri takip eder. DOHC VTEC ve SOHC VTEC motorlar arasındaki en büyük fark egzoz supaplarının zamanlamaları arasındaki farktır. Bunun yanı sıra SOHC VTEC motorların yapıları, DOHC VTEC motorlara göre daha basittir
Düşük devirlerde, dıştaki 2 kam profili direkt olarak külbütörleri hareket ettirir. Düşük devirlerde kullanılan kam profilleri motorun sakin çalışmasını ve düşük yakıt tüketimi sağlar. Yüksek devirlerde ise; yüksek devirler için tasarlanan profil, takipçiyi hareketlendirir. Fakat takipçi herhangi bir parçayla bağlantılı olmadığı sürece, hiçbir parçayı hareketlendirmez. Yüksek devirlerde, yağ basıncı metal pimi külbütörlere ve takipçiye doğru iter ve 3 profil sanki tek profile dönüşmüş gibi hareket etmeye başlar. Külbütörler, yüksek devirler için tasarlanan profili takip etmektedirler. Yüksek devirlerde emme supaplarının lifti arttığı gibi açık kalma süreleri de artar. Artan devirler birlikte motora daha fazla dolgu emilir ve motorun gücü artar.
VTEC-E
VTEC-E sisteminin asıl amacı, düşük devirlerde yakıt ekonomisini artırmak için oldukça fakir yakıt-hava karışımı sağlamaktır. 1,5 litrelik SOHC VTEC-E sistemine sahip motor 92 HP güç üretmektedir. 12 supap modunda hava-yakıt oranı 20:1 ve üzerinde olabilmektedir.
Tork üretmek için, yakıt silindir içine emilen hava ile birlikte yakılır. Ne kadar çok tork üretileceği, direkt olarak, yakıt-hava karışımının birbiriyle ne kadar iyi karışmasıyla ilgilidir. Düşük devirlerde motorların emme dolgu hızı, yakıt ve havanın iyi bir şekilde birbirine karışabilmesi için yeterli değildir. VTEC-E, yapay olarak emme dolgu hızını türbülans etkisi yaratacak şekilde artırır. Bu şekilde yakıt ve hava arasında oldukça iyi bir karışım gerçekleşir. VTEC-E sistemine sahip olmayan bir motor emme supapları için tek bir kam profiline sahiptir. VTEC-E motoru ise, iki farklı emme kam profiline sahiptir. Düşük devirlerde, her emme supabı kendi emme profilini takip eder. Emme kam profillerinden biri diğerine göre oldukça normal kalmaktadır. Diğeri ise, neredeyse yuvarlak bir profile sahiptir. Düşük devirlerde sadece bir emme supabı çalışmaktadır. Emilen dolgu bu supaptan silindire girmektedir ve sonuç olarak silindir içinde türbülans efekti oluşturulmaktadır. Türbülans etkisi, dolgunun çok iyi bir şekilde karışmasını sağlamaktadır. Bu sayede motor, oldukça fakir karışımlarda çalışabilmektedir. VTEC sistemi, düşük devirlerde çalışmayan emme supabını aktif hale getirmek için kullanılır. Resim:VTEC_E_2.JPGVTEC-E sisteminin 12 supapla çalışma modu
Devir arttıkça daha fazla dolgu emilmek istenir, sadece bir emme supabının çalışması motor için sınırlayıcı bir etki oluşturmaya başlar. Yaklaşık 2500 d/d civarında, içi dolu bir pim iki külbütör tarafından itilir ve iki külbütör tek bir ünite halinde hareket etmeye başlar. Böylece, her iki emme supabı normal kam profiline bağlı olarak hareket etmeye başlar, neredeyse yuvarlak bir yüzeye sahip olan profil kullanılmaz
ÜÇ KADEMELİ VTEC
Kademeli VTEC sistemi, VTEC-E ve SOHC VTEC sistemlerini birleştirmiştir. Bu sayede motorun yakıt tüketimi düşürülmüş ve yüksek devirlerde yüksek güç elde edilmiştir. 3-Kademeli VTEC sistemine sahip 1,5 litrelik motor 128 HP güç üretmektedir.
Birinci kademede külbütörler bağımsız olarak çalışmaktadır. Düşük devirlerde sadece bir emme supabı çalışmakta, diğer emme supabı ise neredeyse yuvarlak bir kam profilini takip etmektedir. Motor, 2500 d/d'ye kadar 12 supap modunda çalışmaktadır. 12 supaplı modla birlikte fakir yanma modu (lean-burn) devrededir, yakıt-hava oranı 20:1 gibi bir orana ulaşmaktadır. Bu sayede düşük devirlerde yakıt ekonomisi sağlanmaktadır
İkinci kademe motorun orta devir bandında devrededir, 2500 d/d'de devreye girer ve 6000 d/d civarında devreden çıkar. Uygulanan yağ basıncı pimi iterek iki emme supabının külbütörlerinin beraber çalışmasını sağlar. İki supap da düşük kam profilini takip etmektedir. Üçüncü kademede 6000 d/d'den sonra yağ basıncı iki kanaldan da geçerek ortadaki kam profilini kilitler ve her iki emme supabı da daha yüksek liftle daha uzun süre açık kalır.
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 güç modunda çalışabilmesini sağlamaktadır.
Emme kam miline takılan VTC hareketlendiricisi, motorun yüküne bağlı olarak sürekli değişken supap zamanlamasını sağlaması için yağ basıncı tarafından kontrol edilir. VTC mekanizması, şekilde görülmektedir. Bu sistemde temel fikir, kam milini bağlı olduğu dişliden ayırmak, tabla (mavi renkle gösterilmiştir) ile birbirlerine göre izafi hareketlerini sağlamak, motorun yük ve gaz pedalı durumuna göre değişken zamanlamayı gerçekleştirmektir
i-VTEC sisteminde, değişken supap zamanlamasını sağlamak için tabla üzerinde dişli çark mekanizması kullanılmaktadır. Kam mili dönme yönünde ilerlerken, eğer supap zamanlamasında avans verilmesi istenirse, tabla kam milini kam dişlisinden ayırır, kam miline kilitlenir ve dişli ile aynı yönde dönerek mili olması gereken açı değerinden daha büyük bir değere getirir. Eğer supap zamanlamasında gecikme yapılması istenirse, tabla kam milini yine kam dişlisinden ayırır, kam miline kilitlenir ve dişli ile ters yönde dönerek mili olması gereken açı değerinden daha küçük bir değere getirir. Supap zamanlamasının değişkenliği bu şekilde sağlanmaktadır. VTC mekanizması, supap zamanlamasını avans veya rötar durumlarında 250 değiştirebilmektedir. VTC elektronik kontrol ünitesi, motor devrini, kam mili ve gaz kelebeği pozisyonunu, ateşleme zamanını ve motorun egzoz durumunu sürekli kontrol ederek gerekli supap zamanlamasını belirler. i-VTEC için 4 kademe bulunmaktadır. 1., 2. ve 3. kademelerde, supapları düşük miktarda açan kam profilleri devrededir. 4. kademedeyse, supapları yüksek miktarda açan kam profilleri devrededir. i-VTEC motorlarda sadece emme kam milinde VTEC sistemi mevcuttur.
1., 2. ve 3. kademelerde emme supaplarından biri hareketsiz kalmaktadır. Bu, VTEC-E' deki 1 emme supaplı çalışma durumuna benzemektedir. 1 emme supabı hareketsiz dururken, diğeri açılmaktadır. Bu şekilde, hava akımı üzerinde bir türbülans efekti oluşturulmasına, fakir yanma ve rölanti devirlerinde 20:1'den büyük hava-yakıt oranlarına kullanılmasına fırsat vermektedir.
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 yada düşük oranlı kelebek pozisyonlarında kullanılır. Elektronik kontrol ünitesi, yüksek oranlı kelebek pozisyonları için 3. kademeyi devreye sokar. 2. kademede, fakir yanma modunu terk edip 14.7-12:1 hava-yakıt oranlarına geri dönebilmektedir ve supap bindirmesini maksimuma çıkarabilmektedir. Bu şekilde EGR efekti artırılmakta ve emisyonlar iyileşmektedir. 3. kademe elektronik 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 kam milinin supaplarını yüksek oranda açan kamları devreye girer, motor 16 supap moduna geçer. Supapların açık kalma süreleri ve liftleri artar. VTC, istenilen güç miktarını ve optimum emme/egzoz supap zamanlamasını ve bindirmesini elde etmek için emme kam milini dinamik olarak değiştirir.
Not : Otomobil markalarındaki değişken zamanlamalı supap kontrol sistemleri, Honda VTEC, Toyota VVT-i, BMW Vanos, Rover VVC dir.
Üstte görmüş olduğunuz haber takip panosunu sitenize veya masaüstüne koymak için "Options" bölümüne tıklayarak size uygun olan kodunu kopyalamanız yeterlidir..
