Bir Japon Efsanesi Olan ‘VTEC’ Teknolojisi Hakkında Her Şey

Evet arkadaşlar tekrardan herkese merhaba bugün sizler ile çok güzel bir teknoloji ürünü ve Japon yaratıcılığının kanıtı nitelikte olan bir sistemi birlikte ele alacağız. Yine gündelik hayatımızın bir yerinde yüksek bir olasılıkla bir kere bile olsa duyduğumuz kelimelerden biri olan VTEC konusunu sizlere anlatmaya çalışacağım. Genellikle Honda marka araç kullananların aşina olduğu ayrıca otomobil tutkunu olan ve Fast and Furious serisini 35. kere izlemiş gençlerimizin sevdiği ve ilgilendiği bir konu olacağını düşünüyorum 🙂 Japonya sizin de malumunuz performans araçlarında ciddi bir öncü olan bir ülkedir her ne kadar otomobil piyasasına Amerika ya da Fransa gibi ülkelerden daha sonra girse de Japon mükemmeliyetçiliği ve işlerine olan özen ve saygılarından dolayı otomotiv sektöründe ciddi payı olan bir ülkedir. Zaten Japon kültürünün esintilerini üretimin olduğu her alanda görmek mümkündür 5S (Seiri-Seiton-Seiso-Seiketsu-Shitsuke), VSM(Value Stream Mapping), JIT(Just In Time), Kanban, POKA-YOKE, SMED(Single Minute Exchange of Dies) ve baş tacımız olan Kaizen KAI(Değişim) ve ZEN(Daha İyiye) gibi sistemler ile Amerikalı üreticilerin bile gıpta ile baktığı sistemler kurmuşlardır.

DOHC i-VTEC Motoru görseli.

VTEC (Variable Valve Timing and Electronic lift Control) Türkçe meali ile değişken valf zamanlaması ve elektronik kaldırma kontrolü anlamına gelir yani nedir bu karışık cümleler derseniz supap zamanlamasını ve ne kadar açık kalacaklarını belirleyen motor sistemi diyebiliriz. Honda markasının bulduğu ve araçlarında kullandığı bu sistem ile supapların açık kalma süresi ve açılma miktarı arttırılarak yanma odasına daha fazla yakıt-hava girişinin sağlanmış olması motorun daha verimli çalışmasını ve daha güçlü bir motor gücü elde edilmesinin yolunu açar. Araç motorunun her devri için en iyi verimi hedefleyen bu sistem sayesinde düşük devirlerde yakıt tasarrufu sağlanırken, yüksek devirlerde ise yüksek performans değerleri görülür. Atmosferik motorlar için bu sistemi kullanarak beygir gücünü artırmak mümkündür ve bu sistemler 5500 devirden sonra araca inanılmaz bir performans seçeneği sunarken bizim de illa bir yerlerden duyduğumuzu düşündüğüm VTEC açma kavramı da buradan gelmektedir. Tabi bunu motor kendi kendine yapmaktadır 🙂

Kam mili ve supapların koordineli çalışmasını betimleyen görsel.

NASIL ÇALIŞIR ?

DOHC VTEC, SOHC VTEC, i-VTEC, VTEC-E, 3 Kademeli VTEC olmak üzere çeşitleri vardır.

DOHC VTEC Nedir?

DOHC motoru günümüzde en yaygın kullanılan motor tiplerinden biridir, bilindiği üzere içten yanmalı motorlarda emme ve egzoz supaplarının kontrolü Eksantrik ya da Kam mili adı verilen sistemler ile sağlanmaktadır. İşte burada ki DOHC motorun farkı ise 2 adet kam mili kullanımıdır ve supapların böyle kontrol edilmesidir zaten kısalmasını açtığımızda ise DOHC(Double Overhead Camshaft) Türkçesi ile de üstten çift eksantrik milli sistemler diye çevrilmektedir. DOHC VTEC sistemine gelecek olursak bu sistemler performans konusunda muazzam motorlardır Honda’nın performans rekorunu kırmasını sağlayan bu motorlarda her iki supap için 3 adet kam profili bulunmakta ve bu sistem yüksek devirli bir DOHC motorunda hem gücü hem de torku optimize etmek için kullanılır. 16 supaplı, 4 silindirli bir motor için silindir başına 16/4 yani 4 supap düşmektedir bunlardan 2’si emme supapları iken 2’si ise egzoz supaplarıdır, supap sayısında ki bu fazlalık ise silindir içine daha fazla yakıt-hava karışımı girmesini sağlarken takdir edersiniz ki performans seviyelerini bir hayli yükseğe çıkarmaktadır. Sistemde bulunan her supap için 3 kam profili bulunur ve dış taraftaki profiller düşük devirlerde çalışırken iç taraftaki profiller ise yüksek devirlerde çalışır. Düşük devirlerde supaplar düşük kam profillerinde çalışarak silindir içine emişin daha iyi ve yakıt tüketiminin ise düşük olması için kısa supap lifti vasıtası ile kısa açılma süreleri zamanlayarak hareket ederler. Kısa supap lifti sayesinde düşük ve orta devirlerde yüksek tork ve düşük yakıt kullanımı gibi avantajlar elde edilir. Aracın motor hızı arttıkça ve yüksek devirlere çıkıldıkça elektronik kontrol ünitesi kam mili takipçilerinin pimlerine basınçlı yağ gönderen hidrolik sürgülü valfi çalıştırarak kam mili takipçilerini o ana kadar hiç çalışmayan 3. kam mili takipçisiyle kilitleyerek düşük devirde çalışan kam mili takipçileri de yüksek devirde çalışan takipçiler ile aynı oranda çalıştırılır bu sayede supapların hem lift miktarı arttırılmış hem de açık kalma süreleri uzatılmış olur. Bu durum neticesinde silindir içine daha fazla yakıt-hava girişi olur ve artan devir sayısı ile motor gücü maksimum verime çıkarılmış olur. Elektronik kontrol ünitesinin sürgülü valfi çalıştırması ise yaklaşık 5500 dev/dak’dan sonra olmaktadır.

VTEC sisteminin düşük ve yüksek devirde çalışmalarını gösteren görsel.

SOHC VTEC Nedir ?

SOHC (Single Overhead Camshaft) Türkçe anlamı ile üstten tek eksantrik mil bulunan bir motor sistemidir, her silindir sırası için bir kam mili bulunmaktadır. Emme ve egzoz profilleri aynı kam mili üzerinde bulunması ile birlikte kam milinin ortasında 3 tane profil bulunmaktadır ve bunlar emme kam profilleridir. Bu üç profil için alt tarafta olanlar düşük devirlerde kullanılırken, ortada ki profil ise yüksek devirlerde kullanılır. SOHC VTEC sistemlerini DOHC VTEC sisteminden ayıran en büyük farkı ise SOHC sistemlerinde egzoz zamanları değiştirilemez egzoz supaplarının zamanlamasının değiştirilmemesi sebebi ile SOHC motorlar DOHC motorlara göre daha basit yapılıdır diyebiliriz. Çalışma sistemi ise dıştaki 2 kam profili düşük devirlerde çalışır ve külbütörleri hareket ettirir düşük devirlerde motorun daha az yakıt harcaması sağlanırken yüksek devirlere çıkıldığında ise yağ basıncı ile 3 profilde sanki tek profile dönüşmüş bir şekilde hareket etmeye başlar ve külbütörler yüksek devirler için tasarlanan profili takip ederek yüksek devirlerde emme supaplarının lifti artar ve açık kalma sürelerinde ki uzama ile motora daha fazla yakıt-hava girişi sağlanarak performans gücü arttırılır.

SOHC ve DOHC VTEC sistemleri arasındaki yapısal farkı gösteren görsel.

VTEC-E Nedir ?

Bu sistemin ana prensibi ise diğer sistemlerde gördüğümüz performansa dayalı ideolojiden çok düşük devirler de biz nasıl yakıt tasarrufu yapabiliriz konusuyla ilgilidir. VTEC-E sistemi aracımız düşük devirlerde çalışırken fakir yakıt-hava karışımını farklı bir teknikle kullanarak aracın düşük devirlerde düşük yakıt sarfiyatı ile çalışmasını hedeflemektedir. 12 supaplı sistemlerinde yakıt-hava karışım oranlarının 20:1 ve üzerinde bir rakamlarda olabilmektedir. Peki bunu nasıl yapıyor malumunuz aracımızı hareket ettirmek için biz silindir için bir yakıt-hava karışımını yakarak oluşan enerji ile de tekerleklerimizi döndürüyorduk farklı parametreler ise bu yanma odası içinde ki oluşan enerjinin daha çok ya da daha az olmasını sağlayabilir nedir bunlar, örneğin yakıt ve hava karışımının birbiri ile daha homojen bir karışım sergilemesi bu yakıt-hava karışımının daha yüksek bir enerjiyle yanmasını sağlayabilir. Düşük devirler için konuştuğumuzda ise bu iş maalesef bu kadar kolay olmuyor çünkü düşük devirlerde emme dolgu hızı yetersiz kalabiliyor. VTEC-E sistemi ise bu sorunu ortadan kaldırmak için yapay bir türbülans sistemi yaratarak yanma odasına daha fazla emme dolgusu hızını arttırarak düşük devirlerde bile yüksek emme dolgu hızı sayesinde yakıt ve hava karışımı birbirlerine daha iyi karışabilirler ve ortaya çıkan enerji daha verimli olur. VTEC-E motorları iki farklı kam profiline sahiptirler ve düşük devirlerde her emme supabı kendi emme profilini takip eder bu sistem vasıtası ile silindir içine türbülans etkisi sayesinde emme dolgu hızı yükseltilir ve fakir karışımın enerjisi arttırılarak düşük devirlerde tasarruf sağlanmış olur. Devir arttıkça aracın ihtiyacı olan emme dolgu hızında bir artış olması beklenir ve bu sınırlayıcı sistem 2500 devirden sonra iki emme supabı normal kam profiline bağlı olarak çalışmaya başlar ve yüksek devirler için gereken güç sağlanmış olur.

VTEC-E Sisteminin yakıt tasarrufuna etkisini betimleyen bir görsel.

3 KADEMELİ VTEC Nedir ?

Aslında bu motor tipinde SOHC VTEC ve VTEC-E sistemleri birleştirilerek ikisi birlikte kullanılmaktadır. VTEC-E sisteminde olduğu gibi düşük devirlerde yakıt tasarrufu sağlayan bu sistem ile SOHC VTEC de ki gibi yüksek devirlerde yüksek performans sağlayan bu iki sistem birleştirilerek kullanılmış ve ortaya hem düşük devirlerde düşük yakıt sarfiyatı sağlayan hem de yüksek devirlerde canavara dönüşen bir motor sistemi elde edilmiştir. Çalışma prensibi olarak düşük devirlerde birinci kademe de külbütörler birbirinden bağımsız çalışmakta ve sadece bir emme supabı çalışmaktadır. Motor 2500 devire kadar 12 supap ile çalışır ve bu fakir yanma moduna Lean-Burn adı verilmektedir. Yakıt-hava oranının 20:1 gibi bir oranda olması ile düşük devirlerde yakıt tasarrufu sağlanmış olur. İkinci kademe de ise motorun orta devirlerde çalışması sırasında devreye alınır. 2500 devir ve 6000 devir arasında çalışır, uygulanan yağ basıncı ile iki emme supabının külbütörlerinin birlikte çalışması sağlanır ve iki supap da düşük kam profillerini takip eder. Üçüncü kademe de ise 6000 devirden sonra devreye girerek yağ basıncı iki kanaldan da geçerek ortadaki kam profilini kilitler ve her iki emme supabının yüksek lift ile daha fazla açık kalma süresi sayesinde silindir içine daha fazla yakıt-hava karışımı girmesini sağlayarak yüksek tork ve motor gücü elde edilmesini sağlar.

3-Kademeli VTEC çalışma prensibini gösteren görsel.

i-VTEC Nedir?

i-VTEC sistemi motorun çalışması sırasında emme ve egzoz supapları arasındaki supap bindirmesini sürekli olarak değiştiren sistemlerdir. i-VTEC, normal VTEC sistemlerinin en büyük dezavantajı olan bir konuyu ortadan kaldırmıştır bu da düşük devirlerde düşük yakıt sarfiyatı, yüksek devirlerde yüksek performans evet ama orta devirlerde ki o güçsüzlüğü de ortadan kaldırmayı hedeflemiştir. i-VTEC sistemlerde motor 12 supapla ekonomi modunda ve 16 supapla güç modunda çalışarak bir kombinasyon ürünü olduğunu göstermektedir.

VTC elektronik kontrol ünitesi, motor devrini, kam mili ve gaz kelebeği pozisyonunu, ateşleme zamanını ve motorun egzoz durumunu sürekli kontrol ederek gerekli supap zamanlamasını belirleyerek supapları ona göre çalıştırır. i-VTEC için 4 kademe bulunmaktadır 1-2-3 kademelerinde, supapları düşük miktarda açan kam profilleri devrededir ve 4. kademede ise supapları yüksek miktarda açan kam profilleri devreye alınır, i-VTEC motorlarda sadece emme kam milinde VTEC sistemi mevcuttur. İlk üç kademelerde emme supaplarından biri hareketsiz kalmaktadır ve VTEC-E sisteminin çalışma durumuna benzemektedir. İki emme supabından birinci emme supabı hareketsiz dururken, diğeri açılmaktadır. Bu şekilde, hava akımı üzerinde bir türbülans efekti oluşturulmasına, fakir yanma ve rölanti devirlerinde 20:1’den büyük yakıt-hava oranlarının kullanılmasına imkan tanınmaktadır. Bu da bize yüksek devirlerde mükemmel güç üretmemiz için gerekli olan yakıt-hava girişini sağlamış olur.

Çalışma sistemini inceleyecek olursak motorun 1. kademesinde 20:1 oranından büyük yakıt-hava karışımını kullanarak yakıt tasarrufu sağladığı fakir yanma modundadır. 1. kademe yalnızca fakir yanma modunda ve düşük gaz kelebeği konumlarında kullanılmaktadır. ECU yüksek oranlı gaz kelebek pozisyonları için 1. kademeyi terk edip 3. kademeyi devreye sokar ve 2. kademede fakir yanma modunu terk edip 14.7-12:1 hava yakıt oranlarına geri dönerek supap bindirmesini maksimum seviyeye çıkarır ve bu şekilde EGR efekti artırılarak emisyon seviyeleri düşük seviyelere çekilmesi sağlanır. Üçüncü kademede ise ECU emme ve egzoz supaplarının açılıp kapanması durumunu motor devrine ve değişik parametrelere göre ayarlamaktadır burada motor devri düşük gaz kelebek pozisyonu ise yüksek oranda açık bulunmaktadır. Böylece aracın ideal kullanım devirlerinde ki performansı maksimum seviyeye çıkarılmaya çalışarak diğer VTEC sistemlerinin orta devir problemleri ortadan kaldırmak hedeflenmektedir. 4. kademe ise sürücünün gaz pedalını sonuna kadar bastığı durumlarda devreye girer bu mod’da emme kam milinin supaplarını yüksek oranda açan kamlar devreye girerek motor 16 supap moduna geçer aynı zamanda supapların açık kalma süreleri ve liftleri artar. VTC, istenilen güç miktarını elde etmek için dinamik olarak emme ve egzoz supaplarının konumlarını değiştirir.

i-VTEC sisteminin normal VTEC sistemlerinden üstünlüğünü gösteren görsel.

Bu kadar VTC dedik iyi güzelde peki nedir bu VTC sistemi isterseniz gelin biraz ona da parantez açalım. VTC sistemli motorlarda sürücünün istediği motor karakteristiğini kendisinin belirleyebildiği sistemlerdir. Gaz pedalını istediği konuma getirmesi ile supap bindirmeleri ona göre ayarlanıp motorun kullanım şeklini ister ekonomiye isterse güce dayalı bir sürüş imkanı tanımaktadır.

Honda VTEC teknolojisini daha kolay anlamamızı sağlayan yukarıdaki videoyu izlemenizi tavsiye ederim normal çalışma sırasında ve VTEC aktif olduğunda kam profillerinin çalışmasına dikkat ettiğimizde aslında bu sistemin nasıl bir çalışma prensibine sahip olduğunu anlamak mümkün.

Evet değerli okuyucular bir yazımızın daha sonuna geldik evet bugün biraz bizi zorlayan karmaşık bir konu üzerinde durduk ee tabi ki altında bir Japon sistemi yatarda karmaşık ve mükemmel olmaz mı 🙂 Umarım yazılarımı beğenerek takip ediyorsunuzdur elimden geldiğince farklı konuları farklı bakış açısıyla ele almak istiyorum. Her bilgi bizler için çok değerli eğer ufacık bir bilgiyi bile sizlere aktarabiliyorsam ne mutlu bana hepinize saygılarımı sunuyorum.

Bir şey hakkında düşünüyorsanız karar verin, bir şeye karar verdiyseniz artık düşünmeyin.

-Japon Atasözü

Sağlıcakla..

Bir Japon Efsanesi Olan ‘VTEC’ Teknolojisi Hakkında Her Şey” için bir yanıt

Add yours

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s

WordPress.com'da bir web sitesi veya blog oluşturun

Yukarı ↑

%d blogcu bunu beğendi: