Yakıt enjeksiyon sistemleri, motorun çalışma koşullarına uygun miktarda yakıtın doğru zamanda motora gönderilmesini sağlayan sistemlerdir. Otomotiv teknolojisinin gelişimiyle birlikte mekanik yakıt püskürtme sistemlerinden elektronik kontrollü enjeksiyon sistemlerine geçilmiş; yakıt miktarı motor yükü, sıcaklık, hava miktarı ve farklı sensörlerden alınan bilgiler doğrultusunda daha hassas biçimde kontrol edilmeye başlanmıştır.
Bu yazıda özellikle Bosch tarafından geliştirilen tarihsel Jetronic yakıt enjeksiyon sistemleri ele alınmaktadır. K-Jetronic’ten Motronic’e uzanan gelişim süreci, mekanik yakıt kontrolünden elektronik motor yönetimine geçişin anlaşılması açısından otomotiv eğitimi için önemli bir örnektir.
Günümüzde kullanılan elektronik enjeksiyon sistemlerinin çalışma mantığını daha iyi anlamak için Elektronik Kontrol Ünitesi Nedir? ve Otomotiv Sensörleri konularını da inceleyebilirsiniz.
Yakıt Enjeksiyon Sistemi Çeşitleri
- K-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
- KE-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
- L-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
- L3 ve LH-Jetronic Enjeksiyon Sistemleri
- D-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
- Mono-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
- Motronic Enjeksiyon Sistemi
Yakıt Enjeksiyon Sistemlerinin Avantajları
Yakıt enjeksiyon sistemlerinin karbüratörlü sistemlere göre sağladığı avantajlar kullanılan sistemin yapısına ve motor teknolojisine göre değişir. Özellikle elektronik kontrollü sistemlerde yakıt miktarının motorun çalışma koşullarına göre hassas biçimde ayarlanabilmesi önemli bir üstünlüktür.
- Hava-yakıt karışımının daha hassas kontrol edilebilmesi
- Yakıt tüketiminin çalışma koşullarına göre daha iyi yönetilebilmesi
- Egzoz emisyonlarının kontrolüne katkı sağlaması
- Soğuk ilk çalıştırma ve ısınma koşullarının daha iyi yönetilebilmesi
- Motor yükündeki değişimlere hızlı tepki verilebilmesi
- Elektronik sistemlerde rölanti ve adaptasyon fonksiyonlarının uygulanabilmesi
- Elektronik arıza teşhisinin kolaylaşması
- Rakım ve hava koşullarındaki değişimlerin sensör ve kontrol stratejileriyle telafi edilebilmesi
- Motor performansı ile emisyon kontrolünün birlikte yönetilebilmesi
Elektronik enjeksiyon sistemlerinde hava-yakıt karışımının kapalı çevrim kontrolünde Lambda Sensörü önemli bir görev üstlenir. Sensör, egzoz gazındaki oksijen miktarı hakkında ECU’ya bilgi sağlayarak karışımın düzeltilmesine yardımcı olur.
Yakıt Enjeksiyon Sistemlerinin Dezavantajları
Yakıt enjeksiyon sistemleri karbüratörlü sistemlere göre daha fazla sayıda hassas mekanik veya elektronik parça içerebilir. Özellikle elektronik kontrollü sistemlerde sensörler, ECU, elektrik tesisatı ve enjektörler nedeniyle teşhis ve onarım için uygun ölçüm cihazlarına ve teknik bilgiye ihtiyaç duyulur. Sistem karmaşıklığı ve parça maliyetleri de kullanılan teknolojiye göre artabilir.
Karbüratör ile Enjeksiyon Sistemi Arasındaki Farklar
Karbüratör ile enjeksiyon sistemi arasındaki temel farklardan biri yakıtın hava akımına nasıl ve hangi noktada verildiğidir. Karbüratörlü sistemlerde hava akışı ve oluşan basınç farkı yardımıyla yakıt hava ile karıştırılır.
Enjeksiyon sistemlerinde ise yakıt, sistemin türüne göre emme kanalına, emme supabının arkasına veya doğrudan yanma odasına püskürtülebilir. Her silindirin emme kanalında ayrı enjektör bulunan sistemlerin yapısını öğrenmek için Çok Nokta Enjeksiyon Nedir? konusunu inceleyebilirsiniz.
Benzinli direkt enjeksiyon sistemlerinde yakıt doğrudan yanma odasına püskürtülür. Bu teknolojinin örneklerinden biri olan FSI sisteminin çalışma prensibi için Benzinli Direkt Enjeksiyon (FSI) konusundan yararlanabilirsiniz.
Yakıtın uygun miktarda ve uygun zamanda püskürtülmesi; motor performansı, yakıt tüketimi ve egzoz emisyonlarının kontrolünde önemli rol oynar. Yakıt sistemleriyle birlikte çalışan katalitik konvertör, lambda sensörü, EGR ve yakıt buharı kontrolü gibi sistemleri incelemek için Emisyon Sistemleri sayfasına göz atabilirsiniz.
K-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
K-Jetronic, Bosch tarafından geliştirilmiş mekanik sürekli yakıt enjeksiyon sistemlerinden biridir. Sistem adındaki “K”, Almanca sürekli anlamındaki “Kontinuierlich” kelimesinden gelir. K-Jetronic’te enjektörlerden yakıt kesikli elektrik darbeleri hâlinde değil, motor çalışırken sürekli olarak püskürtülür.
Motora giren hava miktarı bir hava ölçüm plakasıyla belirlenir. Plakanın hareketi yakıt distribütöründeki kontrol pistonuna aktarılır ve böylece enjektörlere gönderilen yakıt miktarı hava miktarına göre ayarlanır.
K-Jetronic Sisteminin Parçaları
K-Jetronic Sisteminin Çalışması
Soğukta çalışma: Soğuk motorun ilk çalıştırılması sırasında uygun karışımın oluşturulabilmesi için sistem tasarımına göre soğuk çalıştırma enjektörü ve termik zaman anahtarı gibi elemanlardan yararlanılabilir. Motor ısındıkça soğuk çalışma zenginleştirmesi azaltılır.
Şekil: K-Jetronic sisteminde hava ölçüm plakasının çalışma prensibi
Normal çalışma: Motora giren hava, hava ölçüm plakasını hareket ettirir. Plakanın hareketi kontrol pistonu üzerinden yakıt distribütörüne aktarılır. Hava miktarı arttıkça enjektörlere gönderilen yakıt miktarı da buna uygun olarak artırılır.
İvmelenme: Gaz kelebeğinin hızlı açılması hava akışında ani değişiklik meydana getirir. Hava ölçüm plakasının hareketi yakıt miktarını da etkileyerek motorun değişen yük koşullarına cevap vermesine yardımcı olur.
Gaz kelebeğinin motor yönetimindeki görevini öğrenmek için Gaz Kelebeği ve Rölanti Düzenleme konusunu inceleyebilirsiniz.
Yakıt kesme: Bazı K-Jetronic uygulamalarında yavaşlama gibi çalışma koşullarında yakıt tüketimini ve emisyonları azaltmaya yönelik ek kontrol düzenekleri kullanılabilir. Uygulama biçimi sistem versiyonuna göre değişebilir.
↑ Enjeksiyon sistemi çeşitlerine dön
KE-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
KE-Jetronic, K-Jetronic’in mekanik-hidrolik temelini elektronik kontrol fonksiyonlarıyla geliştiren bir sistemdir. Hava miktarı mekanik olarak ölçülürken yakıt karışımının daha hassas ayarlanabilmesi için elektronik kontrol ünitesi ve elektrohidrolik aktüatör kullanılır.
KE-Jetronic’te motor sıcaklığı, hava miktarı ve motorun çalışma koşulları gibi bilgiler elektronik kontrol ünitesi tarafından değerlendirilir. ECU, elektrohidrolik aktüatörü kumanda ederek yakıt distribütöründeki basınç farkını ve dolayısıyla püskürtülen yakıt miktarını etkiler.
KE-Jetronic Sisteminin Temel Elemanları
- Hava ölçüm plakasına bağlı potansiyometre
- Elektrohidrolik aktüatör
- Elektronik kontrol ünitesi
- Motor sıcaklık sensörü
- Sistem versiyonuna göre ilave sensör ve kontrol elemanları
Motor sıcaklığı bilgisinin nasıl elde edildiğini öğrenmek için Soğutma Suyu Sıcaklık Sensörü konusunu inceleyebilirsiniz.
Elektrohidrolik Yakıt Kontrolü
KE-Jetronic sistemindeki elektrohidrolik aktüatör, ECU tarafından uygulanan elektrik akımına bağlı olarak yakıt distribütöründeki diferansiyel basıncı değiştirir. Böylece motorun farklı çalışma koşullarında hava-yakıt karışımına elektronik olarak düzeltme uygulanabilir.
Şekil: KE-Jetronic elektrohidrolik yakıt kontrol sistemi
- Sensör plakası
- Hava akış ölçüm sistemi
- Potansiyometre
- Elektrohidrolik aktüatör
- Alt yakıt haznesi
- Üst yakıt haznesi
- Kontrol yarığı
- Kontrol pistonu
- Yakıt distribütörü
- Ana sistem basınç regülatörü
KE-Jetronic Çalışma Koşulları
İlk hareket ve ısınma: ECU motor sıcaklığı ve diğer çalışma bilgilerini değerlendirerek soğuk motor için gerekli karışım düzeltmesini elektrohidrolik aktüatör üzerinden gerçekleştirir.
İvmelenme: Hava ölçüm plakasının hareketindeki hızlı değişiklik elektronik olarak algılanabilir ve motorun hızlanma koşullarına uygun yakıt düzeltmesi uygulanabilir.
Tam yük: Motorun yüksek yük koşullarında ihtiyaç duyduğu karışım, sistemin elektronik kontrol stratejisine göre düzenlenebilir.
Rölanti: Bazı KE-Jetronic uygulamalarında ECU kontrollü rölanti hava valfi kullanılarak hedef rölanti devri korunabilir.
Yükseklik telafisi: Sistem versiyonuna göre atmosferik koşullardaki değişikliklerin karışım üzerindeki etkisini azaltmaya yönelik düzeltmeler uygulanabilir.
↑ Enjeksiyon sistemi çeşitlerine dön
L-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
L-Jetronic, elektronik kontrollü çok noktalı yakıt enjeksiyon sistemlerinden biridir. K ve KE-Jetronic’ten farklı olarak yakıt miktarının kontrolü elektromanyetik enjektörlerin açılma süresi üzerinden gerçekleştirilir.
L-Jetronic’te motora giren hava miktarı hava akış ölçer tarafından belirlenir. ECU; hava miktarı, motor devri, motor sıcaklığı ve diğer çalışma bilgilerini değerlendirerek enjektörlerin açık kalma süresini hesaplar.
Hava miktarının elektronik motor yönetiminde nasıl kullanıldığını daha ayrıntılı öğrenmek için Otomotiv Sensörleri içerisindeki hava kütle ölçer bölümünü inceleyebilirsiniz.
Yakıt hattındaki basınç regülatörü enjektörler üzerindeki basınç farkının uygun sınırlar içerisinde tutulmasına yardımcı olur. ECU’nun hesapladığı püskürtme süresiyle birlikte motora gönderilen yakıt miktarı kontrol edilir.
Sistem versiyonuna göre soğuk ilk çalıştırma, ısınma, ivmelenme, tam yük, rölanti, yavaşlamada yakıt kesme ve lambda kontrolü gibi farklı çalışma fonksiyonları bulunabilir.
↑ Enjeksiyon sistemi çeşitlerine dön
L3 ve LH-Jetronic Enjeksiyon Sistemleri
L-Jetronic ailesi zaman içerisinde farklı versiyonlarla geliştirilmiştir. L3-Jetronic’te elektronik kontrol ünitesi ile hava akış ölçüm sisteminin elektronik bölümü daha kompakt bir yapı içerisinde birleştirilerek bağlantılar ve montaj yapısı sadeleştirilmiştir.
LH-Jetronic ise hava miktarının ölçülme yöntemiyle L-Jetronic’ten ayrılır. Hava klapeli ölçüm sistemi yerine sıcak tel veya sıcak film prensibiyle çalışan hava kütle ölçümü kullanılmıştır. Böylece motora giren havanın kütlesi elektronik olarak belirlenebilir.
LH-Jetronic’te dijital elektronik kontrol ünitesi motorun çalışma bilgilerini değerlendirerek enjeksiyon süresini hesaplar. Hava kütlesinin ölçülmesi motor yükünün belirlenmesinde önemli bir bilgi sağlar.
Emme havasının sıcaklığı da hava yoğunluğunun ve motor çalışma koşullarının değerlendirilmesinde kullanılabilir. Bu sensörün çalışma prensibi için Hava Sıcaklık Sensörü konusuna bakabilirsiniz.
↑ Enjeksiyon sistemi çeşitlerine dön
D-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
D-Jetronic, emme manifoldu basıncını temel yük bilgilerinden biri olarak kullanan erken dönem elektronik yakıt enjeksiyon sistemlerinden biridir. Sistem motor devri, manifold basıncı, sıcaklık ve diğer çalışma bilgilerini kullanarak motorun ihtiyacı olan yakıt miktarının belirlenmesine yardımcı olur.
Bu yaklaşım, daha sonraki elektronik motor yönetim sistemlerinde kullanılan hız-yoğunluk (speed-density) hesaplama yöntemlerinin erken örneklerinden biri olarak değerlendirilebilir.
↑ Enjeksiyon sistemi çeşitlerine dön
Mono-Jetronic Enjeksiyon Sistemi
Mono-Jetronic, tek noktadan elektronik yakıt püskürtme yapan bir sistemdir. Yakıt, emme sisteminin merkezi bir noktasındaki elektromanyetik enjektör tarafından püskürtülür ve oluşan hava-yakıt karışımı emme manifoldu üzerinden silindirlere dağıtılır.
Tek noktalı enjeksiyon sistemleri, karbüratörlü sistemlerden elektronik yakıt kontrolüne geçiş döneminde kullanılan çözümlerden biri olmuştur. Elektronik kontrol sayesinde yakıt miktarı farklı motor çalışma koşullarına göre ayarlanabilir ve lambda sensörü bulunan uygulamalarda kapalı çevrim karışım kontrolü gerçekleştirilebilir.
Mono-Jetronic Sisteminin Temel Elemanları
- Düşük basınç yakıt hattı
- Yakıt deposu
- Yakıt pompası
- Süzgeç
- Yakıt filtresi
- Lambda sensörü
- Motor soğutma suyu sıcaklık sensörü
- Krank mili devir ve konum bilgisi
- Ateşleme distribütörü
- Gaz kelebeği kumanda elemanı
- Hava-yakıt karışımı
- Emme manifoldu basınç sensörü
- Merkezi enjektör
- Hava filtresi
- Hava girişi
- Akü
- Gaz kelebeği konum sensörü
- Aktif karbon sistemi elektrovanası
- Elektronik kontrol ünitesi
- Aktif karbon filtresi
- Sistem arıza ikaz devresi
- Kontak anahtarı
- Röle
ECU; motor devri, motor sıcaklığı, hava sıcaklığı, akü gerilimi ve gaz kelebeği konumu gibi bilgileri değerlendirerek enjektörün püskürtme süresini kontrol eder.
↑ Enjeksiyon sistemi çeşitlerine dön
Motronic Enjeksiyon Sistemi
Motronic, yakıt enjeksiyonu ile ateşleme kontrolünü aynı elektronik motor yönetim sistemi içerisinde birleştiren Bosch sistem ailesidir. Bu yaklaşım sayesinde yakıt püskürtme ve ateşleme zamanlaması motorun çalışma koşullarına göre birlikte yönetilebilir.
Kontrol ünitesi; motor devri ve konumu, motor yükü, emme havası, motor sıcaklığı, gaz kelebeği konumu ve sistem versiyonuna göre lambda sensörü gibi farklı giriş bilgilerini değerlendirir. ECU bu bilgiler doğrultusunda püskürtülecek yakıt miktarını ve uygun ateşleme zamanlamasını belirler.
Motronic Kontrol Ünitesinin Kullandığı Bilgiler
- Motor yükü veya hava miktarı bilgisi
- Emme havası sıcaklığı
- Gaz kelebeği konumu
- Motor devri
- Krank mili konumu
- Soğutma suyu sıcaklığı
- Lambda sensörü bilgileri
- Sistem versiyonuna göre diğer sensör ve çalışma bilgileri
Şekil: Motronic motor yönetim sisteminin elemanları
Motronic sistemlerinin önemli özelliklerinden biri yakıt püskürtme ve ateşleme kontrolünün motorun toplam çalışma koşulları dikkate alınarak birlikte yönetilebilmesidir. Böylece motor torku, yakıt tüketimi, egzoz emisyonları, vuruntu kontrolü ve sürüş özellikleri birlikte değerlendirilebilir.
Motor yönetiminde vuruntu kontrolünün önemini öğrenmek için Vuruntu Sensörü Nedir?, elektronik motor yönetiminin genel yapısı için Elektronik Kontrol Ünitesi Nedir? konularını inceleyebilirsiniz.
Jetronic Sistemlerinden Modern Yakıt Enjeksiyonuna Geçiş
K-Jetronic’ten Motronic’e uzanan gelişim, otomotiv yakıt sistemlerinde mekanik kontrolden elektronik motor yönetimine geçişi açık biçimde göstermektedir. K-Jetronic büyük ölçüde mekanik-hidrolik çalışırken KE-Jetronic elektronik düzeltmeler eklemiş; L ve LH-Jetronic sistemlerinde elektronik püskürtme kontrolü gelişmiş, Motronic ailesinde ise yakıt enjeksiyonu ile ateşleme kontrolü bütünleşmiştir.
Benzinli motorlarda bu gelişimin devamında çok noktalı ve doğrudan enjeksiyon sistemleri yaygınlaşmıştır. Konuyu devam ettirmek için Çok Nokta Enjeksiyon ve Benzinli Direkt Enjeksiyon konularını inceleyebilirsiniz.
Dizel motorlarda ise yüksek basınçlı elektronik yakıt sistemleri farklı bir gelişim izlemiştir. Modern dizel enjeksiyon teknolojisi için Common Rail Enjeksiyon Sistemi konusundan yararlanabilirsiniz.
Yakıt enjeksiyon sistemlerinde ECU’nun kullandığı hava kütlesi, sıcaklık, lambda, devir ve konum bilgilerinin nasıl elde edildiğini ayrıntılı olarak görmek için Otomotiv Sensörleri sayfasını inceleyebilirsiniz.
Otomotiv teknolojisi, motor sistemleri ve diğer teknik eğitim içeriklerine Motor Dersi ana sayfasından ulaşabilirsiniz.
İlk yorumu siz yazın
Konu hakkında görüş, soru veya ek bilgi paylaşabilirsiniz.