Genel Araştırma

MOTORUN İŞLETİM SİSTEMİ Yapısı Her üretici firmanın kendine özgü geliştirdiği farklı sistemler ve ilave fonksiyonları olmakla birlikte blok şeması Şekil 1.1’deki şemada görüleceği gibi motor işletim sistemlerinde aşağıda belirtilen elemanlar bulunmaktadır: Sensörler Elektronik kontrol ünitesi (ECU) Yakıt sistemi Motorun Elektronik Kontrol Ünitesine Giren Bilgiler Bu bölümde elektronik kontrol ünitesi (ECU) nin mükemmel ateşleme zamanı ve püskürtme miktarını ayarlayabilmesi için ne tür bilgilere ihtiyaç duyduğunu öğreneceğiz. Sistemde kullanılan elektronik kontrol ünitesi bir mikro-bilgisayardır ve bilgisayarın temel elemanı da bir mikroişlemcidir. Mikro-bilgisayarın program hafızasına motorun değişik çalışma koşullarındaki çalışmasını belirleyen bütün veriler önceden kaydedilmiş bulunmaktadır. Elektronik kontrol ünitesinin püskürtülecek yakıt miktarının hesaplanmasında, kullanılacak hava miktarına ve motor devir bilgilerine ihtiyacı vardır. Bilgisayar, hava ölçücüsü sinyali, devir sinyali ve diğer algılayıcılardan gelen sinyalleri birleştirip motorun çalışma koşullarına göre püskürtülmesi gereken yakıt miktarını hesaplar. Bu değerlendirmeye göre enjektörleri çalıştıran elektrik palslarının uzunluğunu ayarlayarak enjektörlere gönderir. Palslar uzadıkça enjektörlerin açık kalma süreleri de uzayacağından püskürtülen yakıt miktarı artar. Ölçme ve algılama ünitelerinden gelen bilgiler bilgisayar tarafından değerlendirilir ve püskürtülecek yakıt miktarının belirlenmesinde yararlanılır. Bilgisayar ve algılayıcılar, kontrol sistemini oluşturur. Emilen havanın miktarı motorun yük durumunun göstergesidir. Püskürtülen yakıt miktarının belirlenmesinde emilen havanın miktarı temel değişken olarak kullanılır. Püskürtülen yakıt miktarının belirlenmesinde motor devri diğer temel değişkendir. Bu iki değişkene göre belirlenen yakıt miktarına “temel yakıt miktarı” denir. Motorun emdiği bütün hava, hava ölçücüsünden geçer. Hava miktarının ölçülmesi, motorun ömrü boyunca motorda meydana gelen aşınma, yanma odasında karbon birikmesi, supap ayarlarındaki değişiklikler gibi bütün değişmeleri hesaba katar. Emilen hava, önce hava ölçücüsünden geçmek zorunda olduğundan kapış anında emilen hava silindirlere ulaşamadan hava ölçücüsünün elektrik sinyali bilgisayara ulaşır. Böylece bilgisayar püskürtülen yakıtı artırarak kapış için gerekli olan zengin karışımın motora gitmesini sağlar. Elektronik kontrol ünitesi, birleşik sistemlerde (yakıt ve ateşleme sistemi) adından da anlaşılabileceği gibi yalnızca silindirlere püskürtülecek yakıt miktarını ayarlamakla kalmaz, aynı zamanda ECU kendisine gelen bilgiler doğrultusunda motora en uygun olan avans miktarını da belirler. Bunu yaparken ECU’nun motor devri, pistonların konumu, motor soğutma suyu sıcaklığı, emme manifoldundan giren havanın sıcaklığı, gaz kelebeğinin açılma miktarı, emme manifoldundaki vakum miktarı gibi birtakım bilgilere ihtiyacı vardır. Araçlarda marka ve modellere göre ECU, değişik bilgilere ihtiyaç duyar. Şimdi bunları sırasıyla görelim: Emme manifoldundan geçen hava miktarı Motor devir sayısı Soğutma suyu sıcaklığı Egzoz gazındaki oksijen miktarı Pistonun konumu Motor soğutma suyu sıcaklığı Emme manifoldundan geçen havanın sıcaklığı Rölanti devri Gaz kelebeği açıklığı Motor vuruntu sinyali Araç hızı Havanın mutlak basıncı İlk hareketin algılanması Batarya voltajı Vites konumu Elektronik Kontrol Ünitesine (ECU) Bilgi Veren Elemanlar Önceki bölümde ECU’nun mükemmel ateşleme zamanı ve püskürtme miktarını ayarlayabilmesi için ne tür bilgilere ihtiyaç duyduğunu öğrenmiştik. Bu bilgileri üreten ve ECU’nun kullanımına sunan elemanlar yani sensörler bu bölümde incelenecektir. Hız algılayıcısı volan dişlilerinden sinyal alır. Enjektörlerin çalışmasını sağlayan tetikleme sinyali, volandaki referans işareti algılayıcısına göre düzenlenir. ECU, püskürtülmesi gereken temel yakıt miktarını emilen hava miktarına ve motor devrine göre hesaplar. Her kursta emilen hava miktarı hesaplandıktan sonra püskürtülecek yakıt miktarı ve ateşleme noktası için temel sinyal olarak kullanılır. Motorun tam istenen şekilde çalışabilmesi için bu temel sinyal, motorun sıcaklığına, emilen havanın sıcaklığına, gaz kelebeğinin açıklığına vb. bilgilere göre düzeltilir. Hafızaya kaydedilmiş bulunan bir çalışma programı, algılayıcıların gönderdiği sinyallerin mikroişlemciye akışını kontrol eder. Mikroişlemci, hafızaya kaydedilmiş olan değerlerle algılayıcılar tarafından motordan ölçülen değerleri karşılaştırarak motorun herhangi bir andaki çalışma koşullarını hesaplayabilir. Eğer normal çalışma koşullarından sapmalar varsa mikroişlemci, yakıt ve ateşleme sistemlerinin bilgisayardaki çıkış katlarına gerekli düzeltme sinyallerini gönderir. Çıkış katları da ateşleme bobinini ve enjektörleri buna göre kontrol eder. Hava Debimetresi Görevi Hava debimetresinin görevi; motor tarafından emilen hava miktarını ECU’ya bildirmektir. ECU bu bilgileri, en uygun karışımı oluşturarak yakıt tüketimini azaltmak ve uygun bir yanma oluşturmak amacıyla kullanır. Çeşitleri Klasik klapeli tip debimetre Sıcak telli tip debimetre Klasik klapeli tip debimetreler artık kullanılmadığından aşağıda sıcak telli tip debimetreler incelenmiştir. Yapısal Özellikleri ve Çalışması Yapısal özelliği Sıcak–film hava debimetresi ölçeri termik bir akışmetredir. Sıcaklık sensörü ile akışmetre elemanı ayrı ayrı yerleştirilmişlerdir. Hava debimetresi iki vida ile manifold girişine monte edilmiştir. Sensör vidaları mutlaka sıkılı olmalıdır. Her bir sensör elemanı fabrika tarafından ayrı ayrı kalibre edilmiştir. Dolayısıyla eğer sensör elemanları kalibrasyona dikkat edilmeden yerlerinden sökülürse bu durum kötü yanma ve egzoz emisyonlarının bozulmasına neden olabilir. Bu durum aynı zamanda motor gücünün düşmesine ve yakıt tüketiminin artmasına da neden olacaktır. 1. Oturma yüzeyi 2. Hava debimetresi sensörü 3. Ölçüm havası geçiş kanalı 4. Hibrid kapak 5. Konnektör 6. Oring 7. Emme havası sıcaklık sensörü 8. Hava debimetresi sensör bağlantısı 9. Hava debimetresi soket bağlantı kısmı Çalışması Geri akım algılayıcı hava debimetresi emme borusu üzerinde bulunur. Valflerin açılması ve kapanmasıyla emme borusunda, emilmiş olan hava kütlesinde geri akımlar oluşur. Geri akım algılayıcılı sıcak şeritli hava kütle ölçer geri akmakta olan havayı algılar ve bunu sinyalle ECU’ya bildirir. Böylece hava kütlesinin ölçümü kesin bir şekilde yapılır. Ölçülen değerler, ECU tarafından enjeksiyon miktarının ve egzoz geri hareket kütlesinin miktarının hesaplanmasında kullanılır. Hava debimetresinden gelen sinyal kesildiğinde ECU sabit bir değer kullanarak hesap yapar. Kontrolleri Muhtemel arıza kodları 121O Hava debimetresi sinyali çok düşük 120C Hava debimetresi sinyali çok yüksek 120D Hava debimetresi sinyali çok düşük 121B Hava debimetresi sinyali çok düşük 121C Hava debimetresi sinyali çok yüksek 121D Hava debimetresi sinyali çok düşük NOT: Muhtemel arıza kodları araç marka ve modeline göre değişiklik gösterebilir. Yukarıdaki arıza kodlarından bir ya da birkaçı tespit edildiğinde aşağıdaki kontrollerin yapılması gerekir. Hava Kütlesi Ölçüm aralıkları Olması Gereken Gerçek Değerler Hava kütlesi maksimum gösterge aralığı 7,0…500,0 kg/h Motor çalışma sıcaklığında ve rölantide 7,0…14,0 kg/h Motor çalışma sıcaklığında motor devri 2000 d/d 22,0…32,0 kg/h Motor çalışma sıcaklığında motor devri 3000 d/d 35,0…45,0 kg/h Motor çalışma sıcaklığında motor devri 4000 d/d 51,0…61,0 kg/h Uyarı: Emilen havanın kütlesi motor yükü ile birlikte yükselir. Gerilim beslemesinin kontrolü Soket bağlantısı çekilir. Kontak açık olmalıdır. Voltmetre ile kablo demeti tarafından 2 numaralı terminalden (+) 3 numaralı (-) doğru ölçüm yapılır. Ölçülen gerilim 11,0……13,5 V olmalıdır. Voltmetre ile kablo demeti tarafından 4 numaralı terminalden (+) 3 numaralı (-) doğru ölçüm yapılır. Ölçülen gerilim 4,8……5,2 V olmalıdır. 1. Sıcaklık sensörü 2. Besleme 3. Şasileme 4. Referans sinyali (5V) 5. Sinyal Referans gerilimin kontrol edilmesi Soket bağlantısı çekilmiş olmalıdır. Voltmetre ile kablo demeti tarafından 5 numaralı terminalden 3 numaralı terminale doğru ölçüm yapılır. Kontak açık olmalıdır. Ölçülen gerilim 4,8…5,2 V olmalıdır. Sinyal geriliminin kontrolü Uygun adaptör kablosu hava debimetresi bileşeninin soket bağlantısı arasına bağlanır. 5 numaralı terminalden (sinyal) 3 numaralı terminale (-) doğru ölçüm yapılır. o Kontak açık itibarı ile gerilim 0,97…1,03 V o Motor çalışma sıcaklığında ve rölantide 1,15…1,35 V o Motor çalışma sıcaklığında motor devri 2000 d/d 1,55 1,75 V o Motor çalışma sıcaklığında motor devri 3000 d/d 1,75 1,95 V o Motor çalışma sıcaklığında motor devri 4000 d/d2,00 2,20V olmalıdır. Diğer arıza olasılıkları Hatlarda kopukluk, artıya ya da şasiye doğru kısa devre olabilir. Soket bağlantılarında bağlantı kötüdür ya da hiç olmayabilir. Emme yollarında sızdırma olabilir. Sigorta kutusu bileşeni arızalı olabilir. Hava debimetresi olumlu kontrol sonucuna rağmen arızalı olabilir. ECU arızalı olabilir.