Elektronik Gaz Kelebeği ve Parçaları nedir?

[Yönetici]

Buji ile ateşlemeli motorlarda gücü belirleyen ana faktör, silindirin doldurulması işlemidir. Taşıt motorlarında bu işlem gaz kelebeği açıklık miktarı oranında silindirlere hava alınması sayesinde olmaktadır. Elektronik kontrollü gaz kelebeği sistemi, motor ECU’sundan aldığı bilgiler doğrultusunda sürüş şartlarına göre en uygun gaz kelebek açıklığını hesaplar ve aynı zamanda gaz kelebek kontrol motorunu kullanarak kelebek açıklığını ayarlar. Şekilde elektronik kontrollü gaz kelebeği görülmektedir.

Elektronik kontrollü gaz kelebeği sistemi, gaz kelebeğine hareket vermesinin yanı sıra rölanti ayarlaması ve hız ayarlama tertibatı (HAT) fonksiyonu görevlerini de yürütmektedir. 

Gaz kelebeği ve kontrol ünitesi emme manifoldu üzerinde bulunmaktadır. Motorun istenilen şartlarda çalışabilmesi için gerekli olan hava miktarının kullanıma sunulması işlemini yerine getirir. Bu sisteme, elektronik olarak kumanda edildiği için gaz pedalı ile gaz kelebeği arasında bağlantıyı sağlayan herhangi bir gaz halatı bulunmamaktadır.

Yapısal olarak elektronik kontrollü gaz kelebeği sistemi şekilde de görüldüğü gibi;

• Gaz pedalının hareketini algılayıp elektrik sinyallerine dönüştüren gaz pedalı konum sensörü,
• Bir gövde içerisine yerleştirilmiş gaz kelebeği,
• Gaz kelebeğine kumanda etmek için kendisine bilgi gönderilen ve bir doğru akım motoru olan gaz kelebeği kontrol motoru,
• Gaz kelebeğinin açısını algılayarak elektrik sinyallerine dönüştüren gaz kelebeği konum sensörü,
• Gaz    kelebeğini    başlangıçtaki    sabit    konumuna    döndüren    geri    getirme    yay mekanizması,
• Aldığı bilgiler doğrultusunda gaz kelebeği kontrol motoruna kumanda eden ECU bu sistemi oluşturan elemanlardır.

Gaz kelebeği kontrol motorundan akım geçmez durumda iken geri getirme yay mekanizması gaz kelebeğini belirlenmiş olan sabit bir pozisyonda tutar. Motor, rölantide çalışırken gaz kelebeği daha da kapalı bir konuma gelir. ECU, gaz pedalı konum sensöründen gelen bilgiler doğrultusunda gaz kelebeği kontrol motorunun elektrik akım miktarını ve yönünü kontrol ederek tahrik dişlisi aracılığı ile kelebeği açar veya kapatır. Gaz kelebeğinin açılış miktarı, gaz kelebeğine bağlı olan gaz kelebeği konum sensörü tarafından algılanarak ECU’ya sürekli olarak bildirilir.

Ancak sistemde ECU tarafından bir arıza saptanması durumunda, gaz kelebeği kontrol motoruna giden akım ECU tarafından kesilir. Gösterge paneli üzerindeki arıza lambası yanar konuma getirilir ve motorun gaz kelebeği açıklığının belirli bir ayarda kalması sağlanarak (yaklaşık 1500 dev/dk.) aracın güvenli bir şekilde  istenilen yere ulaşması temin edilmiş olur.

Gaz pedalı konum sensörleri, gaz pedalına basılma miktarını algılayarak iki farklı karakterde elektriksel sinyale çevirerek çıkış sinyali olarak ECU’ya gönderir. Gaz kelebek motoru, motor ECU’su tarafından kontrol edilen bir DC (doğru akım) motorudur. Bu motor, rölanti devrinden tam gaza kadar tüm konumlara hareket ettirilerek çalıştırılır. Motor ECU’su, sürüş şartlarına göre en uygun gaz kelebek açıklığını hesaplar ve gaz kelebek kontrol motoruna kumanda eder.
 
Gaz kelebeği konum sensörleri, gaz kelebeğinin açılma açısını elektriksel sinyale çevirerek ECU’ya iletir. Burada bulunan sensör potansiyometrelerinden birinin voltajı (0-5Volt aralığında) gaz kelebeği açıldıkça artar, diğerinin ise voltajı (5-0 volt aralığında) gaz kelebeği açıldıkça azalma gösterecek şekilde çalışır.

Gaz pedalına basıldığında ECU, pedal konum sensör potansiyometrelerinden gelen sinyalleri yorumlayarak kelebeği konumlandırmak için gerekli çıkış sinyalini hesaplar. Bu bilgiler doğrultusunda gaz kelebek kontrol motoruna elektriksel olarak kumanda edilir ve motorun uygun şekilde çalıştırılması sağlanmış olur.

Motorun maksimum devri ve yol hızının sınırları bu koşullar altında üretilir. Sistemde arıza olmadığı müddetçe pedal ve kelebek sensörlerinden gelen sinyaller doğrultusunda gaz  kelebeği kontrol motoru ECU tarafından yönlendirilerek çalıştırılır. Aksi hâlde daha önce belirtildiği gibi belirli bir gaz kelebeği açıklığında çalışması sınırlandırılarak motorun arıza durumunda güvenli bir şekilde çalışması sağlanır.

Gaz kelebeği kontrol ünitesinin sağladığı avantajlar şunlardır:

• Geliştirilmiş rölanti hız ayarı
• Yakıt tüketiminin azaltılmış olması
• irlenmeye karşı hassas olması
• Hava kirliliğinin azaltılmış olması
• Daha az parça kullanımı

Gaz Kelebek Potansiyometresi

Gaz kelebeği konum sensörleri ve potansiyometreleri, gaz kelebeği miline bağlı olan dişli ve karşısındaki potansiyometre ünitesinden oluşmaktadır. İki sensör de (artan ve azalan yönde) sürtünme potansiyometresi şeklinde çalışmaktadır. Sürtünme temasları gaz kelebeği milinin bağlı olduğu dişli üzerinden sağlanmaktadır. Sensörler; muhafaza kapağı üzerindeki potansiyometre raylarına temas ederek kelebek açıklık miktarını ECU’ya iletir.

Gaz pedalı sensörleri potansiyometrelerinden gelen bilgiler doğrultusunda, ECU gaz kelebeği kontrol motoruna bilgi aktarmaktadır. Gaz kelebeği konum sensör potansiyometreleri de sürekli olarak kelebek motorunu kumanda ettiği gaz kelebeğinin durumunu ECU’ya aktarma görevini yürütür.

Potansiyometreler vasıtası ile ECU’ya gelen bilgiler sayesinde aynı zamanda enjektörün püskürtme zamanlamasına da etki edilir. Gaz kelebeğinin pozisyonuna göre enjeksiyon kontrol ünitesinin terminallerinde voltaj değişimi sağlanır. 

Bütün motor devirlerinde gaz kelebeğinin o anki pozisyonunu motor kontrol ünitesine bildirme görevini yürütmektedir. Motor kontrol ünitesi, gaz kelebek potansiyometresinden sinyal alamıyorsa motor devri ve hava kütle ölçerden aldığı bilgilerden ortalama bir değer hesaplayarak motorun çalışmasını temin eder.

Gaz Pedalı Potansiyometresi

Gaz pedalının her iki yöndeki hareketini belirlemek için iki sensör kullanılmıştır. Her iki sensör de bir milin üzerine birlikte sabitlenmiş ve sürtünme şeklinde çalışan potansiyometrelerdir. Gaz pedalının konumunun her değişiminde sürtünme potansiyometrelerinin dirençleri ve ECU’ya gönderilen gerilim değerleri (voltajları) de değişerek iletilir. Sensörlerin gönderdiği sinyallerden, ECU gaz pedalının o anki konumunu belirlemektedir. Bu bilgiler ışığında gaz kelebeği kontrol motoru gerekli açıklığa gaz kelebeğini ayarlar.

Gaz pedalı konum sensörün devre dışı kalması durumunda, sistem öncelikle rölanti durumuna geçer. Her iki sensöründe devre dışı kalması durumunda, motor ECU tarafından yükseltilmiş rölanti devrinde çalıştırarak gaz pedalı hareketlerine tepki vermeden taşıtın istenilen yere ulaştırılması sağlanmış olur.

Gaz Kelebek Konumlandırıcı Potansiyometresi

Motor kontrol ünitesine, gaz kelebek konumlandırıcısının o anki konumunu bildiren potansiyometredir. Hız sabitleme sistemi aslında ayrı bir sistem olmayıp motor kontrol ünitesinin bir fonksiyonudur. Motor kontrol üniteleri uyumlu olan araçlara sinyal kolu değiştirilip gerekli tesisat akım şemasına göre çekilerek sonradan takılabilir.

Sistem, firmalara göre değişiklikler gösterse de mantık olarak birbirlerinin benzeridir.

Hız sabitleme sistemi yardımıyla belirli bir hızın (30 km/h veya 45 km/h gibi) üzerindeki bir hızda araç hızı gaz pedalını kullanmaksızın istenilen bir değere ayarlanarak sabit tutulabilir. Bu hız, sürücünün herhangi bir şey yapmasına gerek kalmadan muhafaza edilir. Hız sabitleme anahtarına kumanda edilmesi durumunda, sinyal motor kontrol ünitesine gider. Bunun üzerine motor kontrol ünitesi gaz kelebeği kontrol motoru ünitesine kumanda ederek ayarlanan hıza göre gaz kelebeği kontrol motoru gaz kelebeğini açar. Yol hızı, aracın aerodinamik direncine bağlı olmaksızın sürdürülür. “Fren basılı” veya “debriyaj basılı” sinyalleri olması durumunda hız sabitleme sistemi devreden çıkarılır.

Sistem, başka kontrol ünitelerine gerek olmaksızın ECU tarafından kontrol edilir. Gaz kelebeği kontrol motoru, sürekli olarak gaz kelebeğini çalıştırır.

Gaz Kelebeği Ayarlayıcısı (Gaz Kelebeği Kontrol Motoru)

Gaz kelebeği ayarlayıcısı, gaz kelebeğini bütün ayarlama bölgelerinde hareket ettiren bir elektromotordur. Yani motora gaz verildiğinde ECU’nun gönderdiği sinyal ile bu elektromotorun gaz kelebeğini hareket ettirmesini sağlar. Devre dışı kalması hâlinde acil çalışma yayı, gaz kelebeğini acil çalışma pozisyonuna çeker.