Common Rail sistemleri, dizel motorlarda bulunan bir yakıt püskürtme teknolojisidir. Common Rail sisteminin geliştirilmesi dizel motorların kullanımını arttırdı. Böylece güç, performans, emisyon, yakıt sarfiyatı ve yüksek gürültü ile çalışma problemlerini iyileştirerek günümüzde kullanımını yaygınlaştırdı.
Common Rail Sisteminin Tarihçesi
Modern dizel motorlarda bulunan yakıt püskürtme teknolojisidir. 1990’lı yıllarda benzinli motorların hegemonyası altında olan otomotiv endüstrisinde tüm dengeleri değiştirecek bir yakıt sistemi olarak ortaya çıktı. Common Rail sistemlerinden önce dizel motorlar, yakıt sarfiyatı konusunda kendini kanıtlamıştı. Ancak yüksek gürültü, sarsıntı ve ilk çalışmada kızıştırma süresi gibi etkenler eksi yönleri oldu. Bunların yanı sıra egzozundan bolca siyah duman atması ile otomotiv üreticileri tarafından rağbet görmeyen motor sistemleri oldular. Dizel motorlarda Common Rail teknolojisinin kullanılmaya başlanması ile bu dezavantajlar ortadan kaldırılarak, günümüzde dizel motorun pazar payını arttırdı. 1990’lı yıllarda Magneti Marelli, Elasis ve FIAT kökenli sistemlerdir ancak Almanya menşeli Bosch firmasına satılması ile patenti ve pazarlama hakkı Bosch firmasına aittir. Bu sistemlerin kullanılıp geliştirilmesi ile dizel motorlar artık sadece iş makinelerinde kullanılan bir içten yanmalı motor algısından çıktı. Günümüz dünyasında artık gündelik hayatta insanların arabalarının kaputunun altında görev almaya hak kazanan motorlar oldular.
Common Rail Sistemi Nedir ve Nasıl Çalışır ?
Türkçeye ‘Ortak Hat’ olarak çevrilen yakıt püskürtme teknolojisidir. ECU tarafından gönderilen sinyaller ile enjektörler silindirlere yüksek basınçlı yakıt püskürtme görevini hassas bir şekilde yerine getirir. Sistemin en büyük avantajı ise püskürtme basıncını ve püskürtme süresini geniş bir ölçekte değiştirebilmesine olanak sağlamasıdır. Cammon Rail sisteminin dizel araçlarda kullanımı sonucunda motor verimi, egzoz gazı emisyonu, yakıt sarfiyatı ve sarsıntılı çalışma problemlerinin önüne geçildi. Yakıt püskürtme basıncını, motor devri ve püskürtme miktarına bağlı kalmadan, püskürtme süresi ve basıncı geniş bir ölçekte değiştirilmesine olanak sağlar. Common Rail sisteminin olmadığı geleneksel dizel motorlarda püskürtülen yakıt basıncı 900 bar basınç ile çalışırdı. Bu sistemi kullanan dizel motorlarda ise 2000 bar’a kadar yükselen bir basınç ile yakıtı, yanma odasına püskürtür. Böylece ECU, bu püskürtme ayarlamasını aracın motor devir sayısı ve aracın o an ki yük durumuna göre ayarlar. Common Rail sisteminin avantaj sağlayan özelliği ise pilot(ön) püskürtme yapabilmesidir. Böylece yakıt sarfiyatı ve emisyon değerleri aşağıya çekilir.
Common Rail Sisteminde Kullanılan Parçalar
- Alçak basınç pompası
- Elektrikli tip yakıt pompası
- Dişli tip yakıt pompası
- Yüksek basınç pompası
- Basınç regülatörü
- Yakıt rampası(Rail)
- Enjektörler
Common Rail Teknolojisinde Kullanılan Sensörler ve Görevleri Nelerdir ?
Hall sensörü: Kam mili dişlisinin altında bulunur. Kam milinin pozisyonunu belirleyen bu sensör ECU’ye sinyaller gönderir. Bu sinyaller sayesinde, motor kontrol ünitesi silindirlerin konumunu tanır ve uygun enjektör valfini harekete geçirir.
Motor devir sensörü: Silindir bloğunda konumlanan sensördür. Görevi, motor hareket halindeyken krank milinin pozisyonunu tespit etmektir. Böylece geri bildirim sinyalleri ile krank mili ve motor devir sayısını belirler bunun sonucunda duruma uygun enjeksiyon zamanı ve enjeksiyon miktarını hesaplar.
Yakıt sıcaklık sensörü: Sistemde dolaşan yakıtın sıcaklığını sürekli olarak izler. Yakıt sıcaklık sensöründen alınan veriler enjektörlerin yakıt püskürtme miktarını etkiler. Bu sensörün konumu ise yakıt geri dönüş hortumu ya da yakıt filtresi üzerinde olur.
Soğutma suyu sıcaklık sensörü: Bu sensörün metal ucu soğutma sistemi kanallarından birine çıkar. Soğutma suyuna temas ederek sıcaklığını ölçer. Bu sensörden alınan veriler ECU tarafından işlenmekte ve enjeksiyon miktarının hesaplanmasında kullanılmaktadır.
Gaz pedalı konumu sensörü: Pedal tertibatında bulunup, gaz pedalının konumu verilerini ECU’ye iletir. Böylece aracın gaz tepkisi ölçülmektedir.
Emme manifoldu basınç sensörü: Emme manifoldu üzerinde bulunur. Sinyal şarj basıncının test edilmesi için kullanılmaktadır. ECU tarafından ölçülen şarj basıncı ile olması gereken şarj basıncını karşılaştırır. Bu karşılaştırma işleminde bir sapma tespit edildiğinde. ECU şarj basıncı sınırlayıcı selenoid valf ile basıncı düzenler.
Yükseklik sensörü: Elektronik kontrol ünitesinin içinde bulunur sonrasında ortam hava basıncını ölçer böylelikle coğrafi yüksekliğe bağlı olarak ölçüm yapar. Gönderdiği sinyaller sonucu basınç ayarı ve atık gaz geri dönüşüm ayarları gerçekleşir.
Yakıt hattı basınç sensörü: Konum olarak yakıt rampası(Rail) üzerinde bulunur. ECU’ye gönderdiği parametrelerle birlikte basınç regülatörünü kumanda eder ve sistem basıncını istenilen değerde tutar.
Hava kütlesi ölçüm sensörü: Emme manifoldunda bulunur ve emilen havanın kütlesini ölçer. Ölçüm sonrası değerler ECU’ye gönderilerek, enjeksiyon miktarı ve egzoz geri hareket kütlesi miktarını ölçer.
Common Rail Teknolojisini Kullanan Bazı Markalar ve Adlandırmaları
Mercedes-Benz: CDI, Wolkswagen: TDI, FIAT: JTD(Multijet), Ford: TDCi. Hyundai-Kia: CRDi, Opel: CDTI, Renault: dCi, Toyota: D-4D, Honda: i-CTDi, BMW: D, Peugeot: HDI.
Common Rail Teknolojisinin Avantajları Nelerdir ?
- Yüksek yakıt basıncı sağlar ve böylelikle yüksek verimli yanma işlemi gerçekleştirir.
- Yakıtın, yanma odasına ön püskürtme ve yanma zamanında birden çok püskürtme yapmasını sağlar. Bu şekilde yanma odasında dengeli bir yanma gerçekleşir. Bu sebeple motor daha az gürültülü ve daha az sarsıntılı çalışır.
- Common Rail sistemlerinde, elektronik kontrol ünitesinin araç anlık verilerini hesaplar. Böylece en uygun yakıt püskürtme miktarını ayarlar. Aracımız daha az yakıt sarfiyatı yapar ve yakıt tasarrufuna önemli etki eder.
- Yanma veriminin yüksek olmasını sağlar ve bu şekilde egzoz emisyon değerlerini aşağıya çeker.
- Aracı yüksek performans ve düşük yakıt sarfiyatı ile çalıştırarak böylelikle bir depo yakıt ile daha uzun mesafe götürür.
-
Kaynakça
- Dizel Motorlar, Öğr. Gör. Hicri YAVUZ, Afyon Kocatepe Üniversitesi.
- www.perkins.com
- en.wikipedia.org
