Okuma süresi: yak. 6 dk. | Florian Wagner'den bir makale | TUNAP Blog
İçten Yanmalı Motor: Daha Küçük, Daha Az Ekonomik ve Güçlü?
Şüphe yok: Bir süredir, otomotiv endüstrisindeki düşünce, diğer durumların yanı sıra, emisyonlarla ilgili devam eden tartışmalar nedeniyle en alt seviyededir. Ancak işleri doğru gözlem içinde tutmak için, içten yanmalı motorun son 20 yılda geliştirilmesi de bazı olumlu sonuçlar doğurdu: sonuçta, otomobil üreticileri daha düşük yakıt tüketimi ve emisyon değerlerine sahip daha küçük, çok verimli motorlar yapmayı başardılar. Başka bir deyişle, yıllar içinde içten yanmalı motorlar daha küçük ve daha ekonomik, aynı zamanda daha güçlü hale geldi.
Elektrikli sürücülerdeki eğilime rağmen, benzinli motorun bu potansiyeli henüz tam olarak kullanılmamıştır. Yakın tarihli bir araştırmaya göre, 2040 yılında Almanya'daki araçların üçte ikisinde bir içten yanmalı motor bulunacak.
Motor Küçültme ile İlgili Sorunları
Geliştiriciler için soru şudur: motorlar için bu zayıflama eğilimi bir süre alt sınırlara ulaşacak mı? Cevap: evet, esas olarak iki nedenden dolayı: enjeksiyon memeleri, vanalar ve eksantrik mili gibi bileşenlerin sonuçta alana ihtiyacı vardır. Ayrıca, LSPI (Düşük Hızlı Ön Ateşleme), içten yanmalı motorların giderek aşırı derecede küçültülmesi için limitler belirler.
LSPI Olgusu
LSPI anlamı nedir ve nasıl oluyor? Özetle, yakıt-hava karışımı, ateşleme tarafından ateşlenmeden önce, yani kontrolsüz bir şekilde ateşlenir. En kötü senaryoda bu, motoru tamamen yok edebilir. Çeşitli çözüm yaklaşımları vardır, ancak LSPI hala motor geliştiricileri için belirli bir zorluk oluşturmaktadır.
Dört Zamanlı Motor: Emme, Sıkıştırma, Yanma, Emisyon
Bağlantıları daha iyi anlamak için, dört zamanlı bir motorun temel dizilerine bir göz atmaya değer. İlk adımda piston, benzin-hava karışımını silindire emer. İkinci olarak, piston karışımı sıkıştırır ve üst ölü merkeze ulaşmadan hemen önce ateşleme bujisi ateşlemeyi tetikler.
Üçüncü aşamada, yakıt karışımı mekanik çalışma yaparken pistonu yakar ve tekrar aşağı iter. Dördüncü ve son aşamada, piston tekrar üst ölü noktaya doğru yukarı doğru akar ve yanma gazlarını, şimdi açık olan çıkış vanasından silindirden dışarı doğru bastırır.
Sorun: LSPI
Teori için çok fazla. Peki LSPI aslında pratikte nasıl oluşur? Bu düzensiz yanma, ikinci aşamadan üçüncü aşamaya geçişte gerçekleşir. Yanma gazı, ateşleme tapası tarafından tutuşturulmadan önce tutuşur. Bu, genellikle 200 ila 300 bar kadar yüksek olabilen yükselen pistona karşı istenmeyen bir karşı basınca neden olur. Sorun, çoğu motorun bu tür yüksek basınçlar için tasarlanmamış olmasıdır. Genel olarak, amaçlanan sabit yük yaklaşık 90 bar olup tepe yükleri yaklaşık 120 bar'dır.
Sebepleri Aramak
LSPI'nin birçok farklı nedeni vardır. Tek bir sebep yoktur: örneğin, yakıtların ve kimyasal bileşimlerinin farklı etkileri olduğu açıktır. Örneğin, yakıttaki etanol konsantrasyonu arttıkça, LSPI eğiliminin azaldığı gösterilmiştir. Diğer araştırmalar, yakıtın kendi kendine tutuşmasının yanma odasındaki basınç ve sıcaklık ile bağlantılı olduğunu göstermektedir.
Fuel-Oil Damlacıkları ve Kızgın Sıcak Parçacıklar
Bununla birlikte, LSPI'nin iki ana nedeni tanımlanabilir. Bir yandan, yakıt-yağ damlacıkları: enjekte edilen yakıt, yağ ile yağlanan silindir duvarını kapladığında oluşabilir. Bu yakıt-yağ bileşiği saf benzine göre daha yüksek yanıcılığa sahiptir.
LSPI'nin ikinci ana nedeni kırmızı-sıcak parçacıklardır. Normalde, silindir duvarlarında, pistonlarda ve valflerde kurum ve yağ partikülleri birikir. Normal ateşleme bunların ısınmasına neden olabilir. Bu aşırı sıcak parçacıklar, yakıt-hava karışımını aşama 2'den aşama üç'e geçişte erken ateşleyebilir.
Her Sürücünün LSPI'yı Önlemek İçin Yapabilecekleri
LSPI sorunu ile başa çıkmak için kapsamlı çözümlere ihtiyaç vardır. Motor tasarımı, yağ formülasyonu ve yakıt kalitesinde gelişmeler gerekmektedir. Neyse ki, sürücüler kendilerini LSPI - yakıt-yağ damlacıkları ve kırmızı-sıcak parçacıklar ana nedenlerini etkili bir şekilde önleyebilir: mikroflex® 978 Yanma Odası Temizleyici katkı maddesi gibi en son çözümler, yanma odasını ve silindirin piston kafasını temizleyin. Bunun LSPI ve dolayısıyla motor hasarı riskini önemli ölçüde azalttığı kanıtlanmıştır.