Silindir devre dışı bırakma sistemleri: nasıl çalıştıkları, sorun çıkarıp çıkarmadıkları ve ne kadar yakıt tasarruf ettikleri

Antonio Roncero @roncero_antonio 5 January 2022 6 min.

Benzinli motorlu birçok araba, emisyonları ve tüketimi azaltmak için silindir devre dışı bırakma sistemlerini kullanır. Size bu teknolojinin nasıl çalıştığını ve gerçekten ilgi çekici olup olmadığını anlatıyoruz.

Giderek daha katı olan emisyon normları karşısında, tasarruf edilen her damla yakıt ya da atmosfere salınması önlenen her gram CO2 altın değerindedir. Bu nedenle otomobil üreticileri, yıllardır içten yanmalı motorları için performanstan, dokunuştan ve tepki verme hızından ödün vermeden tüketimi ve kirletici emisyonları azaltabilecek teknolojiler üzerinde araştırma yapıyor, geliştiriyor ve uyguluyor. Kısacası, sürüş performansını ve keyfini tehlikeye atmadan.

Bu fikir hiç de yeni değil; ancak bugün bu teknoloji, çok cilindirli ve yüksek motor hacimli lüks sedanlardan ve spor araçlardan, üç ya da dört silindirli küçük motorlu şehir arabalarına kadar her türde araçta kullanılıyor. İlk otomobil uygulamasının General Motors’a ait olduğu kabul ediliyor; şirket bunu 80’li yıllarda Cadillac markasının kullandığı V8 motorda hayata geçirdi. Bir çeşit geçici “downsizing”.

Bugün bu sistemi Porsche, Mercedes, Honda gibi modellerin motorlarında bulabiliriz. Ancak bu teknolojiyi ilk kez seri üretimde dört silindirli bir motora, 2011 yılında 1.4 TSI’a ekleyerek yaygınlaştıran Grup Volkswagen oldu. Günümüzde grubun birçok modelinde donanımlı olan 4 silindirli 1.5 motorda kullanılıyor.

Normalde, dengeleme nedenleriyle (motorun yumuşak çalışmaya devam etmesi için) silindirlerin yarısı devre dışı bırakılır. Ancak tek sayıda silindirli motorlar da var; örneğin 1.0 Ecoboost’un evrimi olan ve 2016’da Fiesta’da Ford ilk kez kullanılan motor bu durumda üç silindirinden yalnızca birini devre dışı bırakır. Bu teknolojiye bu nedenle günlük kullanım için küçük araçlarda, örneğin bir Seat Ibiza’da… ya da V10 motorlu bir Audi R8 gibi spor araçlarda rastlayabiliriz.

Silindir devre dışı bırakmalı bir motor nasıl çalışır

Amaç, daha önce de belirttiğimiz gibi, emisyonları ve tüketimi azaltmak; belirli durumlarda motorun daha küçük bir motor gibi çalışmasını sağlamaktır. Silindirlerin devre dışı bırakılması, bu silindirlerin ileri geri hareketini durdurdukları anlamına gelmez. Basitçe, devre dışı bırakılacak silindirlerin emme ve egzoz supaplarının açılmasını engelleyen bir supap kumanda mekanizması kullanılır; bu silindirlerde yanma gerçekleşmez. Bazı durumlarda ise yalnızca bu silindirlere yakıt enjeksiyonu kapatılır; ancak bu daha az görülür (örneğin Grup Volkswagen’nin 6.5 litrelik V12 motoru).

En yaygın sistemlerde, yani supapları kapatanlarda, silindirler devre dışıyken pistonlar içlerinde kalan gazları sıkıştırarak hareket eder. Bu gazlar, devre dışı bırakılmadan önceki son yanmadan kalmış olabileceği gibi, son emme işleminden gelen “taze” hava da olabilir. Bu, pistonun yukarı ve aşağı hareketindeki zorlanmayı en aza indirir; çünkü o andan itibaren yanma odasına benzin enjekte edilmez. Çalışma prensibini çok açıklayıcı bir şekilde bu videoda görebilirsiniz:

https://www.youtube.com/watch?v=uRCCFIT_m5w

Silindir devre dışı bırakma yalnızca belirli anlarda, gaz pedalına az yüklenilerek seyredilen durumlarda devreye girer. Bu koşullarda motorun “pompalama kayıpları” yüksektir; çünkü emme manifoldunda oluşan vakum nedeniyle motorun yanma odasına yeterli miktarda havayı almakta zorlanması gerekir. Bazı silindirler devre dışı bırakıldığında kalan silindirler daha verimli ve daha yüksek yükle çalışır.

Sürüş sırasında silindir devre dışı bırakma sistemini fark eder misiniz?

Bu sistemler, sürücünün devreye girdiğini fark etmeyeceği şekilde tasarlanmıştır; bu da yalnızca çok özel durumlarda – orta devirler ve düşük yük – ve çok kısa sürelerle gerçekleşir.

Örneğin Grup Volkswagen’nin 4 silindirli bir motorunda sistem genellikle yalnızca yaklaşık 1.400-1.500 rpm ile 4.000 rpm arasında çalışır; her zaman çok düşük bir tork talebiyle (25 ila 100 Nm arasında) ve sıcaklık, hız vb. belirli koşullarda. Nitekim bazı modellerde, gösterge panelindeki bir uyarıyla silindirlerinin bir kısmının devre dışı olduğu anlaşılabilir.

Doğal olarak, silindirler devre dışıyken motor aynı gücü üretmez. Ama asıl önemli olan da budur: sistem yalnızca düşük ivme talebi durumlarında devreye girer. Hızlanıp motorun tepki vermesi gerektiğinde, sistem birkaç milisaniye içinde tüm silindirleri yeniden çalıştırır.

Peki motorun dengesi ne olacak? Daha az silindirle çalışmak titreşimi ya da gürültüyü artırmaz mı? Gerçekten de artırır; ancak üreticiler bu “yan etkiyi” de teknolojiyle dengelemeyi başarır. Örneğin Ford’nın 3 silindirli Ecoboost motorunda, çift kütleli volan ve güçlendirilmiş debriyaj optimize edilerek bu sağlanır. V8 motorlarda genellikle 2-3-5 ve 8 numaralı silindirler devre dışı bırakılır; böylece 1-4-7 ve 6 numaralı silindirlerle bir V4’ün ateşleme sırası korunur ve titreşimleri ortadan kaldırmak için aktif motor takozları kullanılır.

Silindir devre dışı bırakma sistemi ile ne kadar tasarruf edilir?

Öncelikle bu, büyük ölçüde motora bağlıdır; ama sürüş tarzına da bağlıdır. Ayrıca, onaylı tüketim değerleri ile gerçek değerlerde olduğu gibi, üreticilerin verdiği rakamlar çoğu zaman kullanıcıların cüzdanında hissettikleriyle örtüşmez.

Örneğin Porsche, 4 litrelik V8 Turbo motorlarda %30’a varan yakıt tasarrufundan söz ediyor. Audi ise sürüş tarzına ve trafik koşullarına göre 100 km başına yarım litre ile bir litre arasında tüketim tasarrufu sağladığını hep belirtmiştir.

Bu teknolojinin öncüsü General Motors, motorun gerçek zamanlı yüküne göre devre dışı bırakılan silindir sayısını değiştirebilen, değişken silindir devre dışı bırakma sistemini zaten geliştirdi; emisyon ve tüketim azaltımında daha da büyük faydalar sağlıyor. Amaç bu teknolojiyi büyük hacimli motorlara (pick-up veya “kamyonet”, kamyon) ve hatta dizel motorlara uygulamak. Merak ediyorsanız, bu sistemin nasıl çalışacağını burada görebilirsiniz.

https://www.youtube.com/watch?v=ei1NyfgY5Ds

Size şunu söyleyebilirim: en azından kendi deneyimimize göre, bir motorda silindir devre dışı bırakma sistemi olması, bu sistemi kullanmayan başka bir motordan daha az yakıt tüketeceği anlamına gelmez. Başka bir deyişle, bu teknolojiye başvurmadan da verimlilik açısından çok iyi olan ve çok az yakıt tüketen motorlar vardır.

Silindir devre dışı bırakma arızalara veya sorunlara yol açabilir mi?

Bir motorda ne kadar az teknoloji olursa arıza riskinin o kadar düşük olacağını düşünüyorsanız ve silindir devre dışı bırakma sistemi olan bir araca göz attıysanız, rahat olabilirsiniz.

Bu sistemlere sahip pek çok araç, her türlü koşulda milyonlarca kilometre yol yapmış durumda ve çalışmalarıyla ilgili bilinen bir arıza ya da sorun yok.

İlgili faydalı bilgiler

Deja un comentario