Volkswagen Budack Çevrimi Nedir Nasıl Çalışır? B-Cycle Motor




Yakıt verimliliğini amaçlayan Budack çevrimi ismi, sistemi geliştiren mühendisin adı olan Dr. Ralph Budack ‘dan gelmektedir. Budack çevrimine “B Çevrimi” B-Cycle”  da denir. Volkswagen TSI motorda kullanılmaktadır. Düşük güç taleplerinde emme supabının erken kapatılmasıyla, emme zamanı daha kısa tutulmakta, volümetrik verim düşürülerek yakıt motor çıkış gücü azaltılmakta, yakıt tüketimi düşürülmektedir. Motorda iki çeşit enjektör bulunmaktadır; Düşük güç modunda budack çevrimi sırasında çalışan emme portuna enjeksiyon yapan enjektörler (MPI -Çok Noktadan Enjeksiyon); Güç modunda çalışan ve silindirlerin içine direkt olarak yakıt püskürten "Direkt Enjeksiyon" yapan yüksek basınçlı enjektörler.

İçten yanmalı motorlarda silindire hava/hava yakıt karışımının alınmasını “emme supapları” sağlar. Egzoz gazlarının silindirden atılmasını “egzoz supapları” sağlar. Emme ve egzoz supaplarının açılıp kapanmasını ise “eksantrik mili – kam mili” sağlar. Motorların silindir kapaklarında bir tane eksantrik mili (SOHC)  kullanılması devam ederken, günümüzde motorların çoğu üstten çift eksantrik milli (DOHC) olarak üretilmektedir. Eksantrik milinden biri emme supaplarını çalıştırırken, diğeri egzoz supaplarını çalıştırır.

Motorlarda çift eksantrik mili kullanılması, supap sisteminde devrimsel bir gelişmeye sebep olmuştur; bu sayede emme ve egzoz supaplarının açılıp-kapanma zamanlamaları değiştirilebilir hale gelmiştir. Buna değişken supap zamanlaması denir. Bu sayede supap bindirme süreleri motor devri-motor yükü-sürüş şartlarına göre ideal olarak ayarlanabilmiş, performans arttırılırken yakıt ekonomisinde de iyileştirmeler elde edilmiştir. Toyota’nın VVT-i  ve diğer markaların genelde VTC  olarak isimlendirdiği sistem  budur: akıllı değişken supap zamanlaması. Dual VVT-i sisteminde hem emme supaplarının hem de egzoz supaplarının supap açılma zamanlamaları değiştirilebilir. Supap zamanlamasının değişimi ECU kumandasında, eksantrik mili dişlisinde bulunan bir hidrolik veya elektronik “değiştirici-ayarlayıcı” modül tarafından gerçekleştirilir.



Toyota ve Honda, değişken supap zamanlaması teknolojisini kullanarak atkinson çevrimiyle çalışan motorlar geliştirmiş ve kullanıma sunmuştur.Atkinson çevriminde emme supaplarının kapanma anı geciktirilir, yani piston sıkıştırma zamanında (yukarı) ÜÖN’ye (üst ölü nokta) doğru hareket ederken, emme supabı bir süre daha açık bırakılır, böylece emme zamanında alınan hava-yakıt karışımının bir kısmı tekrar emme manifolduna geri gönderilir. Motor, sıkıştırma zamanında sanki daha küçük hacimli bir motormuş gibi çalışır. Bu sayede, motorun sıkıştırma oranı, genleşme oranından daha küçük hale gelir. Motor, bir miktar güç kaybının yanında daha az yakıt tüketir, amaç yakıt ekonomisidir.Atkinson çevrimi atmosferik motorlarda kullanılıyor, sisteme bir superşarj eklenerek kullanımına “miller çevrimi” deniyor.
Volkswagen, atkinson çevrimindeki mantığa dayanarak benzer bir verimlilik elde etmeye çalışmış. Amaç düşük güç gerektiğinde motordan maksimum yakıt ekonomisini elde etmek.  Volkswagen, budack çevrimi sisteminin ilk kez  2018 model 2 litrelik Tiguan’da kullanmıştır. Volkswagen TSI 2.0 Litre direkt benzin enjeksiyonlu turbo motorda,  Supap sistemindeki gelişimin yanı sıra, silindir kapağı ve turbo tepkisinin de iyileştirilmesi söz konusudur.
 Budack çevrimi aslında “atkinson ve miller çevriminin” biraz değiştirilmiş farklı bir versiyonudur. Temel mantık aynıdır.

Atkinson çevriminde, emme supabı geç kapatılarak, sıkıştırma zamanı (stroku) daha kısa tutuluyordu, yani emilen hava-yakıt miktarı azaltılıyordu ve sıkıştırma kuvvetine daha az gerek duyuluyordu.  Genleşme oranı, sıkıştırma oranından daha büyük oluyor. (Normal otto çevriminde sıkıştırma oranı=genleşme oranı).



Budack Çevriminin Çalışması

*Emme supapları erken kapatılıyor.
*Yakıt emme supaplarının arkasına (emme portuna) çok noktadan püskürtülüyor.

Atkinson çevriminde emme supapları sıkıştırma zamanında geç kapanıyordu. Budack çevriminde emme supapları emme zamanında erken kapanıyor. Emme zamanında piston aşağı (alt ölü noktaya (AÖN)) henüz daha inmeden,  emme supabı erkenden kapatılıyor. Böylece silindire alınan hava-yakıt karışım miktarı azaltılmış oluyor.  
Geometrik olarak bir değişiklik olmamış olsa da, emme supaplarının emme zamanında erken kapatılması; genleşme oranının, sıkıştırma oranından daha büyük olmasını sağlıyor. Diğer ifadeyle sıkıştırma oranı, genleşme oranından küçük olmaktadır. Bunun sebebi, emme zamanında az miktarda alınan hava-yakıt karışımı sayesinde, sıkıştırma zamanında karışımın sıkışmaya başlaması daha geç gerçekleşiyor ve sıkıştırma zamanının sonunda yanma odası basıncı da daha düşük oluyor.



Budack çevrimli motorda iki çeşit enjektör bulunmaktadır; Düşük güç modunda budack çevrimi sırasında çalışan emme portuna enjeksiyon yapan enjektörler (MPI -Çok Noktadan Enjeksiyon); Güç modunda çalışan ve silindirlerin içine direkt olarak yakıt püskürten "Direkt Enjeksiyon" yapan yüksek basınçlı enjektörler.
Yani motor hem direkt enjeksiyonlu hem de çok noktadan enjeksiyonlu iki ayrı çalışma modunda çalışabiliyor.
Budack çevrimi aslında motorun volümetrik verimini düşürüyor, bunun yanı sıra motorun gücünde de düşüşler yaşanıyor, fakat budack çevrimi sadece düşük güç taleplerinde devreye girdiği için bu durum sorun teşkil etmiyor. Sistemin amacı zaten bu, düşük gücün gerektiği durumlarda gereksiz yakıt tüketimini azaltmak.

Budack çevrimi modundayken; Değişken supap zamanlaması sistemiyle emme supaplarının açılma zamanlamaları ayarlanıyor, motor düşük güç üreten ve düşük yakıt tüketen bir çalışma stratejisi izliyor.

Sabit hız kullanımında, uzun yol- otoban sürüşlerinde, düşük motor yüklerindeki kullanımlarda; motor verimi arttırılıyor ve yakıt ekonomisi sağlanıyor. 



Güç Modunda Çalışma (Performans Odaklı Çalışma)

*Emme supapı artık erken kapatılmıyor
*Emme supap açıklığı arttırılıyor (VVL Sistemi)
*Yakıt direkt olarak silindirin içine püskürtülüyor
Güç modunda; yokuş çıkma, hızlanma veya performanslı sürüş durumlarındaysa, sürücünün güç talebine göre motor kontrol ünitesi sistemin çalışmasını performans odaklı olarak değiştiriyor. Yüksek performans durumundabudack çevrimi kapatılıyor. Supapların açılma zamanlamalarını değiştiren değişken supap zamanlaması (VTC-VVT-i vb.) sistemine ilave olarak; supap açıklığını değiştiren ilave bir sistem daha devreye giriyor. Honda’da VTEC, BMW’de Valvetronic olan bu sistem, Volkswagen’de VVL olarak karşımıza çıkıyor. Yüksek performans için, supapların açılma miktarlarını ve sürelerini attıran, daha büyük “kamların” çalışması sağlanıyor (VAG; VVL: Variable Valvelift sistemi). Böylece emme supapları daha erken açılıyor, daha uzun süre açık kalıyor, daha fazla miktarda açılıyor; bu sayede daha fazla hava emişi sağlanıyor ve daha yüksek volümetrik verimle birlikte yüksek performans elde ediliyor.


Yorumlar

  1. Cift enjektör, cift buji vs. Parça sayısını artiriyorlar. Vw bu Ar-ge çalışmasını elektrikli, hibrit yada hidrojen motorlarına yapsaydı dünyaya daha çok faydası dokunurdu diye dusunuyorum.

    YanıtlaSil

Yorum Gönder

Arızalarla ilgili soru ve cevaplar için: https://otomobilteknoloji.blogspot.com.tr/p/oto-arza-soru-ve-cevaplar.html