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.
(Bkz: Atkinson Çevrimi)
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.
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