BÖLÜM 1 - BÖLÜM 2
HAVA-YAKIT ORANININ AYARLANMASI - KAPALI DEVRE YAKIT SİSTEMİ - KISA DÖNEM YAKIT AYARI (STFT) VE UZUN DÖNEM YAKIT AYARI (LTFT)
Yakıt ayarı
(fuel trim), zaman içerisinde yakıtta meydana gelen değişimin yüzdesel olarak
ifadesidir. Motorlarda hava-yakıt karışımı 14,7 havaya 1 yakıt (14,7/1) olacak
şekilde, stokiyometrik orana yakın değerlerde ayarlanır ve motor bu şekilde
düzgün çalışır. Motor kontrol ünitesi her türlü sürüş şartında (soğut
çalıştırma, rölanti, yüksek hız, dur-kalk trafik) hava-yakıt oranını bu değere
(stokiyometrik orana) yakın şekilde ayarlamak zorundadır. ECU, bunu motora
gönderdiği yakıtı ayarlayarak gerçekleştirir.
Kapalı Devre Yakıt Sistemi (Kapalı devre hava-yakıt oranı (AFR) kontrolü (Closed-Loop AFR Control)): Hava-yakıt karışımının zenginleşmesi veya fakirleşmesi, oksijen (lambda) sensörü tarafından egzozdaki oksijen oranı ölçülerek bir geri bildirim olarak ECU’ye bildirilir. Motora alınan hava-yakıt karışımının bu şekilde sürekli geri bildirim ile kontrol altında tutulmasına, “kapalı devre yakıt sistemi” denir.
Çünkü yakıt sistemindeki her değişimin sonucu, oksijen sensörüyle kontrol edilir ve oksijen sensörünün geri besleme yaptığı bilgiyle yeniden düzenlenir, sistem kapalı bir döngü şeklinde çalışır. Bu bakımdan oksijen sensörü, motor kontrol ünitesinin gözcüsü gibi çalışıp, ona haber verir. ECU, her motor devri ve yükü için uygun hava-yakıt oranını, yazılımındaki afr haritasına göre fakat oksijen sensöründen gelen sinyalleri göz önüne alarak ve bu sinyallere göre düzeltmeler yaparak ayarlar, buna “kapalı devre yakıt sistemi (closed-loop)” denir.
Motor çalışma şartlarına göre ECU, açık devre ve kapalı devre kontrol modları arasında geçiş yapar. Normal çalışma şartlarında, ECU oksijen sensöründen gelen sinyalleri değerlendirerek, hava-yakıt karışımını (AFR) ideal değere (stokiyometrik oran – 14,7hava/1yakıt) çeker, bunu, enjeksiyona müdahale ederek yapar. Böylece motorda ideal hava-yakıt karışımı yakılır ve bunun sonucunda oluşan zararlı emisyonlar da en az düzeye iner, bu emisyonlar katalitik konvertörde makismum oranda zararsız hale dönüştürülür. Daha zengin veya daha fakir karışımla çalışan motorda, katalitik konvertörün emisyonları temizleyebilme kapasitesi azalır.
Açık Devre Yakıt Sistemi (Açık devre hava-yakıt oranı (AFR) kontrolü (Open-Loop AFR Control)): Eski karbüratörlü yakıt sistemi “açık yakıt devre sistemi“dir, hava-yakıt karışımı karbüratörde oluşturulup yanma odasına gönderilir, yakılır ve egzozdan atılır. Egzozda oksijen sensörü ve sistemi yöneten bir beyin (ECU) yoktur, bu sebeple yakılan hava-yakıt karışımı zengin mi? Fakir mi? Bilinemez. Geri besleme yoktur. Kapalı devre hava yakıt oranı kontrol sistemine sahip çok noktadan enjeksiyonlu motorlar da, bazen açık devre kontrolüyle çalışır. Motor soğukken (ilk çalıştırmada) ve tam gaz yapılıp motor aşırı yüke bindiğinde yeterli gücü üretebilmek için, ECU enjeksiyon miktarını arttırarak hava-yakıt karışımını (AFR) zenginleştirir, oksijen sensöründen gelen sinyaller ihmal edilir, hava-yakıt oranı ecu yazılımındaki afr haritasına göre ayarlanır, buna “açık devre yakıt sistemi (open-loop)” denir.
Birbirine zıt kavramlar olan "yüksek motor performansı" ve "düşük yakıt tüketimi"ni en iyi şekilde dengeleyebilmek ve beklentileri karşılayabilmek için, motorlarda en yeni teknolojiler kullanılmaktadır.
KAPALI VE AÇIK DEVRE HAVA-YAKIT ORANI SİSTEMİ
Sistem= girdi + kontrol + çıktı elemanlarından oluşur.
Açık çevrimde: çıktı (egzoz gazındaki oksijen), kontrol elemanını (ECU ve enjektörleri) etkilemez. Geri besleme yoktur. Çıktı (egzoz gazının yapısı) değişmez. Örnek: Karbüratörlü yakıt sistemi.
Kapalı Çevrimde: Çıktı (egzoz gazındaki oksijen), kontrol elemanını (ECU’yü) etkiler. Geri besleme vardır, geri beslemeyi Oksijen sensörü yapar. Çıktı (egzoz gazının yapısı) değişir. Örnek: Elektronik kontrol ünitesi kumandasındaki enjeksiyonlu yakıt sistemi.
Oksijen sensörü, motor kontrol ünitesine (ECU) egzoz gazında çok fazla oksijen olduğu bilgisini gönderirse, bunun anlamı hava-yakıt karışımının fakir olduğudur, bu durumda enjektörlerden püskürtülen yakıt miktarı arttırılarak (püskürtme süresi uzatılarak), hava-yakıt karışımı zenginleştirilir. Böylece karışımın fakirliği azaltılmış olur.
Oksijen sensörü, motor kontrol ünitesine (ECU) egzoz gazında çok az oksijen olduğu bilgisini gönderirse, bunun anlamı hava-yakıt karışımının zengin olduğudur, bu durumda enjektörlerden püskürtülen yakıt miktarı azaltılarak (püskürtme süresi kısaltılarak), hava-yakıt karışımı fakirleştirilir. Böylece karışımın zenginliği azaltılmış olur.
Kapalı Devre Yakıt Sistemi (Kapalı devre hava-yakıt oranı (AFR) kontrolü (Closed-Loop AFR Control)): Hava-yakıt karışımının zenginleşmesi veya fakirleşmesi, oksijen (lambda) sensörü tarafından egzozdaki oksijen oranı ölçülerek bir geri bildirim olarak ECU’ye bildirilir. Motora alınan hava-yakıt karışımının bu şekilde sürekli geri bildirim ile kontrol altında tutulmasına, “kapalı devre yakıt sistemi” denir.
Çünkü yakıt sistemindeki her değişimin sonucu, oksijen sensörüyle kontrol edilir ve oksijen sensörünün geri besleme yaptığı bilgiyle yeniden düzenlenir, sistem kapalı bir döngü şeklinde çalışır. Bu bakımdan oksijen sensörü, motor kontrol ünitesinin gözcüsü gibi çalışıp, ona haber verir. ECU, her motor devri ve yükü için uygun hava-yakıt oranını, yazılımındaki afr haritasına göre fakat oksijen sensöründen gelen sinyalleri göz önüne alarak ve bu sinyallere göre düzeltmeler yaparak ayarlar, buna “kapalı devre yakıt sistemi (closed-loop)” denir.
Motor çalışma şartlarına göre ECU, açık devre ve kapalı devre kontrol modları arasında geçiş yapar. Normal çalışma şartlarında, ECU oksijen sensöründen gelen sinyalleri değerlendirerek, hava-yakıt karışımını (AFR) ideal değere (stokiyometrik oran – 14,7hava/1yakıt) çeker, bunu, enjeksiyona müdahale ederek yapar. Böylece motorda ideal hava-yakıt karışımı yakılır ve bunun sonucunda oluşan zararlı emisyonlar da en az düzeye iner, bu emisyonlar katalitik konvertörde makismum oranda zararsız hale dönüştürülür. Daha zengin veya daha fakir karışımla çalışan motorda, katalitik konvertörün emisyonları temizleyebilme kapasitesi azalır.
Açık Devre Yakıt Sistemi (Açık devre hava-yakıt oranı (AFR) kontrolü (Open-Loop AFR Control)): Eski karbüratörlü yakıt sistemi “açık yakıt devre sistemi“dir, hava-yakıt karışımı karbüratörde oluşturulup yanma odasına gönderilir, yakılır ve egzozdan atılır. Egzozda oksijen sensörü ve sistemi yöneten bir beyin (ECU) yoktur, bu sebeple yakılan hava-yakıt karışımı zengin mi? Fakir mi? Bilinemez. Geri besleme yoktur. Kapalı devre hava yakıt oranı kontrol sistemine sahip çok noktadan enjeksiyonlu motorlar da, bazen açık devre kontrolüyle çalışır. Motor soğukken (ilk çalıştırmada) ve tam gaz yapılıp motor aşırı yüke bindiğinde yeterli gücü üretebilmek için, ECU enjeksiyon miktarını arttırarak hava-yakıt karışımını (AFR) zenginleştirir, oksijen sensöründen gelen sinyaller ihmal edilir, hava-yakıt oranı ecu yazılımındaki afr haritasına göre ayarlanır, buna “açık devre yakıt sistemi (open-loop)” denir.
Birbirine zıt kavramlar olan "yüksek motor performansı" ve "düşük yakıt tüketimi"ni en iyi şekilde dengeleyebilmek ve beklentileri karşılayabilmek için, motorlarda en yeni teknolojiler kullanılmaktadır.
Bu konunun daha iyi anlaşılması için önce mutlaka şu yazı okunmalıdır: (Bkz: Hava-Yakıt Oranı, Stokiyometrik Oran, Zengin Karışım, Fakir Karışım)
STFT VE LTFT (KISA DÖNEM YAKIT AYARI VE UZUN DÖNEM YAKIT AYARI)
Yakıt
miktarının bu şekilde azaltılıp arttırılmasına, YAKIT AYARI (FUEL TRIM) denir.
Yakıt ayarı; Kısa dönem yakıt ayarı ve uzun dönem yakıt ayarı olarak ikiye
ayrılır.
KISA DÖNEM
YAKIT AYARI (Short Term Fuel Trim-STFT): Yakıt miktarındaki ani-hızlı değişimlere
(saniyede birkaç kez) kısa dönem yakıt ayarı denir.
UZUN DÖNEM
YAKIT AYARI (Long Term Fuel Trim-LTFT): Uzun dönem yakıt ayarını, kısa dönem yakıt
ayarı belirler. Uzun dönem yakıt ayarı, kısa dönem yakıt ayarının daha uzun
süre boyunca alınmış ortalama değeridir. Bu yüzdesel (%) bir değerdir. Negatif
uzun dönem yakıt ayarı, yakıtın azaldığını; pozitif uzun dönem yakıt ayarı,
yakıtın arttığını gösterir.
NORMAL DURUM
Diyagnostik
test cihazında kontrol edildiğinde, normal şartlarda kısa dönem yakıt ayarı(stft),
tek haneli bir değerde negatif ve pozitif arasında sürekli dalgalanan bir değer
gösterir. Örneğin +%2 ile -%2 gibi (-%5 ile +%5 arasında da olabilir.) Uzun dönem
yakıt ayarı (ltft) görüntülemesi ise, sabit (dalgalanmayan-sürekli değişmeyen) bir değerde %0 değerine yakın bir değerde
olmalıdır. Bu değer, uzun vadede karışıma eklenen-çıkarılan yakıtın yüzdesel
(%) oranını gösterir.
ARIZA DURUMU
Kısa dönem
veya uzun dönem yakıt ayarı kontrolünde çift haneli rakamlar okunuyorsa
(negatif veya pozitif olabilir), hava-yakıt karışımına anormal şekilde yakıt
ilave edildiği veya yakıt eksiltildiği anlamına gelir. Bunun sebebi damlatma
yapan enjektörler veya emme manifolduna kaçak giren (hesaplanmadan giren) hava sebebiyle olabilir.
Örneğin motora alınan hava miktarı MAF sensörü tarafından ölçülür ve bu hava
miktarına uygun olarak enjektörler yakıt püskürtür, yani hava miktarına göre
yakıt miktarı ayarlanır. Fakat eğer emme manifoldunda vakum kaçağı varsa, bu
durumda motora fazla ve ölçülmeden hava girmiş demektir. Fazladan alınan hava,
oksijen sensörü tarafından, egzozda fazla oksijen olması sayesinde belirlenir.
Bu durumda motor kontrol ünitesi karışımı zenginleştirmek için, enjektörlerin
daha fazla yakıt püskürtmelerini sağlayacaktır. İşte bu düzenleme “Kısa dönem
yakıt ayarı” ve “Kapalı Devre Yakıt Sistemi” nin çalışmasına bir örnektir.
Ayrıca bu olağan dışı durum, bir arıza olarak yorumlanır ve motor arıza lambası
yakılarak, arıza kodu sisteme kaydedilir. Örneğin P0171 – P0172
FAKİR KARIŞIM DURUMU (KISA DÖNEM YAKIT AYARI FAKİR- LEAN SHORT TERM FUEL TRIM)
Motora alınan
hava-yakıt karışımı fakir olduğunda (yani çok fazla hava + az yakıt), oksijen
sensörü egzoz gazındaki fazla oksijeni algılayarak, motor kontrol ünitesine
fakir karışım (düşük voltaj (0,45 volttan daha az)) sinyali gönderir. Motor
kontrol ünitesi bu durumu düzeltmek için yakıt enjeksiyon miktarını
arttıracaktır. Ta ki oksijen sensörünün gönderdiği geri besleme sinyali artık
fakir karışım olmaktan çıkana kadar, yani yanlış olan hava-yakıt karışım oranı
düzelene ve ideal hava-yakıt karışımı elde edilene kadar. Sistem, fakir olan
hava-yakıt karışımını zenginleştirmek için, kısa dönem yakıt ayarında, yakıt
miktarını arttırmıştır. Bu durumda “kısa dönem yakıt ayarı” göstergesi pozitif
(+) çift haneli rakamlara ulaşacaktır (örneğin +%25), çünkü karışımı düzeltmek
için çok fazla yakıt ilave edilmektedir. Bu anormal durum uzun süre devam
ederse; “uzun dönem yakıt ayarı” göstergesi de, kısa dönem yakıt ayarı
değişimine bağlı olarak değişecek ve pozitif (+) değerde artacaktır.
Hava yakıt
karışımındaki bu fakir değer çok fazla artarsa veya sürekli devam ederse,
sistem bunu arıza olarak yorumlar, motor arıza lambasını yakar ve arıza hafızasına
P0171 Sistem Çok Fakir (Blok 1) – P0174 Sistem Çok Fakir (Blok 2) arıza kodunu
kaydeder. Tam tersi durumda, motora alınan hava-yakıt karışımı çok zengin
olduğundaysa P0172 Sistem Çok Zengin (Blok 1) – P0175 Sistem Çok Zengin (Blok
2) arıza kodları kaydedilir.
ZENGİN KARIŞIM DURUMU (KISA DÖNEM YAKIT AYARI ZENGİN- RICH SHORT TERM FUEL TRIM)
Hava yakıt
karışımı zengin olduğundaysa, motor kontrol ünitesi bunu düzeltmek için
enjektörlerin yakıt püskürtme miktarını azaltır. Motordaki bu zengin karışımla
çalışma durumu belirli bir süre devam ederse veya düzeltilemeyecek kadar fazla
olursa, motor kontrol üntesi bunu bir arıza olarak yorumlar, arıza lambasını
yakar, arıza kodlarını kaydeder; P0172 Sistem Çok Zengin (Blok 1) – P0175 Sistem Çok Zengin (Blok 2)
(Not 4
silindirli sıra tipi bir motor ise, bu blok 1 ifadesi geçerlidir. 6-8-12
silindirli motorlarda 2 blok vardır, blok 1 ve blok 2, arıza kodu hangisine
aitse, arıza bu blokta aranır.)
Kapalı devre
yakıt sisteminin çalıştırılıp yönetilmesinde, oksijen (lambda) sensörü çok
önemlidir. Oksijen sensörünün doğru çalıştığından emin olmak gerekir. Gerçekte
fakir karışımla çalışan motorda, arızalı olan oksijen sensörü “zengin karışım”
sinyali gönderiyorsa veya gerçekte zengin karışımla çalışan motorda, arızalı
olan oksijen sensörü “fakir karışım” sinyali gönderiyorsa, arızanın teşhisi ve
onarım işlemleri tamamen yanlış olacaktır.
Oksijen
sensörü tamamen sağlam ve sağlıklı çalışıyordur, doğru sinyaller gönderiyordur.
Fakat motorda çeşitli arızalar sebebiyle motordaki hava-yakıt karışımı yanlış
ayarlanıyor olabilir. Bu durumda arızanın sebebi oksijen sensörü değildir. Bu
arızalı durumu ortaya çıkaran sebeplerin tespit edilip düzeltilmesi gerekir.
Örneğin: Maf sensörü, map sensörü, vakum kaçağı, arızalı supaplar, arızalı
enjektörler vb…
(Bkz: Hava-Yakıt Oranı, Stokiyometrik Oran, Zengin Karışım, Fakir Karışım)
(Bkz: Benzinli Motorlarda Yakıt Sistemi ve Çeşitleri)
(Bkz: Benzinli Motorlarda Yakıt Sistemi ve Çeşitleri)
BÖLÜM 1 - BÖLÜM 2
Yorumlar
Yorum Gönder