Vakum Pompası Nedir? Nasıl Çalışır? Özellikleri ve Çeşitleri Nelerdir

Vakum pompası, motorlu araçlarda vakum (negatif basınç veya alçak basınç) üretilmesi için kullanılır. Motorlu araçlarda vakum, çeşitli işlerin yerine getirilmesi ve sistemlerin çalıştırılması için kullanılır. Bazı motorlarda, vakumun depolanabilmesi ve gerektiğinde  hızla kullanılabilmesi için bir vakum akümülatörü de bulunur. Vakum pompası mekanik olabileceği gibi, elektrikli de olabilir.

Atmosferik benzinli motorlarda, gaz pedalına basılmıyorken gaz kelebeği çok kısıktır, bu sebeple emme manifoldunda vakum miktarı maksimumdur. Fren servosu için gerekli olan vakum, emme manifoldundan yeteri kadar sağlanır. Gaz pedalına basıldıkça emme manifoldundaki vakum azalır, çünkü gaz kelebeği açıklığı arttıkça, manifolda dolan hava miktarı arttığı için; emme manifoldundaki basınç artar, yani vakum azalır. Bu durum sistemin düzgün çalışması için yeterlidir, çünkü gaz pedalına basılıyken aynı anda fren pedalına da basılması ve frenlerin kullanılması normal sürüşte olası değildir. 

Frene basılacağı zaman ayak gaz pedalından çekilir, gaz kelebeği kapanır, vakum maksimuma ulaşır, maksimum vakum fren servosuna etki eder, fren pedalı kuvveti artar, fren pedalı yumuşar, uygun frenleme yapılır. (Bkz: Vakum Nedir? Basınç Nedir?)

  

Vakum Pompası Hangi Motorlarda/Araçlarda Kullanılır?

*Turbo dizel motorlarda

*Turbo şarjlı benzinli motorlarda

*Atmosferik benzinli motorların otomatik şanzımanlı bazı türlerinde (emme manifoldu vakumuna ilave olarak, gerektiğinde devreye giren bir elektrikli vakum pompası, örn: subaru, volkswagen)

Klasik atmosferik benzinli motorlarda, emme manifoldu vakumu, fren servosu için yeterliyken, modern otomobillerde ve turbo şarjlı motorlarda bu durum değişmiştir. Turbo şarjlı dizel ve benzinli motorlarda, turbo ünitesi emme manifolduna sürekli hava bastığından dolayı, emme manifoldunda yeterince vakum oluşmaz, öyle ki tam tersi olarak belirli bir devirden sonra manfiold basıncı mutlak 1 bar’ın da üzerine, yani pozitif basınca çıkar. Bu durumda vakumdan söz edilemez ve vakumla çalışan sistemler çalışamaz. Bu sebeple turbo benzinli ve dizel motorlarda, vakum üretecek bir pompa kullanılır. Turbo şarjlı motorlarda mekanik veya elektrikli vakum pompası kullanılır.

Bazı otomatik şanzımanlı atmosferik benzinli motorlarda da, manifold vakumuna destek olarak, gerektiğinde devreye giren elektrikli vakum pompaları kullanılmaktadır.  Örneğin soğuk ilk çalıştırmada, motor rölantide çalışıyorken ve vites D sürüş konumundayken fren yapılması sırasında (yani vites D’deyken duruş pozisyonu); gaz kelebeği bir miktar açıktır ve vakum düşüktür. Bu durumda vakum desteği için bir elektrikli vakum pompası devreye girer. Örneğin tork konvertörlü otomatik şanzımanlı bir araç frene basılı D’de duruyorken, konvertörün yükünden dolayı, gaz biraz açık konumdadır, bu durum vakumu düşürür.

Örneğin soğuk ilk çalıştırmada, motorun hızlıca ısınması, katalitik konvertörün çabuk ısınıp zararlı emisyonları temizlemeye başlaması için; motorun zengin karışımla ve biraz yüksek devirle çalışması gerekir, bu anda elektronik gaz kelebeği kelebek açıklığını arttırmıştır, bu durumda emme manifoldu vakumu düşer. Vakum düşerse, fren servosuna etkiyen vakum azalır, fren sertleşir, frenleme kuvveti azalır. Böyle durumlarda elektrikli vakum pompası ECU tarafından devreye alınır ve gerekli vakumu sağlar.

Vakum Pompasının Ürettiği Vakum Hangi İşler İçin Kullanılır?

*Fren servosunun ihtiyaç duyduğu vakum sağlanır.

*Turbo şarjlı motorlarda, turbo wastegate mekanizmasının çalıştırılması için kullanılır. Bu durumda vakum, bir selenoid valf işe dozajlanarak, wastegate mekanizmasına etki ettirilir. (Turbo basınç kontrol selenoid valfine bağlıdır.)

*Değişken kanatçıklı (VGT) turboya sahip motorlarda, kanatçıkların hareket ettirilmesi için kullanılır. (Turbo basınç kontrol selenoid valfine bağlıdır.)

*EGR sisteminde, EGR valfinin elektropnömatik kumandası için gerekli vakumun sağlanmasında. (EGR selenoid valfine bağlıdır.)

*Değişken yollu emme manifolduna sahip motorlarda, kanatçıkların hareket ettirilmesi için.

*Dizel motorlarda emme manifoldu klapesinin (stop klapesi) çalıştırılmasında.

    

Vakum Pompası Motorda Nerededir?

*Silindir Kapağında (Mekanik Vakum Pompası):  Hareketini eksantrik milinden kamalı bağlantı ile alır veya silindir kapağında bulunan yüksek basınç yakıt pompasıyla birleşik olarak çalışır)

*Alternatörün Arkasında (Mekanik Vakum Pompası, Hareketini alternatörden alır)

*Elektrikli Vakum Pompası (Uygun bir noktada bulunur)

Vakum Pompası Çeşitleri Nelerdir?

*Mekanik Vakum Pompası (Bu konu)

*Elektrikli Vakum Pompası

MEKANİK VAKUM POMPASI

Mekanik vakum pompaları genellikle kanatçıklı tip yapıdadır. Dönüş hareketi eksantrik milinden alınır. Gövde içerisinde, merkez eksenden kaçık olarak dönen rotora bağlı kanatçıklar, gövde içerisinde vakum odası (odaları) oluşturur; vakum odasına bağlı kanaldan ilgili donanımlara vakum uygulanır. Mekanik vakum pompası motor yağıyla yağlanarak çalışır. Bazı mekanik pompalar dahili olarak yağlanıp kapatılmıştır, iç yapısı sökülemez ve tamir edilemez yapıdadır.

 

     

Bazı mekanik vakum pompaları iki kademelidir. İlk kademe fren servosu için, ikinci kademe diğer donanımlar için. Daha büyük emiş odası fren servosunun bağlı olduğu odacığa aittir, bu sayede daha büyük vakum fren servosuna uygulanır. Diğer donanımların vakum odası biraz daha küçüktür. Bu ayrım sayesinde, diğer donanımların kullandığı vakum (örneğin turbo kumandası), fren servosunda kullanılan vakum miktarını olumsuz etkilemez.

 

Devam eden konu: (Bkz: Elektrikli Vakum Pompası)
Ana konu (Bkz: Tüm Motor Parçaları)