Hypermil projesi, Ateşleme, LPG ve Soğutma (Yağ Yakma Mevzusu)

Elektronik Ateşleme, Bekleme Zamanı

1,0 Kappa motorumuz, yakıt ekonomisine katkı sağlamak adına iki önemli avantajını doğru şekilde kullanmak gerekir. Bunlardan ilki elektronik ateşleme sistemi. Elektronik ateşleme sistemi, yakıtı en verimli yakmanıza yardımcı olmaktadır. Hyundai i10 aracımda, gaza bastığımda motorda ateşleme zamanı değişmektedir. Motor yüke bindiğinde, ateşlemenin açısı değişmektedir. Ateşleme sistemi işleyelim. Motor sıkıştırma zamanında, üst ölü bölgeye ulaştığında, krank mili pozisyon sensörü, ECU mesaj gönderir. Üst ölü bölge sıkıştırmanın zamanın sonudur. Bu noktaya gelmeden birkaç derece önce, 15000 voltluk gerilim ateşleme bobininden bujiye gönderilir ve patlama gerçekleştirilir.

Elektronik ateşlemeye sahip, üzerinde değişken subap zamanlaması olan bir otomobil kullanıyor iseniz işler biraz daha karışık hal alacaktır. Aracınız LPG yakıyor ise, bu iş biraz daha işleri karıştıracaktır. Lpg yakıtın yanma sıcaklığı yüksektir. Zaten lpg yakıtını tek problemde budur.  Her şeyden önce biraz kimya bilgisi. Benzin dediğimiz yakıt 232 derecede tutuşur ve alev sıcaklığı 940 dereceye ulaşır. Ülkemizde satılan Benzin 95 oktanı geçememektedir. Lpg olarak bildiğimiz, Sıvılaştırılmış Petrol Gazı 470 derecede tutuşmakta, içindeki Propan miktarına göre alev sıcaklığı 1980 dereceye ulaşmaktadır. 

Alev sıcaklıları bakımından LPG fazlasıyla yüksek sıcaklığa sahiptir. Benzin -65 derecede parlama noktasına istinaden, LPG parlama noktası -104 derecedir. Lpg yanma odasına Gaz halinde püskürtüldüğünde Benzine istinaden ateşlenmesi için daha fazla voltaja ihtiyacı vardır.

Hyundai i10 1,0 Kappa motoru her ateşlemede 1980 derecelik alev sıcaklığına katlanmak zorundadır. Alevin sürekliliğinin milisaniyelerle ölçüldüğünden, ortalama bir sürüş esnasında katalizör sıcaklığını 850 derecedir. Bu sıcaklık, uzun süreli rampa tırmanışlarında 1000 dereceyi aşmaktadır. Alüminyum erime sıcaklığı 670 derecedir. Motor üreticileri blokları yaparken saf alüminyum kullanmaz. Alüminyum alaşım üretiminde, demir, manganez, silikon, magnezyum kullanılmıştır. Bu maddeler, erime sıcaklığını yukarı taşımıştır. Alüminyum çok iyi bir sıcaklık ileticidir, demir bir bloğa göre sıcaklığı üç kat hızlı iletir. Koreli Mühendisler bu motorun yağlama sistemine çok güvenirler. Motor yağı, sürtünen yüzeyleri kayganlaştırmakla beraber bloku soğutmak içinden kullanılır. Bu sebeple motorun 3 litre motor yağı kapasitesi vardır. Motor yağımızda soğutmak için 4,7 litrelik soğutma sıvısı motorun kanallarında dolaşmaktadır. Soğutma sıvısı olarak tamamı yeşil renkli organik antifriz kullanılmaktadır. Her silindir etrafını saran su gömlekleri içinde çalışır. 

Hypermiler Motorun Sıcaklık kontrol sistemini iyi bilmeli.

Hyundai i10 1.0 LPG, yaktığı yakıt konusunda beni ilk zamanlar çok tedirgin etmişti. Aracın bir hararet göstergesi yoktu. Motorun hararetini takip edememek tedirgin edici. Daha önce yüksek hararetten conta yakan Skoda aracımız olmuştu. Üstelik Araç benzinle çalışırken başımıza gelmişti. Obd 2 elm327 cihazı alıp, telefonuma yüklediğim Dash Command programı ile yaklaşık bir sene aracın hararet durumunu inceledikten sonra bu korkudan kurtulabildim.

Hyundai 1.0 litre Kappa B3LA kodlu motoru kullanıyor. Bu motor rölantide iken hızlı bir şekilde ısınmaktadır. Araba önden rüzgâr almaz ise yazın güneş ışığında çok çabuk ısınıp fan açar. Arabanın bu özelliği Kış aylarında iyi bir durum iken, yaz aylarında sık sık fan açmasına sebep olur. Aracın en sevdiğim özelliği, saate 80 km hız ile seyir edildiğinde asla fan açmaz. Motor kendini ısıtma sürecini bitirdiğinde 85 derecede termostat açar. D100 veya Şile otoyolu gibi güzergâhlarda eğimin %5i geçmediği yol koşullarında fan açmadan, ön panjura vuran soğuk rüzgârın etkisi ile motorumuz kendini soğutabilmekte. Sadece su pompası motordan güç çalmaktadır. Çok uzun bir rampa inişte ayağınızı gazdan çekerseniz, motor harareti hızla düşer. 85 derece sıcaklığa indiğinde termostat kapanır, motorun içindeki su radyatöre uğramadan su pompanızdan geçerek gömleklerde sıcak kalmaya devam eder. Motorun Lpg ile çalışması sebebiyle yakıt kesilmez. Saate 0,8 litre lpg yanmaya devam eder. Motorun 85 derece altına düşmesine kesinlikle izin vermez. Motor yaptığım gözlemlerde asla 85 derece sıcaklığın altına inmedi.

Motor kendini soğutmuyor, peki LPG aleviyle nasıl başa çıkabiliyor. Bu noktada sensörler devreye giriyor. Motorun iki önlemi var.  Sıcaklık bir şekilde 91 dereceye ulaştığında termostat sonuna kadar açılıp sıcaklığı 87 dereceye düşürüyor. Normal seyir halinde, saate hızınız 80 ve üstü durumlarda sık sık bu pasif soğutma ile sıcaklık dengede kalıyor. Biz bu soğutmayı yaparken enerji harcamıyoruz. Bu seyir momentumunun bir etkisi. Fakat düşük hızda motor yüke bindirecek bir aksiyona girdiğinizde 98 dereceye kadar sıcaklık tırmanıyor. Bu durum birkaç dakika böyle devam ediyor. Motor yağıda çok ısındığından artık fan devreye giriyor. Fan devreye girmesi Hypermil açısından iyi bir durum değil. Ek elektrik tüketimi ek motor yükü olarak yansıyor. Yakıt tüketimini kısa süreliği nede olsa 0,5 litre artırıyor. Fan duruma göre en fazla 20 saniye çalışıyor. Arabanın en çok fan açtığı durumlar şehir içi dur-kalk trafikler. Hyundai i10 kullanan bir Hypermiler en büyük düşmanı Dur-Kalk trafiklerdir.

Yıkıcı Dur-Kalk Trafik Döngüsü

İstanbul’da en büyük derdimiz Trafik sorunudur. Hypermiler olupda Lpg’li i10 kullanıyorsanız, en kötüsü ise yukarda bahsettiğim tüm süreci biliyorsanız, canınız epey sıkılmaktadır. Motorumuz önce yağ tarafından sonra soğutma sıvısı ile soğutulur. Ayrıca motor kaputunun altınında belli bir sürat ile serinletilmesi gerekir. Katalitik konverter, motorun egzoz manifolduna doğrudan yapışıktır. Üzerinde ısı kalkanı vardır. Motor hava emme borusu, katalitik konverterden uzakta sol çamurluk yakınındadır. Normal bir seyirde kaput altı 30-40 derece civarındadır. Bu sıcaklıkta hava motor tarafından emilerek yakılır. Bu sisteme Warm Air intake denir. Sıcak hava emme sistemi olarak telaffuz edebiliriz. Motor ısındıkça, kaput altında sıcak ortam oluşur. Emme manifolduda bu sıcak havayı emer. Sıcak hava Oksijen bakımından fakirdir. Bu sistemin ana amacı, motora giren oksijen miktarını azaltarak, yakıt ekonomisi sağlamaktır. Daha az oksijen geldiği için, daha az yakıt püskürtülür.

Hyundai i10 tatlı tatlı bu şekilde seyrettiğinizde hiçbir sorun olmaz. Ama uzun süreli bir sıkışık trafiğe girdiğinizde yavaş yavaş istenmeyen durumlar oluşmaya başlar. Dur kalk trafikte, radyatör yellenmez. Sıcaklık 98 derecede bir süre çalıştıktan sonra, motor yağımızda artık ısındığından artık fanın devreye girmesi gerekir. Fan devreye girdiğinde soğutma suyu 87 dereceyi hızlıca düşürülür. Fakat motor yağı sıcaklığını bu kadar çabuk düşüremez. Bu nedenle, ısısını soğutma suyuna alüminyum motor bloğunun 3 katı iletkenliği sayesinde soğutma suyuna iletir. Kısa zamanda soğutma sıvısı sürekli radyatöre yüklenir, fan açtırır. Fan artık tüm radyatörün sıcak havasını kaput altına basar. Önden Fan, arkada 650 derecedeki katalitik konverter, kaput altındaki havayı iyice ısıtır. Kritik 75 derecelik sıcak hava noktası geçildiğinde, emme manifoldu sıcak havayı yanması için motora basar. Bu süreç yaklaşık 10 dakikada gerçekleşir. Oksijen bakımından son derece fakir olan 75 derecedeki hava, yakıt bakımından zengin kalınca Lean-Burn yani fakir yanmaya sebeb olur. Ecu Oksijen sensöründen bu bilgiyi aldığında, yakıtı iyice kısar. Motor artık ancak kendini soğutmaya yetecek kadar güç üretek duruma düşer. Klima açarsanız, yürütmek bir hayli zahmetli olmaya başlayacaktır.  Dur kalk trafik süresi uzadıkça, haşlanan ve yeterince soğutulamayan motor yağı buharlaşır.  Krank havalandırma borusu üzerinden tekrar emme manifolduna verilip, yağ buharı yakılır. İ10 motoru yağ yakmaya başlar. Benim kişisel ölçümlerimde 15000 kmde bu yağ yakma ortalaması İstanbul için 500 gramdır.