Hypermil Projesi "Hacimsel Verimlilik, Gaz Pedalına Doğru Basmayı Öğrenmek."

Hacimsel Verimlilik, Gaz Pedalına Doğru Basmayı Öğrenmek.

Hacimsel verimlilik konusunu işlemeden önce bilinmesi gereken bazı öğeler var. Gaz pedalı ile Gaz kelebeği arasında mekanik telli bir bağlantı yoktur.  Siz gaz pedalına bastığınızda bu komut ECU tarafından işlenir. Ecu motorun üzerindeki sensörlerden bilgi alır.  Amaç ideal hava yakıt karışımını yakalamaktır.  Ekonomi odaklı bir otomobil kullanıyorsanız, verimlilik adına pek çok şeyi ECU tarafından yapılacaktır. Hyundai i10 1.0 Kappa motorda ekonomi odaklı olup, yakıtın verimli yanması için elinden geleni yapmaktadır.  Bu süreçler esnasında motora yaratacağımız stresler verimliliği düşürür. 

İçten yanmalı motorlarda en iyi verim 14,7:1 hava yakıt karışım oranıyla sağlanır. Bu oran ile elde edilen bir yanma olayında ortaya mavi alev çıkar. Bu da, hem artık yakıtın kalmadığı (tüm yakıtın yanıp kullanılarak enerjiye dönüştüğü), hem de yanma olayından oksijen moleküllerinin kalmadığı anlamına gelir. Alev kırmızılaştıkça yakıtın fazla, açık sarı ile beyaz bir renk aldıkça da oksijenin fazla olduğu anlaşılır.Güç istenilen durumlarda stokiyometrik orandan daha fazla yakıt gerekir. Burada amaç ortamda yanabileceğinden daha fazla yakıt bulundurarak detonasyon (yanma işleminin istenmeyen bir noktadan, istenmeyen bir zamanda başlama eylemi) önlenmesi ile birlikte açığa çıkan ısının kontrol altına alınmasıdır.

 Diğer bir deyişle, gaz verilip yük altında devri yükselmekte olan bir benzinli motorda bu oran bir anda 14.7:1 civarından 12.5, hatta 11.00:1 seviyelerine çıkar. Yapılan testler, yaklaşık 12.5:1.00 oranı ile en yüksek tork değerinin yakalanabildiğini göstermiştir. Ancak, bu oranın her iki yöne doğru aşırı değerlere gitmesi ciddi sorunlar yaratır. 16 - 17:00:1 değerlerinin yukarısına çıkıldığında açığa çıkan aşırı ısı, piston, segman, sübap gibi hayati parçaların sıcaktan bozulmasına, hatta erimesine dahi yol açabilir.

Buna karşın, sürekli 9.00:1 seviyesinin altında çalışan motorlarda da, yakılamayan yakıt segmanların arasından süzülerek yağa karışır, yağın niteliğini bozar. Ayrıca, içinde çok fazla yakıt bulunan aşırı zengin karışım, kısa bir süre içinde katalitik konvertörün etkiler. Katalitik konvertör tıkanır, araç isteksiz gider yolda.

Bu tür sorunların oluşmaması için oksijen sensörü dediğimiz bir geribildirim düzeneği kullanılır. Oksijen sensörü, egzoz gazını motordan çıktığı noktaya yakın bir yerde, egzoz sistemi üzerinde bulunur ve saniyede en az on ölçüm yaparak sonuçları ecu'ya bildirir. Oksijen sensörünün ölçtüğü, egzoz gazının içindeki oksijenin moleküler basıncıdır. (moleküler basınç hacim ile değişmez). Sonra bu ölçümü anlaşılabilir bir hale getirmek için voltaja çevirir, ecu bu voltaj değerleri ile ilgillenir.  Ecu da, duruma göre enjektörlerin yakıt püskürtme sürelerinde mikrosaniye ya da milisaniye seviyelerinde düzeltmeler yaparak sistemin tasarım parametreleri içinde çalışıyor olmasını temin eder.

 Buraya kadar motorumuzun çalışma prensibini anlamış olduk. Küçük Hyundai motorumuz 14,7:1 afr oranıyla çalışan, bu oranı tutturmak için çabalayan "lean burn" yani fakir yanma esası ile çalışan  motordur. Diğer bir çok atmosferik ekonomi otomobilinde de olduğu gibi, fazla oksijen az benzin yakarak çalışır. Lpg yakıyor iseniz afr değeri 15,5 :1 olacaktır. Hyundai kalbinde tek bir beyin modülü olup, aynı anda hem lpg hemde benzin haritalamasını yapabilmektedir. 

Arabanızın gaz pedalı ecu ile sürücü arasındaki en büyük bağlardan biridir. Siz gaz pedalına yaptığınız tepkiler her seferinde ecu tarafından işlenir yola aktarılır. Unutmayın ki atmosferik motorda havayı emen , silindirin kendisidir. Ne kadar çok devir çevirir ise o kadar çok hava basabilir. Gaz kelebeğini komuta ederek içeri giren havanın yolunu açıp kapatırsınız. Hyundai i10 için azami kelebek oranı %85 açılır. Siz düşük devirde dip gaz yaparsanız yeterli havası olmayan bir ortama, 2 bar basınç ile yakıt gönderilmesine sebep olursunuz. Azami seviyede tork lede edebilmek için, motor devri kadar gaza basmak, devir artıkca gazı artırmak en ideal hızlanmadır. İdeal güce 12,6 :1 hava yakıt karışımı ile yakalanır. Bunu sağlamak için motorun sesinden faydalanıp o tok sesi duymanız size yetecektir. O tatlı tınıyı devir artıkça kaçırmamak için gaza hafif gazı artırmalısınız. Devir artıkça içeri silindirin çektiği hava artar , sizden sadece gaz kelebeğinin vanasını yavaş yavaş oranlayarak açmanız  beklenir.

Güce ihtiyacınızın kalmadığı, artık sesiz sakin bir sürüşe geçmek istediğiniz. Rüzgar direncinin en az olup, sessizliğin içinde huzurlu bir yolculuk yapmanın en ideal hızı saate 80km/h düşersiniz. Gaz pedalına %10-%15 arası basarsın. Bazen ayağınızı gazdan hafif çeker üzülürsünüz. İşte o zaman en düşük yakıt tüketimini yakaladığınız AFR 15,5:1 hava yakıt karışımı ile yürütürsünüz arabayı. Motorun sesini duymaz, giderek hassaslaşan kulağınız lastiğin uğultusuyla dolmaya başlar. 2500 devir çevirirsiniz ama patlama sesi duymazsınız. bir gram lpg için 15 gramdan fazla hava basılıyordur yanma odasına. Sesiz sesiz tutuşur, egzozdan akıp gider.