LPG takılan araçlarla ilgili belki de en çok duyulan konular şunlardır: "araba ayar tutmadı, performansı öldü, arıza verdi"
Bunların hemen hemen pek çoğunun kök sebebi, mekanik uygulama açısından yetenekli olarak tanımlanabilecek ustalarımızın, konu biraz sistem kontrolü ve elektronik bilgiye gelince, yetersiz bilgilerinden dolayı ayar olayını sabunlamalarından kaynaklanmaktadır.
LPG takılan bir araçta, en iyi ekonomi, performans ve sorunsuzluğun sağlanması için doğru ayar şarttır. Doğru LPG ayarı için de araçta yakıt sisteminin nasıl çalıştığı öncelikle anlaşılmalıdır.
Bu yazıda aşağıdaki başlıkların üzerinden geçip, konuyu bir profesyonel olmasa da, bilinçli ve farkında bir kullanıcı/tüketici gözüyle aktarmaya çalışacağım:
- Araç ECU'sunun Yakıt Sistemini Nasıl Yönettiği
- Oksijen Sensörü Çalışma Mantığı
- Zengin Karışım, Fakir Karışım
- Açık Devre / Kapalı Devre Döngü Tanımlamaları
- AFR, LTFT, STFT Tanımlamaları
O zaman üstünüze rahat bir şeyler giyin, çünkü başlıyoruz bitchezzzzzzz.
Motor Yakıt Sistemi Nasıl Çalışır?
Aşağıdaki görsel, üniversitelerin mühendislik fakültelerinde okuyan ve genellikle 2. veya 3. sınıfta verilen "kontrol sistemleri" dersini alan arkadaşlara tanıdık gelecektir. Çünkü araba motorunun yakıt sisteminin
ECU (engine control unit) tarafından nasıl kontrol edildiğini göstermektedir. En basit tanımlamayla;
motora giren yakıt & hava karışımı egzoz çıkışındaki sensörler tarafından kontrol edilip, karışımın her koşulda olması gereken ayarda kalması için ECU tarafından devamlı küçük çaplı da olsa düzenlemeler yapılır.
Ya peki hangi sensör neyi okuyup nasıl bir düzenleme yapıyor?
Bu noktada
O2 sensörü (Oksijen veya Lambda sensörü olarak da literatürde geçer) devreye giriyor. O2 sensörü çalışma anında egzozdan çıkan gazdaki oksijen miktarını ölçerek, hava yakıt karışımını, yani
AFR değerini devamlı ölçer. AFR (air to fuel ratio) değeri her araç için belli bir değerde sabit kalması gerekmedir, aksi durumda performans, tüketim hatta uzun vadede sorunsuzluk açısından ciddi sorunlar yaratabilir.
Günümüzün modern araçlarında genellikle biri katalitik konvertör öncesinde, diğeri de sonrasında olmak üzere 2 farklı O2 sensörü bulunur. 2 adet olmasının amacı, katalitik konvertörün görevini sağlıklı şekilde yapıp yapmadığını tespit etmektir.
AFR değeri ne olduğunda sapar? Sapan AFR'yi Düzeltmek için ECU ne yapar?
Gerçek dünya pek çok değişken ile doludur. AFR için bu değişkenler başlıca; motorun sıcak/soğuk olması, hava sıcaklığı, yakıt kalitesi, aracın bulunduğu deniz seviyesine göre yükseklik, sürücünün gaza basma durumu gibi sıralanabilir.
Çevresel etmenlerden etkilenen motor, O2 sensörü aracılığıyla devamlı olarak ölçtüğü AFR'yi düzeltmek için, yine devamlı olarak müdahalelerde bulunur.
Fakir karışım tespit edilirse yakıt arttırılır, zengin yakıt tespit edilirse yakıt azaltılır. Bu azaltma arttırma işlemleri enjektörlerin çalışma sürelerine ECU tarafından müdahale edilerek sağlanılır. Yine bu müdahaleler her zaman yüzde değerinde gerçekleşir. İşte devamlı olarak yapılan bu düzeltmelere
STFT (short term fuel trim), yani
kısa süreli yakıt düzeltmesi denir. Eğer AFR değerine göre karışım zengin çıkar ise, STFT değeri negatif olarak ECU tarafından belirlenip, yakıtın kısılması sağlanır. Aksi durumda ise STFT değeri pozitif olur ve motora olması gerekenden daha fazla yakıt gitmesi sağlanır.
Kontrol sistemleri dersinden "proportional integral" tanımını hatırlayanlar olacaktır. Bir sistemde, hesaplanan anlık hataların uzun vadede bir nevi ortalaması alınarak, sistemin uzun vadeli düzeltme yüzdesi hesaplanır. Yani burada karşımızı
LTFT (long term fuel trim),
uzun süreli yakıt düzeltmesi çıkmaktadır. Ölçülen STFT değerleri uzun vadede ortalaması alınarak LTFT değeri, ECU'nun O2 sensöründen yaptığı anlık hesaplamalardan ayrıca yakıt miktarını etkileyecek şekilde enjektör zamanlamasına etki eder.
Örnekle açıklamak gerekirse;
Diyelim ki aracın LTFT'si %3, o an için ölçülen STFT değeri de %2 olsun. Yani enjektör zamanlaması %3 + %2 = %5 oranında arttırılıp, motora giden yakıtın %5 arttırılması sağlanır.
Hem LTFT hem de STFT değerleri sağlıklı bir motor için +/- %5 değerinde olmalıdır. Özellikle STFT değeri anlık olarak 3-5 birim kadar dalgalanma göstermesi normaldir. İdeal olarak ise LTFT ve STFT değerlerinin toplamı max +/- %5 olmalıdır, 0'a ne kadar yakın olursa bu toplam, motor enjektör zamanlamasına ECU tarafından minimum düzeltme uygulanması ve sağlıklı çalışma sağlanmış olur.
Her şey güzel de, yukarıda açık / kapalı devre tanımlaması geçmişti, o nedir?
Yine sistem kontrolü dersi alan arkadaşlar hatırlayacaktır. Eğer bir sistemden sensör veya benzeri bir aparatla geri beslemeler alıp, sisteme düzeltmeler uygulayabiliyorsanız, bu
kapalı devre bir sistemdir. Fakat sistemden ölçüm alamayıp, buna bağlı düzeltmeler uygulayamıyorsanız, sistem
açık devreye dönüşür. Yani açık sistem devre tabiri caiz ise "allah ne verdiyse yardıra yardıra çalışan" sistemdir.
Bu hususu motor yakıt kontrol sistemine aktaracak olursak, burada sıkıntımız O2 sensöründen dolayı oluşmaktadır. O2 sensörü AFR değeri kontrolü için yaptığı ölçümü, sabit gaz veya yarım gaz gibi durumlarda sağlıklı şekilde yapabiliyorken (ki bunlar kapalı devre oluyor), ful gaz, soğuk araçta rolanti ya da ayağı gazdan çekme gibi durumlarda ölçümler sağlıklı şekilde ya yapılmıyor, ya da yapılmasına gerek kalmıyor ve açık devre durumu oluşuyor.
Yani STFT ölçümleri ve tüm yakıt düzenlemeleri sadece kapalı döngü için geçerli. Açık devrede ise STFT değeri zaten okunamadığından
direkt olarak 0 belirleniyor.
Uzun lafın kısası, kapalı döngüde iken aracın en sorunsuz çalışması için ECU tarafından tüm gerekli yakıt miktarı düzenlemesi LTFT ve STFT değerleri sayesinde yapılırken, açık döngüde yakıt resmen motora boca ediliyor. Bu noktada fazla gelen yakıt genellikle hiç yakılmadan egzozdan atılıyor. Eğer açık döngüde yakıt çok çok fazla gelirse, zaten araçta çok bariz boğulma & tekleme sürücü tarafından hissedilecektir. Açık döngüde çok az yakıt verilir ise, bu noktada performans kaybı gözlemlenecektir. Ayrıca fakir karışımdan dolayı oluşacak ekstra motor içi sıcaklıklar başta subablar olmak üzere, motora zarar verebilir.
Şimdi, buraya kadar okuyan herkesin "I Know Kung Fu" moduna girip, ECU'nun yakıt düzenlemesi konusunda, aşağıdaki abi gibi, ortamın çatalına koyacak seviyeye geldiğini düşünüyorum.
"İyi de, hani LPG ayarı yapacaktık, o iş ne oldu" diyenlere sesleniyorum:
Her şeyden önce, bu noktadan sonra anlatacaklarım, sadece mekanik olarak montajı doğru yapılmış, nozzle çapı, regülator basıncı & sıcaklığı gibi konularda sorunu olmayan sistemlere uygulanmalıdır. Eğer bu saydığım konularda sıkıntı var ise LPG ayarına gelecek kadar bir yol zaten kat edilmemiştir.
Bir de panpalar, saat geç oldu, bana şimdilik müsaade
diyeyim
Yarın konuya kaldığımız yerden devam edelim, o arada siz ECU, LTFT, STFT, AFR falan bunları iyicene bir sindirin...
