Konu: Yaris Hybrid Test, Teorik ve Pratik bilgilendirme.

[(Gizli Üye)]

Şimdi merak ettiğim şu, eski arabam Corolla'da 1.6 motor 130 BG üretirken bu araba 1.5 motorla neden 75 BG üretiyor? Aynı teknoloji değil mi? Bu motor çok farklı galiba.

Arkadaşlar çok güzel açıklamış.
 Şunu belirtmek gerekir ki, bu iş 1.6lt=130hp ve 1.5lt=75hp gibi bir matematik ile açıklanamayacak kadar karışıktır aslında. Örneğin sizin araç için konuşacak olursak; aracın yaklaşık 1.500 cc hacmindeki motoru sıcakken mi bu hacimde, soğukken mi? Yine bu motor 75hp dersek yine eksik bilgi vermiş oluruz. O motorun, x d/d da ortaya çıkarabildiği güç 75hp dir(Ps 'de olabilir). Yani aracınızın içten yanmalı motoru, anbean 75hp güç üretmez. Keza o motor bir de elektrik motoru ile, çeşitli devirlerde senkronize olarak çalışmak durumundadır.
 Ayrıca 1.500cc direk motor hacmi olarak ele alınsa da gerçkete motor silindir sayısı ve her silindirin hacmi ile hesaplanan bir ölçüdür. Yani bahsedilen motorlarda 3 ya da 4 silindir mevcut olabilir. Peki bunun anlamı nedir? Bir piston yukarı doğru hareket yaparken, o bu hareket gücünü diğer pistondan(aşağı doğru giden) alır. Ama o pistonu aşağı doğru ne iter? Yukarı doğru giden piston enjektör misali düşünülürse, yukarı doğru hareketine karşı bir engel ile karşılaşır(sıkışma), bunu nasıl bertaraf eder? O sırada diğer piston ne ile uğraşmaktadır?
 Yani gaza bastığımızda ortaya çıkan güç, karmaşık bir sürecin sonunda oluşmaktadır. Bunu ortaya çıkarmanın da farklı metotları vardır.
 Herkesin izni ile wikipedia 'nın da yardımı ile bazı motor tipleri konusunda kısa bilgiler aktarayım, umarım konu daha açık hale gelir.

 ''
Benzinli motor, bir tür içten yanmalı motordur. Benzinli motorlarda kullanılan yakıt benzin olup, yakıt dizel motordan farklı olarak karbüratör adı verilen bir düzenek sayesinde, sıvı olarak değil buharlaşıp hava ile karışarak silindire girer.

Benzinin oksijen (hava) ile oluşturduğu karışım sonucunda yanma gerçekleşir. Yakıt hava karışımının silindirin içinde bir kıvılcım ile yanması sonucu bir patlama meydana gelir. Burada yine dizel motordan farklı yanmayı sağlamak için kıvılcım yani buji kullanılır. Patlamanın ortaya çıkardığı basınç, piston tarafından hareket enerjisine dönüştürülür.

Benzinli motorun çalışma prensibini oluşturan çevrim dört zamanlı çevrim ya da Otto Çevrimi olarak da anılır. Bu çevrim 1876 yılında Alman mühendis Nikolaus Otto tarafından bulunmuştur. Çevrim dört aşamadan oluşur.

Emme: Karbüratörden gelen benzin-hava karışımı, emme sübabının açılması ile silindir içine çekilir.
Sıkıştırma: Piston yukarı çıkarak benzin-hava karışımını sıkıştırır.
Yanma: Sıkışan ve ısınan karışım, bujiden çıkan kıvılcım ile tutuşur. Oluşan patlama ile piston aşağı doğru itilir.Hareket gücü bu aşamada üretilmiş olur.
Egsoz: Bu aşamada ise pistonun yukarı hareketi ile yanma sonucu oluşan gazlar egsoz sübabından dışarı atılır ve bir çevrim tamamlanarak, diğer çevrim yeniden başlar.''

''Miller çevrimi, 4 zamanlı içten yanmalı motorlarda kullanılan bir yanma prosesidir. Miller çevriminin patenti 1940’lı yıllarda Amerikalı mühendis Ralph Miller tarafından alınmıştır. Bu motor tipi ilk kez gemilerde ve güç üretim istasyonlarında kullanılmış fakat daha sonra Mazda firması tarafından otomotive adapte edilmiş, Subaru tarafından hibrid modellerde kullanılmıştır.

Geleneksel 4 zamanlı Otto çevriminde, sıkıştırma (kompresyon) ve güç (yanma) stroklarında, yüksek güç ihtiyacı vardır. Motordaki güç kaybının çoğu, kompresyon stroku esnasındaki sıkıştırma görevi için ihtiyaç duyulan enerji nedeniyle olur. O yüzden sistem verimliliğini arttırabilmek için bu ihtiyacı indirgemek gerekir. Miller çevriminde, giriş valfi, normalden daha uzun açık kalır. Piston normalde kompresyon strokunda yukarı doğru hareket eder, bu işlem ile sıkıştırma başlar normalde valf kapanır. Tipik olarak bu işlem için güç kaybı olacaktır, fakat Miller çevriminde piston kompresörden (supercharger veya blower olarak da bilinir) hava ile beslenmiş olarak sıkıştırma yapar. Giriş valfi daha uzun süre açık kaldığından, sıkıştırma strokunun bir kısmında, sıkıştırma işi silindir duvarlarının basıncından çok kompresör basıncına karşı yapılır. Bu etki verimi % 15 civarı arttırır.

Genel olarak Miller çevrimi, düşük kompresyon oranı ile kompresyon strokunu kısaltır, kompresör ile sıkıştırılımış ve arasoğutucu (intercooler) ile soğutulumuş hava sayesinde yanmayı iyileştirir.Bu yöntem, bazı modern Atkinson çevrimli motorlarda da kullanılır, fakat kompresör yoktur. Bu motorlar genelde hibrid motorlardır, verimi arttırmak için güç kaybını karşılama işi bir elektrik motoru ile yapılır.''

Atkinson motor ise(Barta motor da deniyor), Otto ile aynı temel prensipte iş görür. Yalnız 4 zamanı Otto motorda pistonlar, 720 derecelik krank dönüşü oluştururken, Atkinson da 360 derece oluşturur(1 çevrim). Ayrıca, yukarıda 4 zamanın içinde sıkıştırma ve güç üretme evrelerinde de farklılık arz eder. Bu farklılık bu evrelerin arasında da mevcuttur. Yani sıkıştırma stroku ile güç üretme(yanma) stroku arasında fark vardır.
Piston yukarı hareket ederken emme supapı açık kalır.
Sistem, emiş portundan hava-yakıtı gönderir. Burada emiş stroku kısalmış gibi bir etki oluşur.
Emiş supapı kapanır, piston strokun önceden tespit edilmiş noktasına kadar hareket ettiğinde.
Sıkıştırma ise bu noktaya kadar tam olarak başlamaz.Compression does not actually begin until this point,
Güç ve egzoz stroklarında ise klasik tipte hareket meydana geliyor.

Şu grafikte, işin hangi derecede(çevrim) yapıldığı ve çevrimi ve stroku nasıl etkilediği görülüyor.


Bu fark aşağıdaki gif uygulaması ile de görülebilir. Bu sistemin modern uyarlamasında ise supap zamanlama sistemleri iş görmektedir. Bu sayede kısa sıkıştırma ve uzun güç(yanma) stroku elde edilebiliyor. Bu vasıta ile de ısıl verimi yüksek bir motor çevrimi meydana geliyor. Tabi bu motorun avantaj ve dezavantajlarını barındıran, dizel ya da hidrojen yakıta uygun rotary motor tipi de mevcut.







Kaynaklar:http://tr.wikipedia.org/wiki/Benzinli_motor
                http://tr.wikipedia.org/wiki/Miller_%C3%A7evrimi
                http://www.animatedengines.com/atkinson.html

[(Gizli Üye)]

Hakan abi yararlı bilgiler için teşekkürler.

Atkinson'da yanma zamanını hacim artışı suretiyle artırmışlar sanırım. Sıkıştırmada daha kısa strok, yanmada daha uzun strok mu Atkinson çevrimini Otto'dan ayıran? Öyleyse bu strok uzunluğunu değiştiren sistem nasıl?

[(Gizli Üye)]

 Ben teşekkür ederim.
Grafikte, piston kolu açısı ile bu strokun nasıl değiştiği görünüyor Mutlu. Grafiğe göre; Atkinson'da krank daha aşağıda. Tam sıkıştırmaya piston en aşağıda iken başlamıyor, piston kolu kranka göre belli bir açı yaptığında(mesafe gittiğinde) başlıyor gördüğüm kadarı ile (Stdandart ve Atkinson çevriminin karşılaştırmalı çiziminde sıra ile 1 ve 4 numaralı pistonların hareketleri).

[(Gizli Üye)]

Pistonun yukarıya çıkması anında emme subabı Otto çevrimine göre daha fazla açık kalıyor. Bir miktar yakıt hava karışımı emme maniforduna geri dönüyor. Mantıken bir yanlışım yoksa;  Atkinson çevrimli motorlar özellikle alt devirlerde güçsüz olmalı, fakat  Otto çrvrimine göre bir miktar daha verimliliği yüksektir.

Yanlış hatırlamıyorsam Toyota'nın son 1.0 litrelik motoru hem Atkinson, hem de Otto çevrimi yapabilmektedir. Aynı şekilde yeni çıkacak olan 1.2T motorun da her iki çevrimi yapabildiğini okumuştum.

[(Gizli Üye)]

Diğer bir değişle, Atkinson sıkıştırma oranı Otto'ya göre daha düşüktür, emme ve sıkıştırma safhalarında, emme ve egzost sübaplarının daha geç kapanması ile tork ve beygir düşürülüyor ama yakıt tasarrufu max. düzeye çıkıyor.

Zaten amaç ekonomik bir motor sunmaktır. Sıkıştırma oranı daha düşük olan motorların kağıt üzerindeki ömürleri diğerlerine oranla çok daha fazladır.

İşte bu sebeplerle, Atkinson motorların hacimleri büyük ama ürettikleri güçler düşüktür.
Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 18:13:29

Pistonun yukarıya çıkması anında emme subabı Otto çevrimine göre daha fazla açık kalıyor. Bir miktar yakıt hava karışımı emme maniforduna geri dönüyor. Mantıken bir yanlışım yoksa;  Atkinson çevrimli motorlar özellikle alt devirlerde güçsüz olmalı, fakat  Otto çrvrimine göre bir miktar daha verimliliği yüksektir.

Hayır, alt devirlerde güçsüzlük yok, üst devirlerde de özel bir durum yok.

VVT-İ herşeyi hallediyor.

[(Gizli Üye)]

Bu noktada Atkinson çevrimli motorun alt devirlerdeki güçsüzlüğünü Yaris Hybrid 'de elektrik motorunun desteklediğini düşünüyorum.  Test sürüşü yaptığımda, gaz pedalına bir miktar dokununca motorun üst devirleri çevirmeye daha hevesli olduğunu fark etmiştim. Atkinson çevrimli motorlar galiba alt seviyeleri pek sevmiyor.
Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 18:26:57Benim hatam olabilir. Atkinson çevrimli motorların sıkıştırma oranı düşük olduğundan alt devirlerde Otto çevrimine göre daha güçsüz diye biliyordum. Dizellerin sıkıştırma oranı yüksek ve alt devirlerden itibaren yüksek tork verebiliyor. Aslında aynı silindir hacimli Otto ve Atkinson çevrimli motorların tork ve güç grafiklerini karşılaştırmalı.

[(Gizli Üye)]

ECO modda kullanırken, elektrik motoru daha fazla tork ve beygir üretirken, benzinli motor devreye daha geç girer ve sakin davranır, sanki isteksizmiş gibi, oysa sistem ekonomi üretiyordur.

ECO mod iptal edildiğinde ise işler tam tersine döner, başlangıç yine elektrik ile olsada, benzinli çok daha kararlı ve hızlı şekilde devreye girer, gaz pedalına tepki çabuklaşır, kısacası performans başlar, alt devirlerde bile benzinli kolay kolay devreden çıkmaz ve aracı her an ittiğini hissettirir. Bu arada daha fazla şarj gerçekleşir ve elektrikli sistemin gücüde artarak takviye devam eder.

Alt devirlerde, ECO modda 40hp ile işler yürürken, Power modda 60hp ile başlarsınız (değerler anlaşılması bakımından).

Atkinson çevrimli motorların sıkıştırma oranı düşük olduğundan alt devirlerde Otto çevrimine göre daha güçsüz diye biliyordum.

Bırakın aynı hacme sahip, 1.33 motor 73hp/6.000dd  üretirken, 1.5 motor 75hp üretiyor.

Üst devirlerde bu fark olduğuna göre alt devirlerde de fark olacaktır.

Fakat alt devirlerde, 1.33 50hp üretirken Hybrid ECO modda 0.hp üretiyor, çünkü elektrik ile gidiyor sonra belki 40hp ile başlıyor, işte ekonomi bunların toplamında oluşuyor.

[(Gizli Üye)]

Tekin  Bey,

Şöyle bir yazı okudum az önce:

"The advantages of the Atkinson cycle engine are realized entirely in increased fuel efficiency; this increase is accompanied by a loss of low-speed torque and high-end power. "

Burada bahsedildiği gibi Atkinson çevrimindeki yakıt verimliliğine karşılık alt devirlerde düşük tork ve üst devirlerde düşük güç var.  Yani Otto çevrimine göre alt devirlerde tork daha düşük. Zaten Yaris Hybrid'de asıl motor elektrik motoruydu. Tork verimliliği yüzünden ilk kalkış elektrik motoruyla, sonra termik motor... ama az bir rampada, biraz gaza dokunsanız termik motoru hemen devir gösteriyor. Bunu sesinden anlıyorum. Yani bu durumda Atkinson çevrim motorlu Yaris öyle bir ayarlanmış ki termik motor düşük devir bandından kurtulmak için hemen üst devir çevirmeye gidiyor.

Yeni 1.2T motorda hem Otto hem de Atkinson çevriminin birarada kullanılması belki de bu iki çevrimin birbirine karşı avantajlarını kullanmaktır.

[(Gizli Üye)]

Ben teşekkür ederim.
Grafikte, piston kolu açısı ile bu strokun nasıl değiştiği görünüyor Mutlu. Grafiğe göre; Atkinson'da krank daha aşağıda. Tam sıkıştırmaya piston en aşağıda iken başlamıyor, piston kolu kranka göre belli bir açı yaptığında(mesafe gittiğinde) başlıyor gördüğüm kadarı ile (Stdandart ve Atkinson çevriminin karşılaştırmalı çiziminde sıra ile 1 ve 4 numaralı pistonların hareketleri).

Yanlış görmüşüm pardon, fakat resimde bir terslik mi var? Atkinson resmindeki sıkıştırma oranı standartdakinden daha fazla. Halbuki sıkıştırma oranı daha az deniyor.
Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 19:12:59Şu gif açıklayıcı oluyor. tamam şimdi oturdu.


Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 19:18:15yalnız hem atkinson hem de otto kullanan motorlardaki krank-biyel kolu değişiyor mu? nasıl bir mekanizma kullanılıyor çevrimler arası geçilirken?

[(Gizli Üye)]

Yanlış görmüşüm pardon, fakat resimde bir terslik mi var? Atkinson resmindeki sıkıştırma oranı standartdakinden daha fazla. Halbuki sıkıştırma oranı daha az deniyor.
Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 19:12:59Şu gif açıklayıcı oluyor. tamam şimdi oturdu.


Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 19:18:15yalnız hem atkinson hem de otto kullanan motorlardaki krank-biyel kolu değişiyor mu? nasıl bir mekanizma kullanılıyor çevrimler arası geçilirken?

Gif olarak görülen gerçek Atkinson çevrimli motor kesiti olmalı. Fakat teknolojideki zorluklar yüzünden farklı bir taktikle Atkinson çevrim prensibi yapılıyor. Bunun için özellikle emme subap zamanlaması ayarlanıyor diye biliyorum.

[(Gizli Üye)]

Yeni 1.2T motorda hem Otto hem de Atkinson çevriminin birarada kullanılması belki de bu iki çevrimin birbirine karşı avantajlarını kullanmaktır.

Yeni 1.2 T motorda her iki prensibin uygulanabilirliğini düşünemiyorum..? zira Atkinson Krank dönüş çapı Ottoya göre daha büyük.

Yukarıda açıkladığımın şimdi kısmen tersini açıklayarak olaya farklı bir açıdan bakmanızı sağlayayım.

Aslında Atkinsonda sıkıştırma oranı rakamsal olarak Ottoya göre daha fazla çünkü büyük çaplı Krank nedeniyle piston yukarı doğru daha fazla sıkıştırma alanı yaratıyor ama emme sübabı geç kapandığı için fakir karışım oluşuyor ve patlamanın şiddeti düşüyor. Fakir karışımı ottodaki gibi daha düşük sıkıştırarak patlatsaydı, ani ve sürekli start stoplarda çalışmama gibi problemler yaşanırdı.

[(Gizli Üye)]

Yeni 1.2 T motorda her iki prensibin uygulanabilirliğini düşünemiyorum..? zira Atkinson Krank dönüş çapı Ottoya göre daha büyük.

Yukarıda açıkladığımın şimdi kısmen tersini açıklayarak olaya farklı bir açıdan bakmanızı sağlayayım.

Aslında Atkinsonda sıkıştırma oranı rakamsal olarak Ottoya göre daha fazla çünkü büyük çaplı Krank nedeniyle piston yukarı doğru daha fazla sıkıştırma alanı yaratıyor ama emme sübabı geç kapandığı için fakir karışım oluşuyor ve patlamanın şiddeti düşüyor. Fakir karışımı ottodaki gibi daha düşük sıkıştırarak patlatsaydı, ani ve sürekli start stoplarda çalışmama gibi problemler yaşanırdı.

Tekin Bey,

Bildiğim kadarıyla; Atkinson motorunun kompleks krank yapısından dolayı Toyota gerçek Atkinson motoru kullanmıyor. Sadece Atkinson çevrimi prensibini kullanıyor. Aşağıda Toyota'nın yeni motoru için basın açıklaması  linki var.  Bir bölüme dikkat ederseniz; yeni 1.2T motorun, 1.0 litre motordaki gibi çift çevrim yapabildiğini görebilirsiniz. Otomobil hızlandıktan sonra fazla güce gerek kalmadığı için motor Atkinson çevrimine geçiyor.

"Like the 1.0-litre, the 1.2T uses advanced technologies that allow it to change from the Otto to the Atkinson cycle when running under low loads, vertical vortex high tumble air flow intake ports, an exhaust manifold integrated in the cylinder head and advanced heat management measures."

http://media.toyota.co.uk/2015/03/new-toyota-1-2t-engine-less/

[(Gizli Üye)]

Bu arada LPG'cilere geçmiş olsun. 1.2T motor D-4T sistemi kullanıyor. Yine lpg firmaları diğer direk enjeksiyon motorlara çözümler bulmuşken, Toyota 2.0 lt D4 motora çözüm bulmamışken, 1.2T'ye de çözüm bulmazlar. İnşallah LPG'ye ihtiyaç duyulmayacak seviyede bir yakıt sarfiyatı sunar.

[(Gizli Üye)]

Bülent bey, Krank ile değil ama VVT-iW (Variable Valve Timing – intelligent Wide) denen yeni bir Egzantrik sistemiyle müdahale edilmiş.
Beygirde Düşük devir ile yüksek devir aralıkları arasında 400dd var 114 beygire hem 5.200 hemde 5.600dd'da ulaşılabilmiş ve Tork üretim ve sonlanma devir aralığı baya açılmış.

Bunlar herhalde iyi şeylerdir. 

[(Gizli Üye)]

Tekin Bey, konu pekişmiş oldu.  Toyota, hibritte Atkinson çevrimi verimliliğini kullanmış, alt devirlerdeki tork verimsizliğini elektrik motoru ile gidermiş, şimdi de yeni motorlarında her iki çevrimin avantajlarını bir arada kullanmış. Güzel gelişmeler...
Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 22:07:06Bir de şöyle bir bilgiye ulaştım;

1.5 litre Atkinson çevrimli motor ile 1.4 litre Otto çevrimli motor arasındaki ağırlık ve teknik yapı nedeniyle %8 gibi bir yakıt tüketimi fark 1.4 motor lehine oluyor fakat 1.5 Atkinson çevrimli motor %13 daha verimli oluyormuş. Yani aynı otomobildeki iki motor arasında 1.5 litre Atkinson çevrimli araç %13 - %8 = %5 avantajlı oluyor.

[(Gizli Üye)]

2 günlük karma kullanım ortalama tüketimi. Yaklaşık 250 km. Daha alışamadım, bakalım nasıl olacak ilerde.

Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 22:42:08

[(Gizli Üye)]

2 günlük karma kullanım ortalama tüketimi. Yaklaşık 250 km. Daha alışamadım, bakalım nasıl olacak ilerde.

Ful şehiriçi değil sanırım. 4.9 lt çok iyi, normalde 6.5-7.0 litreyi görür şehiriçinde.

[(Gizli Üye)]

Maalesef sistem sadece Windows uyumlu, fotoğraf yüklemede sorun yaşadım. 4.9 idi yol bilgisayarı, onun fotoğrafıydı.
Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 22:45:12Yarı yarıya diyelim. Ama uzun yolda 5.3 idi, şehir içinde 4 filan galiba.
Mesaj Birleştirildi: Mart 23, 2015, 22:47:54Bu arada Corolla ile 5.9 görmüş adamım, bu konuda iyiyimdir

[(Gizli Üye)]

Yukarıdaki grafikte sadece supap ile hacimsel değişim yapmıyor krankın ve çevrimin açısı ile de yapıyor. Her bir krank tam dönüşünü 360 derece olarak ele aldığımızda, krank 360 dereceden fazla dönüş yaptığı noktada bir çeyreğin yarısı kadar daha dönüş gerçekleşmiş görünüyor. Buradaki diğer bir etki ise; silindir içi patlama esnasında, piston ve bağlı olarak krank-piston kolu açısı öne çıkıyor(bunu yanlış hatırlamıyorsam Ahmet Güve yöneticimiz de dile getirmişti bir konuda). Yani patlama anında piston kolu, piston eksenine paralel ise patlama ile aldığı etkiyi kranka iletme derecesi farklı olacak, piston merkezine göre patlama anında bir açısı var ise(piston kolunun) bu etkiyi iletme oranı farklı olacaktır. En basit örneklem ile; bisiklet durur iken, ilk pedal çevirmede, pedalı biraz üste kaldırıp, aşağı doğru bir hareket alanı olduğunda daha rahat haraket ederiz, oysa pedal-ayna kolu yere tamamen dik konumda olsa o bisikleti hareket ettirmek çok güç olur gücün yönlendirilmesi düşünüldüğünde.
 
 

 Motor devir ve torka göre, Otto-Atkinson karşılaştırması burada görülüyor grafiksel olarak.


 Şu supap zamanlama grafiğinde(Toyota'nın hybrid olmayan ancak Atkinson çevrimli motoru) sıkıştırma oranının supaplar ile nasıl değiştirildiği görünüyor Mutlu.

Yeşil karede bahsedilen Atkinson mantığı; emiş valfi, sıkıştırma zamanını da kısmen içine alacak şekilde açık kalmasına izin veriyor Atkinson çevrimi sayesinde.

[(Gizli Üye)]

Yani bu kadar teknik bilgi ve paylaşımdan sonra ;

"Hadi bir araya gelip yerli araç üretelim" diyesim geldi neredeyse.