motorlarda sistemler_elektrik_şarj_marş - Abdullah Demir

MARMARA ÜNİVERSİTESİTEKNOLOJİ FAKÜLTESİMAKİNE MÜHENSİLİĞİ BÖLÜMÜMOTORLARDA SİSTEMLERHazırlayan:Yrd. Doç. Dr. Abdullah DEMİR

Motor ElektriğiMotor ElektriğiAküMarş Motoru (Marş sistemi)Alternatör (Şarj sistemi)Ateşleme bobini (Ateşleme sistemi)Kontak anahtarıGösterge paneliSensörler

AküElektrik enerjisini kimyasal enerji olarak depo eden ve devresine alıcı bağlandığı zaman bu enerjiyitekrar elektrik enerjisine çevirerek dış devreye veren bir üreteçtir.

Akü•Araç motoru çalışmadığı zamanlarda kullanılacak alıcılara akım göndermek.(Radyo, kalorifer, sigara yakacağı, lambalar gibi alıcılar.)•Motorun ilk anda çalışabilmesi için marş motoruna elektrik akımı vermek.•Motor çalışırken elektrik sisteminde voltaj ve amperaj dengelemesi yapmak (Yaniyüksek devirlerde alternatörün üreteceği voltaj bazen fazla yükseleceğindenalıcıların zarar görmesine sebep olabilir). Bu durumda akü alternatörünoluşturduğu akımın bir kısmını üzerine alarak aşırı voltajın yükselmesini önler.Ayrıca taşıt çalışırken motordan hareket alan şarj sistemi alıcıları besleyebilse demotor durduğu anda bazı gereksinimler için yine elektrik enerjisine ihtiyaç vardır.Bu fonksiyonlar araçta akü ile sağlanmaktadır.

Marş SistemiMotorun kendiliğinden çalışabilmesi gibi bir özelliği olmadığından, krankıçevirebilmek ve çalışmasını sağlamak için dışarıdan bir kuvvete gereksinimvardır. Birçok marş sisteminde, otomobillerde bir elektrikli motor kullanılmaktadır.Bu motor, bir pinyon dişliyi volan dişlisi üzerine geçirip çıkaracak şekilde bir marşselenoidine sahiptir.Mars motoru aküden temin edilebilecek sınırlı güçle, büyük bir tork oluşturmalıdır.Aynı zamanda, hafif ve küçük olmalıdır. Bu nedenlerle, DC (Doğru akım) serisimotorlar kullanılır.Motor kendi başına, emme, sıkıştırma, yanma ve egzoz stroklarını, devamlıolarak tekrarlayıncaya kadar tam olarak çalışmaz. Motorun çalıştırılmasındaki ilkaşama, motoru çevirerek, ilk yanma zamanını oluşturmaktır. Bu sebeple marşmotoru, en az ilk yanmayı oluşturabilecek minimum motor devrini sağlayacakkapasitede olmalıdır.Bir motoru çalıştırabilmek için gereken minimum döndürme hızı, motorun yapısınave çalışma koşullarına bağlı olarak değişir, fakat genellikle bir benzinli motor için40-60 d/d ve bir dizel motor için 80-100 d/d'dir.

Marş sistemiAküKontak anahtarıMarş motoru

Marş sistemiGünümüz otomobillerindekullanılan marş motoru,pinyon dişliyi volanüzerindeki dişlere geçiripçıkaracak bir marşselenoidiyle donatılmıştır.ReferansDört tip marş motoru vardır.Klasik tipRedüksiyon tipPlanet tipD Redüksiyon tipe göre daha kompaktır. Endüvi bobini küçüktür böylece toplam boy kısaltılmıştır.

Marş SistemiDüşük sıcaklıklarda motoru çalıştırmak için daha büyük bir tork gerektiğinden, soğuk ülkeler içintasarlanan otomobillerde redüksiyonlu tip marş motoru kullanılır. Bu tipte motorun ağırlığı veboyutlarına oranla daha fazla tork üretmek mümkün olduğundan, günümüzde sıcak ülkelerde debirçok otomobilde bu tip kullanılmaya başlanmıştır.Otomobiller genellikle 12 V akü kullandığından, marş motorları bu voltaja göre tasarlanırlar. Bazıdizel motorlu araçlar, seri şekilde bağlı iki adet 12 V‘luk akü (12 V + 12 V = 24 V) ve çalıştırmaperformansını arttırmak için 24 V‘luk marş motoru kullanırlar. 24V’luk mars motorunun yapısı,çalışması ve arızacılığı temelde 12 V‘luk modelleriyle aynıdır.

Redüksiyon Tip Marş Motorunun YapısıBu tip marş motorlarında; birmarş selenoidi, küçük bir yüksekdevirli motor, çeşitli redüksiyondişlileri, bir pinyon dişli, bir marşkavraması vs. bulunur.Ekstra dişliler marş motorudevrini 3 veya 4 kat düşürerekpinyon dişliye aktarırlar. Selenoidrodu aynı eksende bulunanpinyon dişliyi direkt olarak iterekvolan dişliyle kavrastırır.Bu tip marş motorları, ölçü veağırlıklarına oranla, klasik tipegöre daha büyük tork üretirler.

Planet Tip Marş Motorunun YapısıPlanet tip marş motoru, redüksiyonlu tipteolduğu gibi endüvinin dönme devrini düşürmekiçin bir planet grubu kullanır ve pinyon dişliklasik tipte olduğu gibi bir tahrik levyesiylevolan dişlisine geçirilir.Endüvi mili devrinin düşürülmesi, üç planetpinyon dişli ve bir çevre dişli tarafındangerçekleştirilir. Endüvi mili dönerken, planetpinyon dişliler ters yönde dönerek, çevredişlinin dönmesine neden olurlar. Bununlaberaber çevre dişli sabit olduğundan planetpinyon dişliler kendiliğinden çevre dişliiçinde dönmeye başlarlar. Planet pinyondişliler, planet pinyon dişli miline bağlıolduğundan, planet pinyon dişli milini debirlikte döndürürler. Endüvi mili dişlisinin,planet pinyon dişlilerine ve çevre dişliye,dişli oranları, sırasıyla 11:15:43'tür. Bu dişligrubunda devir düşümü yaklaşık 5 oranındaolduğundan, pinyon dişli devri de 1/5oranındadır.

Şarj SistemiElektrik ile ilk keşifi yapan İngiliz bilimadamı Michael Faraday 19. yüzyılınilk yarısında yaptığı deney veçalışmalar sonucunda manyetikenerjiden elektrik akımı eldeedilebileceğini keşfetmiş ve ilkelektrik dinamosunu yapmıştır.O zamandan bu güne kadar çeşitliaşamalardan geçen dinamolar,otomobilin icat edilmesiyle otomobilede şarj sistemi olarak yerleşmiştir.Otomobille birlikte gelişen şarjsisteminde önce üç fırçalıdinamolar ve daha sonrada ikifırçalı şönt dinamolar kullanılmıştır.Şarj sistemiAküyü doldurur ve elektrikli alıcıları besler.AlternatörAküŞarj uyarı lambasıKontak anahtarı

Şarj SistemiAlternatör motordan gelen mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Mekanik enerjimotordan bir kasnak vasıtasıyla alınır ve rotor döndürülerek, stator sargılarındaalternatif üretilmesi sağlanır. Bu alternatif akım diyotlar tarafından doğru akımaçevrilerek aküye gönderilir.Alternatörün temel parçaları elektro mıknatıslanmayıakımını üreten stator ve akımı doğrultan diyotlardır.oluşturan rotor, elektrikBunlara ek olarak, aynı zamanda manyetik oluşturulması için rotora akım geçirenfırçalar, rotorun yumuşak bir şekilde dönmesini sağlayan rulmanlar ve rotoru, statoruve diyotları soğutmak için bir fan bulunmaktadır. Tüm bu parçalar ön ve arka kapaktarafından birleştirilir.

Şarj Sistemi

Şarj Sistemi ParçalarıAlternatörKasnakla birliktedönen rotor statörsargılarında elektriküretilmesini sağlar.KasnakRotorStatörDiyotlarIC regülatörTerminal “B”

Şarj Sistemi• Şarj sistemi üç temel elemandanoluşmaktadır; batarya/akü,alternatör ve regülator.• Alternatör aküyle birlikte çalışaraktaşıt çalıştığında elektrik ihtiyacınıkarşılar.• Alternatörde alternatif akım üretilirve daha sonra bu akım doğruakıma dönüştürülerek akünün veelektrikselekipmanlarınbeslenmesinde kullanılır.

Şarj SistemiŞarj sisteminde dört kablo alternatöre bağlanır.• B alternatör çıkışı aküyü elektrik akımıyla besler.• IG alternatör/regülatör dönüşümünü sağlar.• S akü şarj voltajının kontrolü için regülatör tarafından kullanılır.• L regülatör tarafından kullanılan uyarı lambasının toprak hattıdır.

Şarj SistemiAlternator Terminal Tanımları“S” TerminalSenses BatteryVoltage“F” TerminalRegulator BypassFull Field Testing“IG” TerminalIgnition Switch SignalTurns Regulator ON“L” TerminalGroundsWarning Lamp“B” TerminalAlternator OutputTerminal to Battery

Şarj SistemiÖn KapakEtiketArka KapakTahrik KasnağıRegulator, Diod& Fırça KapağıSürkülasyon DeliğiMontaj KulağıAlternator B+Çıkış Terminali

Şarj SistemiŞarj uyarı lambası: Şarj sistemi elektrik üretmediği zaman bu lamba yanar.

Benzinli Motor Sistemleri / Ateşleme SistemiECU çeşitlisensörlerden gelenbilgilerle en uygunzamanda bujide güçlübir kıvılcım oluşturarakbenzin hava karışımınıyakar.Kontak anahtarıAküAteşleme bobini veateşleyiciBujiMotor ECU’suKam mili konumsensörüKrank mili konumsensörü24

Benzinli Motor Sistemleri / Ateşleme Sistemi - TürleriPrimer terminal (+)Primer terminal (-)Primer bobinDemir çekirdekSekonder bobinSekonder terminalAteşleyiciBujiTip A Her silindir için bir ateşleme bobini ve bir ateşleyici vardır.Tip B Her iki silindir için bir ateşleme bobini ve bir ateşleyici vardır. Sistemde yüksekgerilim kablosu kullanılır.Ateşleme bobini ve ateşleyiciBujiYüksek gerilim kablosu25

Benzinli Motor Sistemleri / Ateşleme Sistemi - TürleriKlasik TipAteşleme bobini veateşleyiciden elde edilenyüksek voltaj distribütörvasıtasıyla bujilere dağıtılır.IIA (Entegre ateşlemesistemi) Tip: Ateşleme bobinive ateşleyici distribütörüniçindedir.DistribütörDistribütör kapağıRotorAteşleme bobiniAteşleyiciMotor ECU’suSinyal rotoruSinyal bobini26

Benzinli Motor Sistemleri / Ateşleme Sistemi - TürleriBujiMerkez ve şasi elektrotları arasında güçlübir kıvılcım oluşturur.Merkez elektrotŞasi elektrotuV-kanalıU-kanalıUzun bujiÇok elektrodlu bujilerBujinin ömrünün uzaması için şasielektrotu sayısı artırılmıştır.Oluklu buji elektroduOrta elektrodda veya şasi elektrotda “U”veya “V” şeklinde bir oluk vardır.Rölantide, düşük hızda ve düşük yüktealevin yayılmasını iyileştirir.Uzun elektrdlu bujilerYanmayı iyileştirmek için elektrodlaruzun yapılmıştır. Buna uyguntasarlanmış motorlarda kullanılmalıdır.27