Multijet Motor Teknolojisi

Giriş

Multijet motor, FCA (Fiat Chyrsler) tarafından geliştirilen bir dizel motor teknolojisine verilen isimdir. İlk common rail teknolojinin başarılı şekilde uygulandığı motor olması sebebiyle de önemlidir. İlk olarak 1997 yılında geliştirilen multijet motorun yeni nesilleri günümüzde hala binek araçlarda ve bazı ağır vasıta araçlarda kullanılmaktadır.

Dizel Motorlara Kısa Bir Bakış

Dizel motorlar Rudolf Diesel tarafından icat edildiği 1893 yılından bu yana sürekli olarak geliştirilmişlerdir. İlk dizel motorlar yüksek hacimli, ağır, marş alması zor, gürültülü ve titreşimliydi. Bu yüzden binek araçlarda kullanımı kısıtlıydı, sadece sanayilerde vs kullanılabiliyordu. Fakat marş motorunun icat edilmesi, turboşarj teknolojisi, common rail gibi uygulamalar ile günümüze kadar gelişerek gelmiştir ve binek araçlarda kullanımı mümkün olmuştur.
Dizel motorlarda, bilindiği üzere, yakıt silindir içine püskürtülmüş ve böylece harici bir ateşleme mekanizmasına ihtiyaç kalmamıştır. İlk dizel motor denemelerinde yakıtlar fıstık yağı ve ağır sanayi yağları gibi yakıtlar olsa da günümüzde daha temiz dizel yakıtları kullanılmaktadır. Yakıt, başlangıçta mekanik pompalarla dağıtıcı pompa vasıtasıyla motora verilmiş olsa da daha sonra ortaya farklı denemeler yapılmıştır. Günümüzde elektronik kontrollü common rail teknolojisi, özellikle binek araçlarda, yoğunlukla kullanılmaktadır. Bunun ilk olarak başarılı uygulanması ise multijet motorudur.

Multijet Motor Teknolojisi

1.Unijet Turbo Dizel Motor (JTD, uniJet Turbo Diesel)

1997 yılında Fiat’ın geliştirdiği ilk elektronik kontrollü common rail teknolojisine sahip ilk motordur. Geleneksel dizel motorlarında mekanik kontrollü yakıt püskürtme sisteminin aksine Multijet Motorlarda elektronik kontrol ünitesine sahip ve enjektörlerin elektronik olarak kontrol edildiği bir sistem vardır. Common rail sisteminde yakıt tüm enjektörlerin bağlı olduğu ortak bir haznede basınçlı olarak tutulur. Bu sayede istenilen miktarda ve basınçta yakıtı elde etmek neredeyse her motor operasyon noktasında mümkün olmaktadır. Common rail sayesinde daha az gürültülü, daha az is (soot) emisyonu üreten, daha az NOx emisyonuna sebep olan, daha güçlü ve daha verimli dizel motorlar yapmak mümkün olmuştur.
Multijet’ten sonra common rail teknolojisinin kullanımı Avrupa pazarında %15’ten %50’ye çıkmıştır. Bunun yanında Fiat Grubu 2002 yılında enerji ve çevre kategorisinde “Ekonomi İnovasyon Ödülü”ne layık görülmüştür.

Unijet motorda 1 pilot (pilot injection) ve 1 ana püskürtme (main injection) olmak üzere 2 enjeksiyonlu bir yakıt püskürtme stratejisi izlenmiştir. Pilot püskürtme motordan güç elde etmek amacıyla değil daha çok silindir içindeki havayı ana püskürtmeye hazırlamak olarak düşünülebilir. Pilot püskürtmeyle yakıtın tutuşma gecikmesi azaltılabilir, silindir içi basıncın ana püskürtmeyle aniden artmasının önüne geçilebilmektedir. Böylece motor gürültüsünü azaltmak mümkün olmaktadır.

2. Multijet Motor

2003 yılında tanıtılan motor, Unijet motorun geliştirilmiş halidir. İsimden de anlaşılacağı üzere yakıt püskürtme startejisi değişmiş ve bir strokta daha fazla püskürtme yapılmıştır. 1.3 L motor hacimli multijet motoru 2005 yılında yılın motoru seçilmiştir.
Aşağıdaki resimde multijette kullanılan yakıt püskürtme stratejsini görebilirsiniz:

Resimde gösterilen enjeksiyonları kısaca şöyle açıklayabiliriz:
Pilot Injection (Pilot Enjeksiyon): Dizel motorlarda silindiriçi basıncın aniden artışı yerine kontrollü artışı ile dizel motor gürültüsü azaltılabilir. Silindir içi basıncın artışı dP/CA ile ifade edilebilir; bu denklem birim krank mili açısında silindir içi basıncın ne kadar arttığını göstermektedir. Bu değerin yüksek olması ise dizel vuruntusu olarak bilinir.
Pilot enjeksiyon silindiriçi basıncın yavaş artışını sağlamak amacıyla kullanılmasının yanında diğer bir işlevi ise dizel yakıtının tutuşma gecikmesini azaltmasıdır. Şöyle ki pilot enjeksiyon ile küçük miktardaki yakıt silindiriçine püskürtülerek silindir içinde yanması ve sıcaklığı (dolayısıyla basıncı) arttırması sağlanır. Daha sonra yapılacak olan ana enjeksiyon (main injection) ise daha yüksek sıcaklıktaki silindiriçi karışıma yapıldığından tutuşma gecikmesi daha azdır. Ek olarak şunu da söylemek gerekir ki 1 strokta püskürtülen yakıt miktarında en çok payı ana enjeksiyon alır.

After Injection: Motordan çıkan egzoz gazını ısıtmak (özellikle soğuk motorda katalisti ısıtmak amacıyla) ve aynı zamanda is (soot) emisyonlarını düşürmek amacıyla kullanılır.

Post Injection (Post Enjeksiyon): Buradaki yakıt enjeksiyonu silindir içinde değil katalist içinde (DOC içinde) yanar; böylece DPF (Dizel Partikül Filtresi)’ndeki sıcaklık artar ve rejenerasyon mümkün hale gelir.

3. Multijet II Motor

2009 yılında Fiat’ın duyurduğu yeni multijet motor teknolojisidir. Multijet I’de 1 strokta 5 enjeksiyon yapılırken Multijet II’de enjeksiyon sayısı 8’e çıkartılmıştır. Enjeksiyon sayısının arttırılması ile verim artışı (dolayısıyla yakıt tüketiminin azalması), gürültü ve titreşimde azalma, emisyonlarda azalma ve güçte artış meydana gelmiştir.

Buradaki püskürtme stratejisinin Multijet 1’den farkı ana enjeksiyonun ikiye ayrılması ve post enjeksiyonun 3’e bölünmesidir. Burada post enjeksiyonun 3’e bölünmesinin amacı rejenerasyon sırasında püskürtülen yakıtın daha kontrollü bir şekilde yanmasını sağlamak, dolayısıyla da sıcaklık kontrolünün daha kolay sağlanmasıdır.

 Sonuç ve Tartışma

Common rail teknolojisinin başarılı olarak uygulandığı ilk motor olan multijet günümüze kadar geliştirilerek gelmiştir. Geliştirmelerde ana unsur hep püskürtme stratejisi olmuştur, bu birçok parametrede iyileştirme de sağlamıştır.

Yararlanılan Kaynaklar:

• http://www.techlineinfo.com/fiat-multijet-ii-the-next-generation-green-diesel-engine-technology/
• https://en.wikipedia.org/wiki/JTD_engine

Adem Oruz

30 Mart 2018