Enjektör Nedir? – Yakıt Enjektörü Nasıl Çalışır?

Enjektör Nedir?

Enjektör, bir sıvı ya da gazın muayyen bir tazyik altında bir sistem ya da ortama püskürtülmesini elde eden bir aygıt ya da bileşendir. Enjektörler, çoğu değişik endüstride kullanılan mühim bir teknolojidir.

Enjektörler, genelde yakıt, ilaç, kimyasallar, yağlar, boya, su ya da hava gibi maddelerin kontrollü bir halde bir sistem ya da ortama enjekte edilmesini sağlar. Bu enjeksiyon işlemi, muayyen bir tazyik altında gerçekleşir ve enjektörün içerisindeki bir mekanizma ya da valf tarafınca denetim edilir.

Enjektörler, çoğu değişik tasarıma haiz olabilir. Bazı enjektörler, bir piston ya da valf sayesinde sıvıyı ya da gazı püskürtürken, ötekiler elektromanyetik valfler ya da piezoelektrik kristaller gibi değişik mekanizmalar kullanır. Enjektörlerin çabalama prensibi, enjekte edilecek maddeye ve kullanım amacına bağlı olarak değişebilir.

Enjektörler, çoğu endüstride sıklıkla kullanılır. Örneğin, arabalarda yakıt enjektörleri, yakıtın silindir içerisine püskürtülmesini sağlar. Tıp alanında ise deva enjektörleri, ilaçların hastalara enjekte edilmesini kolaylaştırır. Kimya endüstrisinde ise kimyasal maddelerin doğru miktarda ve doğru zamanda bir reaksiyon kabına enjekte edilmesi için enjektörler kullanılır.

Enjektörler, maddenin titiz bir halde enjekte edilmesini sağlayarak verimlilik, denetim ve emniyet sağlar. Bu nedenle, çoğu endüstride mühim bir rol oynarlar.

Yakıt Enjektörü Nedir?

Yakıt enjektörü, bir içten yanmalı motorda yakıtın silindir içerisine püskürtülmesini elde eden bir bileşendir. Motorun çalışması için lüzumlu olan yakıt-hava karışımının doğru miktarda ve doğru zamanda silindirlere enjekte edilmesini sağlar.

Yakıt enjektörü, genellikle benzinli motorlarda kullanılır. Motor denetim ünitesi (ECU) tarafınca denetim edilen enjektörler, yakıtın basınçlı bir halde silindir içerisine püskürtülmesini sağlar. Bu sayede yakıt-hava karışımı daha benzeşik bir halde oluşur ve motorun performansı, verimliliği ve emisyonları iyileştirilir.

Yakıt enjektörleri, genelde silindir kafasında yer alır ve silindirin yanısıra bulunan emme manifolduna bağlıdır. Enjektörler, yakıtın silindir içerisine püskürtülmesi için bir meme ve bir elektromanyetik valf içerir. Motor denetim ünitesi, enjektörleri açıp kapatarak yakıtın doğru zamanda ve doğru miktarda enjekte edilmesini sağlar.

Yakıt enjektörleri, yakıt ekonomisini artırırken bunun yanı sıra emisyonları da azaltır. Ayrıca, enjektörlerin açılıp kapanma süreleri denetim edilerek motorun gücü ve performansı da ayarlanabilir. Yakıt enjektörleri, modern arabalarda sıklıkla kullanılan bir teknolojidir ve motorun daha bereketli çalışmasını sağlar.

Yakıt Enjektörü Çeşitleri?

Yakıt enjektörleri, benzinli ya da dizel motorlarda kullanılan enjektörlerdir ve yakıtın silindir içerisine püskürtülmesini sağlar. Yakıt enjektörleri çeşitleri, kullanılan teknolojiye ve enjeksiyon sistemi tasarımına bağlı olarak değişebilir. İşte sıklıkla kullanılan birtakım yakıt enjektörü çeşitleri:

1. Elektromanyetik Enjektörler: Elektromanyetik enjektörler, benzinli motorlarda sıklıkla kullanılan enjektörlerdir. Elektromanyetik valfler, yakıtın muayyen bir tazyik altında silindir içerisine püskürtülmesini sağlar. Bu enjektörler, motor denetim ünitesi tarafınca denetim edilir ve enjeksiyon süresi ve miktarı ayarlanabilir.
2. Piezoelektrik Enjektörler: Piezoelektrik enjektörler, dizel motorlarda kullanılan enjektörlerdir. Piezoelektrik kristaller, yakıtın tazyik altında püskürtülmesini sağlar. Bu enjektörler, yüksek basınçlı enjeksiyon sistemlerinde daha süratli ve titiz enjeksiyon sağlar.
3. Common Rail Enjektörler: Common rail enjektörler, dizel motorlarda sıklıkla kullanılan enjektörlerdir. Bu enjektörler, yakıtın yüksek basınçlı bir “common rail” ismi verilen bir boru hattında depolandığı bir sistemdir. Enjektörler, motor denetim ünitesi tarafınca denetim edilerek yakıtın doğru zamanda ve doğru miktarda püskürtülmesini sağlar.
4. Direct Injection Enjektörler: Direct injection enjektörler, benzinli motorlarda kullanılan enjektörlerdir. Bu enjektörler, yakıtın direkt olarak silindir içerisine püskürtülmesini sağlar. Bu sayede yakıt-hava karışımı daha benzeşik olur ve motorun performansı ve verimliliği artar.
5. Port Fuel Injection Enjektörler: Port fuel injection enjektörler, benzinli motorlarda kullanılan enjektörlerdir. Bu enjektörler, yakıtın emme manifolduna püskürtülmesini sağlar. Yakıt-hava karışımı silindirin emme sürecinde oluşur. Port fuel injection enjektörleri, daha eski enjeksiyon sistemlerinde sıklıkla kullanılır.

Bu enjektör çeşitleri, yakıtın doğru miktarda ve doğru zamanda silindir içerisine püskürtülmesini sağlar. Her bir enjektör çeşidi, değişik motor tasarımlarına ve performans ihtiyaçlarına makul olarak kullanılır.

Yakıt Enjektörünün Amacı:

Bir yakıt enjektörünün amacı, yakıtı tamamiyle ve eşit şekilde yanması için atomize ya da sis formunda püskürtmektir. Yakıt Enjeksiyon Pompası (FIP) , her bir enjektörün giriş portuna yüksek basınçlı hatlar vasıtasıyla basınçlı dizel yakıt sağlar. 

Ancak geleneksel ya da birinci nesil enjektörler hidromekanik basınçla açılır. Geleneksel enjektörün içerisindeki bir yay, yüksek tazyik hatlarındaki tazyik muayyen bir değere ulaşana kadar iğneli valfi ‘kapalı’ konumda tutar. Aşağıdaki şemada görüldüğü gibi, önceki nesil DI ve IDI dizel motorlarda geleneksel enjektörler kullanılıyordu.

Geleneksel bir yakıt enjektörünün çabalama prensibi:

İğneli valf, basınca duyarlı bir yay tarafınca tam anlamıyla denetim edilir. Yüksek miktarda atomize ya da sis halindeki mazotu silindire püskürtürken yerinden kalkıyor. Basınç düşmüş olduğu anda, iğneli valf yuvasına geri döner ve bu da enjeksiyonun durmasına niçin olur. Enjeksiyon memesi son aşama kritik toleranslara sahiptir. Hareketli parçaları arasındaki boşluk fakat 0,002 mm ya da 2 mikrondur.

Günümüzün enjektör ünitesi, dizeli sadece 0,25 mm² büyüklüğündeki nozuldaki ufak bir açıklıktan zorlar. Sonuç olarak enjekte edilen yakıt miktarı 1 mm³ ile 350 mm³ arasında değişebilmektedir. Geleneksel enjektörler hidro-mekanik olarak açılır ve kapanır. 140 ila 210 kg/cm2 arasında değişen yaklaşık meme açma basınçlarına sahiptirler. Ayrıca, modern bir Bosch ünitesi dizeli 2.000 km/s hızla püskürtüyor. Bosch ve Lucas , dünyanın önde gelen dizel nozül üreticileridir.

Çalışma prensibi bir Benzin Enjektörü:

Yeni nesil benzin enjektörleri, konvansiyonel dizel enjektörlerden yapı ve ebat olarak olabildiğince farklıdır. Benzin Direkt Enjeksiyonlu (GDI) motor, yanma odasının içerisindeki hava-yakıt karışımını üretir. Giriş valfi açıklığı ancak taze havanın içeri girmesine izin verir. Yüksek basınçlı enjektörler benzini yanma odasına püskürtürken, yanma odası soğutmasını iyileştirir. Böylece, daha yüksek sıkıştırma sayesinde daha yüksek motor verimliliği sağlar ve bu da yakıt verimliliğini ve torku artırır.

Yüksek basınçlı bir pompa, yakıtı yüksek basınçlı bir yakıt rayına (diğer adıyla common rail ) besler. Ayrıca Bosch HDEV5 Yüksek basınçlı solenoid enjektörün 20 MPa’ya kadar nominal sistem basıncı ve ancak 15 μm Damlacık boyutu/SMD (Sauter Ortalama Çap) vardır. Enjektörler, yakıt rayına/ ortak raya takılır . Ayrıca, enjektörler yakıtı son aşama çabucak yüksek basınçta ölçer ve atomize eder. Ek olarak, enjektörler optimum bir karışım sağlar ve yanma odasına benzin püskürtür.

Birim Enjektör nedir?

Ayrıca, CRDi dizel motorlardaki yakıt enjeksiyon sistemleri ‘Birim Enjektör’ ya da ‘Pompa/Enjektör’ kullanır. Bir enjektör memesinin ve enjeksiyon pompasının fonksiyonlarını tek bir ünitede birleştirir. Bu tasarım, önceki nesil modellerde bütün silindirler için kullanılan ortak bir pompa yerine her bir silindire atanan ayrı bir pompadan oluşur.

Bu sistemde, pompa ve nozül, direkt olarak silindir kafasına oturan tek bir kompakt düzenek durumunda birleşir. Bu tasarım, yüksek basınçlı yakıt borularına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Bunun yerine, direkt olarak silindir kafasına işlenmiş entegre kanallar dizeli besler. Böylece yakıt borusu kaçaklarının ihtimaller içerisinde arızalarının giderilmesine destek olur.

Birim Enjektörün Çalışması:

Çalışırken, bir üstten eksantrik mili , düşük basınçlı bir yakıt dağıtım pompasını çalıştırır. Akabinde silindir kapağındaki yakıt kanallarına ve bütün enjektörlerin giriş ağzına dizel sağlar. Pistonlu pompayı enjektörün içerisine sürmek için ortak bir eksantrik mili kullanır. 

Bu tasarım, 2.200 bar’a kadar daha yüksek enjeksiyon basıncı ve doğru enjeksiyon zamanlaması sağlayabilir. Ayrıca, püskürtülen yakıt miktarını titiz bir halde denetim eder. Ek olarak, bir solenoid valf, yakıtı enjektöre beslemek için açma-kapama anahtarı olarak çalışır.

Piezoelektrik Enjektör:

En gelişmiş enjektör tipi kuşkusuz ‘Piezoelektrik-Enjektör’dür. En yeni nesil CRDi motorlar için artırılmış duyarlılık sağlar ve 3.000 bar ya da 44.000 psi’ye kadar yakıt basınçları oluşturur. Ayrıca günümüzün bu yakıt enjektörleri ‘Piezo’ prensibi ile çalışmaktadır. ‘Piezo’ kelimesi, sıkmak ya da bastırmak anlamına gelen Yunanca ‘piezein’ kelimesinden gelir.

Bir Piezo aktüatör, enjektörde üst üste istiflenmiş yüzlerce seramik gofretten oluşur. Piezo kristalleri, hafif genleşerek elektrikle yüklendiğinde saniyenin ancak birkaç binde biri gibi bir müddette yapılarını değiştirebilirler. Yığının bu genişlemesi, doğrusal hareketine niçin olur. Daha sonrasında aralarında rastgele bir mekanik irtibat olmaksızın direkt olarak enjektör iğnesine iletilir. Sonuç olarak, enjektörler birkaç milisaniye (saniyenin binde biri) içerisinde açılır/kapanır. Sonuç olarak, bir gramın binde birinden daha hafif olan olabildiğince azca miktarda yakıtı enjekte edebilir ve ince bir halde dağıtabilir.

Piezoelektrik-Enjektörler şunları içerir:

1. Çok yüksek çabalama hızı
2. Son aşama süratli reaksiyon süresi
3. Valfin hareketinin tekrarlanabilirliği
4. Enjekte edilen yakıtın titiz bir halde dağıtılması
5. Daha yüksek frekans – yanma döngüsü başına yedi enjeksiyona kadar

Piezo-Enjektörler:

1. Hava-yakıt karışımının yanmasını optimize edin.
2. Daha düşük yakıt tüketimi.
3. Kirleticileri azaltın, emisyonları azaltın.

Yakıt enjektörünün çabalama videosunu buradan izleyin:

Sıkça Sorulan Sorular