Merhaba;
Aslında senin sorularını aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz.
1- 2 ve 4 sübablı motorlar avantaj ve dezavantajları
2- Benzinde oktan sayısının performansa önemi
3- çoklu vites grubunun avantajları
Öncelikle motor teknolojisinde bildiğin bir konuyu hatırmakla başlayalım. Biliyoruz ki, 4 zamanlı motorlarda silindir içerisine alınan yakıt ve yanmış gazlar sübab mekanizmaları sayesinde gerçekleştirilmektedir. standar olarak birçok motorda 1 adet emme sübabı 1 adet eksoz sübabı bulunur.
Sübab teknolojisi ve sayısı, motorun kullanım niteliğine, tork ve gücüne bağlı olarak seçilir. Motor ilk olarak harekete piston üst ölü noktadan alt ölü noktaya inişi esnasında emme sübabının açılıp içeriye hava+yakıt karışımının alınması ile başlar ve bu motorun dakikada 1 devir yapmasından, 6000 devir yapmasına kadar aynı gerçekleşir.
Ancak, havanın emiş hızı, yani silindire birim zamanda dolma hızı değişmez. Yani hava, motor belli bir devri geçince, silindirin üst ölü noktasından alt ölü noktasına gelinceye kadar geçen sürede (mesela 6500 devirde) silindirin içerisine tam olarak dolamaz. Bu emme sübabının çapına ve açık kalma süresine bağlıdır. Bunu önlemek için motorda daha büyük sübab kullanmak gerekir. Yani daha büyük sübablar ve daha uzun süre açık tutmayı başarırsak, motor yüksek devirlerde silindir içerisine daha çok hava+yakıt doldurabilecektir. Birçok motorda piston alt ölü noktadan üst ölü noktaya giderken sübabın alt ölü noktayı geçtikten bir süre sonra kapanmasının nedeni budur.
Ancak bu durum alt devirde sorun yaratır. siz çok fazla büyük sübab kullanırsanız, motor alt ölü noktaya geldiğinde içeriye istenilen hava doldurulmuş olur. Ancak sizin sübablarınız, alt ölü noktayı geçtikten sonra kapanacağında, motorunuza aldığınız hava yakıt karışımını, alt devirlerde tekrar emme sübabından dışarıya kaçırılır. Bu durumda alt devirlerde güç ve tork kaybı yaşanır. Bu durumda hem alt devirde hemde üst devirde istenilen hava+yakıt karışımını alabilmek için sübab sayısını büyütmek yerine farklı ölçülerde iki sübab kullanılır. Alt devirlerde, küçük sübab emiş için gereken vakumu ve hava frenini sağlarken, üst devirlerde büyük sübab gereken havanın silindire alınmasını sağlar. Bu nedenle 1980 lerin başında çoklu sübab teknolojisi kullanılmaya başlanmıştır (çift emme sübabı bulunan motorlarda sübablar farklı çaplardadır.). Ayrıca, sübab büyütülebilmesi, gereğinden fazla ve standart dışı sübab kullanılması anlamına gelir. Ayrıca, silindir kafasında yeterince yer bulunmadığından, genelde çoklu sübab teknolojisi kullanılır.
Gelelim eksoz sübabına. Eksoz, yanmış gazların dışarı atılması işlemidir. İstenilen, egzoas gazının tamamının silindirden dışarı atılmasıdır. Ancak, küçük hacimli motorlarda, alt devirlerde egzos gazının bir miktarı silindir içerisinde kalması istenilir. Bu hem ek dolgu (eksoz gazının sıcaklığı nedeni ile basıncı fazladır), hemde içeriye alınan hava+yakıt karışımının yeterli ısıda olmasını sağlar. Bu küçük bir egzos sübabı ile mümkündür. Ancak devir arttıkça motordaki gazın tamamının atılması, içeriye istenilen taze karışımın alınması gerekir. bunun içinde gereken büyük egsoz sübabı. İşte bu nedenle 2 eksoz sübabı tercih edilmektedir.
Yanlız, eksoz sıkması işlemi daha çok alt devirde ihtiyaç duyulur ve eksoz susturucusu ile de sağlanabilir. O zaman mercedesin yaptığı gibi, 3 sübablı motorlar (2 emme 1 egzos) tercih edilir. Bilindiği üzere egzos susturucusu iptal edilen motor, üst devirlerde performans sağlarken, özellikle küçük hacimli motorlarda, alt devirlerde önemli güç kayıplarına yol açar.
Bu nedenle motorlarda günümüzde çoklu sübab teknolojisi kullanılmaktadır. Ancak yine son teknolojide çok sübablı motorlar, hep alt devirlerde güç kaybettikleri görülmektedir. Sebebi, çok sübab çok fazla hareketli parça, çok fazla yay baskısı, daha fazla sürtünme demektir. Üst devirlerdeki avantaj, alt devirlerde güç kayıplarına yol açmaktadır. Bu nedenle, sürekli alt devirlerde kullanımı tercih edilen Virago, 4 sübabı, üst devirlerde kullanılması hedeflenen hyosung 8 sübabı tercih eder.
Gelelim benzine. Benzinde oktan, benzinin tutuşma sıcaklığını temsil eder. Oktan sayısı ne kadar yüksekse, benzin o kadar yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır ve yüksek bir yanma sıcaklığı gerektirir. Motorlarda sıkıştırma ve avans diye tabirleri biliyorsun. Sıkıştırma, hava yakıt karışımının, kendi kendine yanmaya başlamadan elde edile en düşük hacim değeridir. Motorda, hava+yakıt karışımının belli bir yanma hızı vardır. Bu hız değişmez. Bir motorda güç elde etmek istiyorsan, hava yakıt karışımını mümkün olduğunca sıkıştırıp ateşlemen gerekir. Ama ortaya çıkan basınç, karışımın sıcaklığını da artırır. Bu sıcaklık, buji ateşlemeden yanarsa, detenasyon (titreşim) oluşturur ve istenmeyen durumdur. Günümüz teknolojisinde, küçük hacimli motorlardan güç elde edebilmek için mümkün olduğunca sıkıştırmayı artırmak gerekir. Buda dayanıklı yakıtlar anlamına gelir. İşte yakıt teknolojiside, bu gelişime ayak uydurmuş, yüksek oktanlı yakıtları çıkarmıştır.
Motorun, yanma grafiği, kullandığı yakıta bağlı olarak hesaplanır. Genel olarak motosikletler 95 oktana göre dizayn edilirler. 98 oktan kullanıldığında, sadece yüksek devirlerde yakıtın kendi kendine tutuşması engellenmiş olur. Bu hissedilmeyecek kadar az bir değerdir. Yüksek oktandan verim alabilmek için, motorun sıkıştırma oranının artırılması gerekir. Silindir kapağı bu yüzden taşlanıp, sübablar pistona yaklaştırılır ve sıkıştırma artırılır.
Çoklu vites seçeneği ise, soh hızı artırmaktan çok, son hıza çabuk ulaşmak yada, son hıza daha düşük devirde ulaşmak için tercih edilir.
