TARIFNAME IÇTEN YANMALI MOTORLARIN SIKISTIRMA ORANINI DEGISTIREBILEN SISTEM Teknik Alan Bulus, normal içten yanmali motorlarda sikistirma oranini motor çalisirken dahi degistirebilen bir sistem ve yöntem ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Bilindigi gibi normal bir içten yanmali motor çalisma mantigi 4 zamanli olup; sirasiyla emme, sikistirma, atesleme, egzoz olarak tanimlanmaktadir. Mevcut motorlarda yakit patladiginda piston, piston kollari vasitasiyla krank milini dikey olarak itmekte ve krank milinin eksantrik yapisi sayesinde krank milini döndürmektedir. Motorlarda güç üretimi önce yakitin içindeki kimyasal enerjinin isi enerjisine dönüsmesi, sonra da bu isi enerjisinin pistonu harekete geçirmesiyle gerçeklesir. Bir dört zamanli motorda bu islem su asamalari izler: 1. Yakit ve hava karisimi pistonun disari hareketiyle dolar. 2. Karisim pistonun içeri hareket etmesiyle sikistirilir. 3. Sikismis karisim benzinli motorlarda buji tirnak araligindan çikan bir kivilcim ile tutusturulur, dizel motorlarda ise yüksek basinç ve sikistirma neticesinde enjektörler araciligiyla püskürterek yanma gerçeklesir. Yanma sonucu açiga çikan enerji ile piston disari dogru itilir. Bu sayede krank mili döndürülür ve kinetik enerji elde edilmis olur. 4. Pistonun geri dönüsü sirasinda egzoz valfi açiktir ve egzoz gazlari pistondan atilir. Döngü böylece baslangiç konumuna gelir ve 1. asamadan itibaren islemler yinelenir. Motorun bir döngüsünü yukarida anlatilan 4 asamada tamamlamasindan dolayi bu tip motorlara 4 zamanli motorlar ismi verilir. Halihazirda 2 zamanli motorlar da kullanilmaktadir. Iki zamanli motor da içten yanmali bir motor tipidir. Daha yaygin olarak kullanilan dört zamanli motordan farki, pistonun dogrusal hareketlerinde 4 yerine 2 stroka sahip olmasidir. lki zamanli motorlarda emme ve sikistirma 1 strokta, yanma ve egzoz 1 strokta yapilir. Dört zamanli motorlarda ise her is için 1 strok gerekir. Emme ve Sikistirma: 2 zamanli motor tipinde emme ve egzoz supaplari yoktur. Emme ve egzoz islemleri silindir içinde olusan basinç farklari vasitasi ile yapilir. Piston yukari hareket ederken, üst kisimdaki karisimi silindir içinde sikistirmaya baslar. Bu esnada pistonun yukari hareketi ile krank bölümünde bir vakum olusur ve karisim krank bölümüne dolar. Bu karisim yakit, yag ve hava karisimidir. Sikisan karisim buji ile ateslenir ve patlama olusur. Çikan enerji pistonu asagi iter. Yanma ve Egzoz: Pistonun asagi itilmesi ile egzoz çikisi açilip, emis agzi kapanir. Yanma sonucu ortaya çikan atik gaz, egzoz borusundan atilir. Pistonun hareketi ile asagida sikisan karisim, tasima cebinin açilmasi ile pistonun üst kismina dolar. Üst kisma yeni karisim dolmasi ve egzoz gazinin tamamen atilmasi ile çevrim tamamlanir ve diger çevrim baslar. 2, 4 veya farkli zamanli normal içten yanmali motorlarda sikistirma orani hiçbir zaman degistirilemez, sürekli sabittir. Bir içten yanmali motorda aradigimiz 2 özellik vardir, 1-Verimlilik 2-Güç. Sikistirma orani ise bu iki istek arasinda en optimum noktada sabit bir deger belirlenerek motorlar tasarlanir. Yani motordan güç istiyorsak ona göre, verimlilik istiyorsak ona göre fabrikada üretim esnasinda bir kere sikistirma oranini belirler ve bu sikistirma orani 0 motor için hiçbir zaman degismez. Bu durum performans & verimlilik kayiplarina neden olmaktadir. Yapilan patent arastirmasinda bulus konusu sisteme benzer bir patent basvurusu bulunamamistir. Bununla birlikte benzer teknik alanda yapilmis bazi patentlere asagida atiflar yapilmistir. orani mekanizmasi ile ilgili olup, bir ucundan bir piston pimine baglanan en az bir üst baglantiyi ve üst baglantinin diger ucunu bir krank pimine baglayan bir alt baglantiyi içerir. Üst ölü noktada, üst ve alt baglantilar arasindaki varsayimsal baglanti noktalari, piston pimi merkezini ve krank pimi merkezini birlestiren çizgi parçasinin her iki tarafinda varsayilabildiginde ve baglanti noktalarindan ilki daha küçük bir egime sahip oldugunda, piston pimi merkezinin ileri geri hareketinin eksenel çizgisinden ve piston pimi merkezini ve birinci baglanti noktasini birlestiren bir çizgi parçasina krank milinin dönme yönü ile ayni dogrultuda ölçülen açi; ikinci baglanti noktasiyla karsilastirildiginda, birinci baglanti noktasi gerçek baglanti noktasi olarak seçilmektedir. https://y0utu.be/A6H66xfEZC4 linkinde görülen videodaki Nissan'in VC-Turbo teknolojisi, su an ticarilesmis olarak ayni islevi gerçeklestirebilen tek teknolojidir. Anca bu teknoloji, bulusumuzda kullanilan sistem ve yöntemi açiklamamaktadir. Sikistirma oranini degistirmek için farkli yöntemler kullanmaktadir. Video detayli olarak incelenirse bulusumuz ile benzerlik içermedigi net olarak görülecektir. Ayrica Video izlendiginde bulusumuzun aksine oldukça fazla hareketli parça kullanildigindan dolayi motor dayanikliligi, maliyeti, bakim zorlugu gibi etkenler açisindan çok daha negatif etkilere sahip oldugu görülebilir. U52523105A ise farkli bir sisteme sahip degisken sikistirma motoru ile ilgilidir. TR2019/06820 numarali patent basvurusu; motorun basit bir planet disli setinin gelistirilerek çikis miline uyarlandigi, krank mili eksenin hareketli oldugu, genisleme oraninin sikistirma oranindan büyük oldugu, konvansiyonel motorlara göre isil verimin daha fazla yükseltilmesini amaçlayan asiri genislemeli içten yanmali motor mekanizmasi ile ilgilidir. Sonuç olarak, mevcut motorlarin sahip oldugu problemlerin varligi ve mevcut çözümlerin yetersizligi, ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir. Bulusun Amaçlari Bulusun ana amaci; normal içten yanmali motorlarda sikistirma oranini motor çalisirken dahi degistirebilen bir sistem ve yöntem gelistirmektir. Bulusun bir diger amaci, bulus konusu sistem sayesinde motorun sikistirma oranlarinin istenilen zaman verimlilik için, istenilen zaman ise güç için ayarlayabilir olmasidir. Bu sayede Performans & Verimlilik degerlerinde %10-15 gibi bir verim artisi saglanmistir. Ayrica https://youtu.be/jOAn3RbXcPg linkinde Nissan tarafindan hazirlanmis videoda örnek kullanim senaryolari detayli bir sekilde anlatilmistir. Bu videodakinin aksine bulusumuz sayesinde pistonun hareketini degistirmek yerine, üst ölü noktadaki hacmi degistirerek ayni etkiyi almak hedeflenmektedir. Sekillerin Kisa Açiklamasi Sekil 1, bulus konusu sistemin önden görünümüdür. Sekil 2, bulus konusu sistemin üstten görünümüdür. Sekil 3, bulus konusu sistemin yandan görünümüdür. Sekil 4, bulus konusu sistemin yandan kesit görünümüdür. Referans Numaralari A. Içten yanmali motor Piston Krank mekanizmasi Kam mekanizmasi Emme-egzoz subaplari Motor blogu Hacim ayarlama elemani Bulusun Detayli Açiklamasi Bulus, normal içten yanmali motorlarda sikistirma oranini motor çalisirken dahi degistirebilen bir sistem ve yöntem ile ilgilidir. Sekil 1, Sekil 2, Sekil 3 ve Sekil 4'de bulus konusu sistemin, bir içten yanmali motor (A) üzerine uygulanmis halinin sirasiyla önden, üstten, yandan ve yandan kesit görünümleri verilmistir. Içten yanmali motor (A); bir krank mekanizmasi (3), krank mekanizmasina (3) biyeller (2) ile irtibatlanmis olan ve krank mekanizmasina (3) hareket veren pistonlar (1), pistonlar (1) üzerine konumlanmis olan ve bir kam mekanizmasindan (4) hareket alarak açilip kapanan emme-egzoz subaplari (5), bir motor blogu (6) ve Sekil 4'de görüldügü üzere motor blogu (6) üzerine (a) ve (b) yönlerinde hareket edebilecek sekilde monte edilen bir hacim ayarlama elemani (7) içermektedir. Bulusun önceki teknikten en önemli farki, Sekil 4'de görüldügü üzere motor blogu (6) üzerine (a) ve (b) yönlerinde hareket edebilecek sekilde monte edilen bir hacim ayarlama elemani (7) sayesinde piston (1) en üst noktada iken pistonun (1) üstünde kalan bölüme hacim ayarlama elemani (7) ile hacim daraltmasi yaparak, sikistirma oranini degistirmektir. Bulus sayesinde pistonun üstünde kalan bölüme hacim ayarlama elemani (7) vasitasiyla hacim daraltmasi yapilarak sikistirma oraninin motor çalisirken dahi degistirilebilmesi saglanmistir. https://youtu.be/lpZqiuaZYGY Iinkindeki videoda anlatildigi gibi motorlarin sikistirma orani; pistonun en alt nokta ile en üst nokta arasindaki hacimlerinin birbirlerine bölünmeleri ile bulunur. Örnek vermek gerekirse piston (1) en alt noktada iken 100 CC oldugunu farz eder, en üst noktaya geldiginde ise 10 CC bir hacim kaldigini düsünürsek bu motorun sikistirma orani 100/10 = 1021 olarak belirlenir. Not: Içten yanmali motorlarda (A) eger güç istiyorsak sikistirma oranini düsük tutmak önemlidir, çünkü eger sikistirma orani yüksek olursa yukaridaki linkte verilen videoda da anlatildigi gibi 'VURUNTU' adi verilen durum ortaya çikar, yakit istenilen zamanin disinda kendiliginden patlar ve motorun düzensiz çalismasina neden olur. Bu yüzden de motor verimsizlesir. Bulus konusu sistem ile amaçlanan, güç istedigimizde vuruntu yapmayacak, verimlilik istedigimizde ise yeterince sikistirma oranina sahip olacak bir motor tasarlamaktir. Bulus konusu sistemde piston (1) en üst noktada iken pistonun (1) üstünde kalan 10 CC'Iik bölüme bir hacim ayarlama elemani (7) ile hacim daraltmasi yaparak, sikistirma oranini degistirmektir. Yani; pistonun (1) üstünde kalan noktaya bir civata veya mil benzeri herhangi bir cisim olan hacim ayarlama elemani (7) vasitasiyla hacim daraltmasi yapilarak sikistirma oraninin motor çalisirken dahi degistirilebilmesinin saglanmasidir. Örneklemek gerekirse; motorun verimi arttirilmak istendigi zaman hacim ayarlama elemani (7) içeri dogru girerek (a yönünde hareket ederek) pistonun üstünde kalan 10 CC'Iik alani 8 CC'ye düsürecek, bu sayede sikistirma orani 100/8 = 12,5:1 oranina gelecektir, bu sayede motor daha az yakit tüketerek daha verimli bir sekilde çalisacaktir. Ancak motorun gücü arttirilmak istendiginde ise hacim ayarlama elemani geri çekilerek (b yönünde hareket ederek) pistonun üstünde kalan hacim 12 CC'ye çikartilacaktir, bu sayede sikistirma orani 100/12=8,3:1 oranina gelecektir. Bu sayede motorun sikistirma orani 8.3 ile 12,5 arasinda degiskenlik gösterebilecektir. TR TR TR TR TR TR