Makale : Sübap Yatağı (Bagası) Aşınması - Valf Yatağı Resesyonu

[Burak 5.112]

Geçtiğimiz günlerde Özgür'ün ( Redstone78 ) Yağlama Sistemi Aldatmacası isimli konusu sonrasında bir araştırma yapma gereği hissettim. Aslında belki çok daha önceden yapıp bazı bilgileri paylaşmamız gerekiyordu ama demek ki bir sebep gerekiyormuş.Konuyu araştırmaya başlayınca işin LPG'li Mazda araçlarının da karşılaştığı problemlerden olan sübap probleminin de çok güzel açıklamalarına rastladım. Bunlardan bir tanesini sizler için zamanım el verdiğince çevirip sizlerle paylaşmaya devam edeceğim.

Valf - Sübap Nedir ?

Valf Yatağı Resesyonu veya Sübap Yatağı Erimesini tam anlamak için öncelikli olarak Valf (Sübap) teriminin doğru anlaşıldığından emin olmalıyız.

Motor sübapları birbirinden tamamen ayrı iki parçadan oluşurlar. Birincisi sübap kafası ve gövdesi, ikincisi de yatağı veya bagası.

Bir çoğumuz sübap kafası ve gövdesine bakıp bunu sübap / valf olarak adlandırır ama gerçekte bu sadece parçalardan biridir.

Bu ayrımı yapmak önemlidir zira isimden de anlaşılacağı gibi Valf Yatağı Resesyonu veya Sübap Yatağı Erimesi gerçekte sadece yatakta yani baga da gerçekleşir, sübap kafası ve gövdesinde değil.

Valf Yatağı Resesyonu veya Sübap Yatağı Erimesi Nedir ?

Valf Yatağı Resesyonu veya Sübap Yatağı Erimesi sübap yatağının silindir kapağına doğru eriyerek deforme olmasıdır.

Resimde soldaki deforme olmuş sağdaki ise normal sübap yatağını göstermektedir.

Bu oluştuğunda sübap kafaları ve gövdesi deforme olmuş bagadan sebep güçlü sübap yayları tarafından yukarıya çekilir. Bunu sübapların kendini ayarlaması olarak açıklayabiliriz.

Bunun sonucu olarak sübaplar yukarıya o kadar çok çekilir ki normalde sübap iticilerimin eksantrik ile arasında olması gereken boşluk sıfıra iner.

Sübapların doğru kapanması için normalde bu ikisi arasında belirli bir açıklık olması gerekir. Bu ikisi arasında hiç boşluk bulunmaması, egzantrik milinin sürekli iticiye değmesine ve bu sebeple sübap ile yatak arasında sürekli bir açıklık bulunmasına yol açar. Bu da sübabın tam kapanmasını engeller ve kompresyonun düşmesine veya sıfırlanmasına , sonuç olarak da motorda ciddi güç kaybına sebep olur.

Peki buna neler sebep olur.

Bunun sebeplerini 3 bölüme ayırabiliriz ;

• Baganın ısı altında yumuşaması ( Brinelling )
• Erozyon
• Mikro kaynak

Unutmamalıdır ki motorun hangi yakıt ile çalıştığından bağımsız bu üç etken sürekli aktifdir.

Isı Altında Yumuşama ( Brinelling )

Bunu en basit şekilde bir demirci ustasının demire şekil vermek için elindeki demiri kor hale getirip döverek rahatça şekillendirmesi diye açıklayabiliriz. Erime ısısına yaklaşan her metal daha kolay şekil değiştirmeye meyleder. Bu da daha fazla ısının her metali şekil değiştirmeye daha çok meyilli hale getirdiği anlamına gelir.

Silindirli motorlarda sübap kafaları demirci çekicinin yerini alır yani sürekli sübap yataklarını yani bagaları döverler. Demirci Ustasında olduğu gibi sübap yataklarına uygulanacak fazla ısı bu etkiyi ve dolayısı ile deformasyonu hızlandırır.

Burada tek etken ısı değildir. Aynı zamanda çekiçin yani sübap kafalarının ağırlığı da önem taşır. Motor tasarımcıları bu etkiyi azaltmak için sübapları mümkün olduğu kadar hafif yapmaya çalışsalar da yeterince sert olması gereken bu parçada çok da seçenekleri yoktur.

Motor tasarımcıları bunu sübap sayısını arttırarak çözmüşlerdir. Sanıldığının aksine sübap sayısının arttırılması motorun daha rahat "nefes" almasını sağlamak değil, sübap kafa ve bagalarına uygulanan kuvveti bölerek azaltmaktır.

Erozyon

Erozyon hangi yakıtı kullanırsanız kullanın kaçınabileceğiniz bir durum değildir. Bu tamamen mekanik bir sonuç olduğu için bunu durdurmanın tek yolu sübapların hareketini, sübap başlarının dönüşünü durdurmaktır. Sübap başları kendi çevresinde döndüğü zaman basitçe karşı karşıya kaldıkları metallerin sürtünmesi sonucu sert olan yumuşak olanı daha çok etkileyecek şekilde aşındırır. Bu problemi çözmek için motor tasarımcıları çeşitli yöntemler kullanır. En çok kullanılan yöntemlerden birisi birbirine ters sarmala sahip iki yay kullanmaktır. Birbiri içine geçen iki yay kullanıldığı için döndürme kuvvetleri her halukarda eşit olmayacağından dönüş kaçınılmazdır ama oldukça aza indirilmiştir.

Buna kısmi bir çözüm de sübap başı ve yataklarının yağlanmasıdır. Erozyona uğrayacak maddeleri yağladığımızda her iki yüzeyden de daha az molekül aşınır. Bunu sağlamak için eskiden benzine kurşun eklenirdi çünkü kurşun yukarıda bahsedilen yağlamayı sağlar, aşınmayı azaltırdı ama günümüzde kurşunsuz benzin sebebi ile bu avantaj da gitmiş durumda.

Mikro Kaynak

Metalurji bize birbirine benzeyen iki temiz yüzeyin temas ettiği süre ne olursa olsun yapışmaya meylettiğini göstermiştir. Temas ettikleri süre ne kadar uzarsa ( motorun çalışmadığı süre ) ,yüzeyler ne kadar temizse ve metaller ne kadar birbirine benzerse mikro kaynak daha çabuk oluşacaktır.

Birbirine kaynamış yüzeyler birbirlerinden çekildiğinde her iki yüzeyden de moleküller koparak hasar verir. Bu olay sürekli gerçekleşirse sübap başı ve yatağı artık tam kilitlenemeyip yakıtı sızdırmaya başlayacaktır. Bundan korunmanın veya gecitirmenin en kolay yolu her iki yüzeye biraz "kir" eklemektir. Burada kir yani iki yüzeyi birbirinde ayıran şey yağ olabilir, bir çeşit cila veya boya olabilir, hatta bazı yakıtların yanması sonucu oluşan kurum da olabilir. Açıktır ki benzin ve dizel gibi yakıtlar yandıkları zaman bolca kurum üretirler ama şu da kesindir ki LPG bunlara göre çok daha temiz bir yanma sağlar ve karbon artığı bırakmaz. Yanmanın temiz olması da mikro kaynağı teşvik ederek oluşturduğu zararı hızlandırır.

Neden Bazı Motorlar Diğerlerine Nazaran Daha Çok Etkilenir ?

Yukarıdaki faktörler anlaşılırsa bir motoru benzin ve LPG ile çalıştırma arasında iki fark olduğu anlaşılır.

Mikro kaynak

İşin özü, sübap aşınması LPG kullanıldığında daha temiz bir yakıt olması sebebi ile biraz daha hızlı gerçekleşecektir. Mikro kaynağı önleyecek bir kir veya kurum bulunmamaktadır. Bu durum sizi endişelendirmesin, bunun etkisi gerçekten çok düşüktür. Burada konuştuğumuz sübap hayatı hala aracın kendi hayatından daha fazladır.

Mikro kaynak az da olsa kaçınılabilir. Çelik sübaplara karşılık Stellite ( Kobalt - Krom karışımı ) sübap yatakları iyi bir çözüm olabilir. Bu savaş meydanındaki bir diğer silah da yakıt katkılarıdır. Bunlar çoğunlukla hafif yağlar olarak ortaya çıkar. Doğru bir dozajda uygulanırsa sübap başklarını ve yataklarını yağlayarak erozyonu ciddi anlamda önleyebilir. Uygulandığında kurumun yerine alarak mikro kaynağı da engelleyecektir. Bu çok küçük miktardaki püskürtmeler sübaplarda çok az da olsa bir soğutma etkisine de sahip olacaktır ama bu göz ardı edilecek kadar azdır.

Burada önemli bir uyarı yapmak istiyoruz. Modern motorlarda aşırı uygulanan Sübap Koruyucu karışımlar egzoz emisyonunu olumsuz yönde etkiledeiği gibi katalitik konvertöre zarar da verebilmektedir.

Sübap Başı ve Yatağının Çalışma Isısı

LPG hakkında en çok duyacağınız yanlış bilgilerden birisi LPG'nin daha sıcak çalıştığı yönündedir. Bu bir şehir efsanesidir.

LPG aynı miktarda benzinin sadece %85 i kadar ısıl değere sahiptir. Bu sebeple aynı miktar LPG'den elde edilebilecek ısı benzinin en fazla %85 i kadar olacaktır.

Yalnız LPG kullanıldığında eksik olan bir faktör vardır - püsküren ıslak benzinin sübaplar üzerindeki soğutma etkisi. Buharlaşan benzin buğusu sübapları hafifçe soğuturken LPG benzinin sahip olduğu soğutma etkisine sahip değildir. Bunun bir sonucu olarak LPG'nin daha fazla sübap ısısı üretmesini beklersiniz ama biraz yukarıda açıkladığımız gibi durum böyle değildir. Yukarıda açıkladığımız gibi benzinin sadece %85 i kadar ısıl değere sahip olan LPG'nin soğutma dezavantajı düşünüldüğünde aslında iki şekilde motorun az çok aynı ısılarda çalıştığı söylenebilir.

Eğer sübap sıcaklıklarında bir artış olursa bu sübap yataklarında ısı altında yumuşama riskini arttırarak bu iş için çok yumuşak olan sübap yataklarındaki bozulmayı attıracaktır. Bu etkiden en çok zarar gören motorlar Ford ve Honda'nın bazı motorları, tüm Jaguar ( aslında hepsi Ford'dur ) ve tüm Subaru motorları olmasına rağmen aslında günümüz motorlarının %90 ı sorunsuzdur.

Hangi motorlar LPG dönüşümü için en az uygun olanlarıdır ?

LPG dönüşümü için en kötü motor kötü tasarlanmıiş yumuşak sübap yataklarına sahip olanlardır. Bunlar ısı altında yumuşama ve sürtünmeye sert olanlar kadar kolay direnemezler. Birbirine yakın metallerden yapılan sübap başı ve yataklarının da kolay etkilendiği bilinmektedir. Sübap başı ve gövdesinin ağırlığı da en az sertliği kadar önemlidir. Silindir başına 4 sübabı olan motorların 2 taneye sahip olanlardan daha dayanıklı olduğu bilinmektedir. Tabii burada bahsi geçen sübap yatakları yumuşak ise herhangi bir faydası olmayacaktır.

Sert Sübap Yataklarına Sahip Olan Motorlar Etkilenir mi ?

Hasar her türlü yakıtta meydana gelebilir.

Eğer yanlış yakıt hava karışımı uygulanması ( özellikle fakir karışım ) sebebi ile bir motor daha yüksek ısılarla çalışmaya zorlanırsa sübaplar aşısı ısınır ve sübap yataklarında ısı altında yumuşama çok daha hızlı bir şekilde gerçekleşir. İster LPG ister benzin olsun motora doğru bir karışım vermek çok önemlidir.

Sonuç olarak

Bu olayda tüm suçu LPG ye atmak doğru olmayacaktır. Eğer bir motor kurşunsuz benzinle sorunsuz bir şekilde tasarlanmışsa LPG de de hiç bir ek problem olmadan çalışacaktır ve unutulmamalıdır ki yukarıda bahsi geçen tüm etkenler kurşunsuz benzinde de geçerlidir, özellikle de motordaki paçalar maliyeti azaltma yönünde tasarlandıysa

Kesin olan bir hakikat vardır ki tüm motor sübapları kullanılabilir ömürlerinin sonuna gelecektir. Ne kadar sert yataklar , birbirinden farklı maddelerden yapılıp daha uzun süre dayansa da hiç bir şey sonsuza kadar sürmez.

Son olarak tüm modern LPG sistemlerinin aracın benzin karışımını dikkate aldığı düşünülürse fakir karışım veren bir motorua takılmış olan LPG sistemine de aynı veriler aktarılacağından kendisine iletilen bilgiyi kullanan LPG sistemi sorumlu tutulamaz. Bu direk olarak bir bakım problemidir, LPG değil.

Steven P. Sparrow BSc (Hons)

Şubat 2008

Link to original article

http://www.go-lpg.co.uk/VSR.html

Önemli Not : Terimlerin , kavramların tercümesinde, kelimelerin kullanılmasında var olduğunu düşündüğünüz hatalar için lütfen bilgi verin, ilgili değişiklikler yapalım.

makale yi okumak için buraya tıklayın

[muhendisxy 9]

LPG kıtı kullanılması ardından karşılaşılabilecek zararları da yazar mısın?

Bu etkiyi ne kadar surede yada km de görürüz ?

[Burak 5.112]

LPG kıtı kullanılması ardından karşılaşılabilecek zararları da yazar mısın?

Bu etkiyi ne kadar surede yada km de görürüz ?

 

 

Makale tamamlanınca bir çok nokta açıklanmış olacak ama genel tecrübelere baklılırsa LPG takıldıktan 50.000 sonra bu problemler görünmeye başlıyor.

[muhendisxy 9]

Bu yağlama hıc ınandırıcı gelmıyordu bana boşuna para kaybı.

Bunun dışında LPG takılı araçta 3000 devır ı gecmeyınce uzun vadede daha fazla km yı gorecegımıze ınanıyorum.

En son olarakta uzun km ler yaptığımızda en azından 300 km nın 50 km benzınle gıtmek aracı rahatlatır sanırım.

Kısaca kullanım cok onemlı

[simabao 21]

Makale tamamlanınca bir çok nokta açıklanmış olacak ama genel tecrübelere baklılırsa LPG takıldıktan 50.000 sonra bu problemler görünmeye başlıyor.

kullanıma bağlı olması seçeneği mantıklı geliyor. keza aracımı alalı ve brc lpg kiti taktıralı 2,5 sene (40 bin km) olmasına rağmen bu sorunu yaşadım ve subaplar değişmek zorunda kaldı. kullanıma gelince bu sürenin 2 senesi yumuşak kullanım  son 6 ayı ise yoğun seyehatler sebebi ile hızlı ve yüksek devirde geçti.

[Mehmet Özdemir 3.575]

Bu olay sadece Lpg'de mi olur? Benzin veya motorin kullanan motorlarda da karşılaşılır mı?

[Cherkess 179]

Motorinde çok geç oluyor diye biliyorum. Ama benzinlilerde uzun vadede subap ayarı ister. Ama LPG bu işi biraz daha erkene alır hatta sağlıklı montaj yapılmamışsa yağlama ballama gibi sistem eklenmişse daha büyük sıkıntıların baş göstermesi de olası bir durum.

Şu an için bilinen en sağlıklı sistem Sıvı LPG yani Vialle.

Birde Tsi Fsi Tfsi Gdi gibi motorlara bağlanan sürekli %15 benzin tüketen LPG sistemleri biraz daha uzun Ömürlü.

Ancak bu işin her zamanki gibi Püf Noktası sağlam işçilik kaliteli montaj ve kalibrasyondur.

Siz siz olun adam gibi referansı olmayan yerlerde montaj yaptırmayın.

Ben eski aracıma Brc taktırmıştım rölantiden arıza lambasına oksijen sensörü arızasından stop etmeye kadar olası tüm sorunlarla boğuşmuştum.

O zamanlar Urfadaydım sonra Sivas a tayinim çıkınca Surtaş ta Selahattin ustaya götürdüm aracımı. Tüm sorunlarımı halletti. Uzun yolda 410 km yol giden 1.4 cc aracımı öyle bir düzeltti ki menzilim 560 km ye çıkmıştı. Şehiriçi 250 km giderdim 330/340 km ye çıktı menzilim. Eski montaj yapan ustanın bir sürü montaj ve kalibrasyon hatasını düzeltti.

Sonraki 2 aracımı da sırf Selahattin usta montaj yapsın diye benzinli aldım çok şükür birini hiç sorun yaşamadan sattım ikincisine biniyorum yine sorun yok.

O yüzden önce usta seçin sonra kit e karar verirsiniz.

[Burak 5.112]

Arkadaşlar, makalenin tercümesini bitirdim. Birebir bir tercüme olmadı. Merak edenler için makalenin orijinal linkini de paylaştım orada çok az daha detay bulabilirsiniz.

 

Makalenin yazarı ile yaptığım görüşmede fakir karışımın neden yüksek ısıya sebep olduğuna dair teknik bir bilgi alamadım ama Emre Deler arkadaşımızdan aldığım bilgi şu yönde ;

 

"LPG bilindiği gibi benzine göre daha yavaş yanan bir yakıttır. Yüksek yük altında ( yüksek devir ve map değeri ) egzoz sübapları açıldığında yanma henüz bitmemiş veya ortam soğumamış olur. Bunun etkisi ile yatak aşınmaya ve sübap içe geçmeye başlar.

 

Dikkat edilirse aynı ısıya maruz kalan, aynı malzemeden yapılmış olan emme sübabı bu ısıdan hiçbir şekilde zarar görmez çünkü bu sübaplar içeri alınan hava sebebi ile soğutulmaktadır".

[Zealot 2.626]

Bu güzel bir açıklamaymış

[Burak 5.112]

Aslında sebep üretilen yüksek sıcaklık değil (ki zaten öyle bir durum yok), ısının sübap üzerinde daha uzun süre etkin olması gibi duruyor değil mi Ufuk ?

[Cherkess 179]

Burak abi fakir karışım olayını izah edemez bence çünkü hem az yakıt hem yavaş yanma ile fakir karışımda LPG nin çıkabileceği en yüksek sıcaklık muhtemelen benzin kadar olur.

Ancak bir ihtimal var bu durumda mesela kalitesiz benzinlerin yaptığı etkiyi yaratabilir mi fakir karışım yani subap vurma yaptırabilir mi orası tartışılır. Çünkü bir ara Urfa'da bol bol bulunan kaçak benzinden bir teneke almıştım ilk aracıma subaplar vurmaya başlamıştı meğer solvent tiner gibi madde de katıyorlarmış çakallar. O etkiyi yaratabilir gibime geliyor uzun vadede fakir karışım.

[Cherkess 179]

Burak abi bu konuyu Subaruclub a da taşıyorum müsaadenle.

[evranoz 70]

Burak emeğine sağlık. Güzel bir çeviri ve çalışma olmuş..

[Burak 5.112]

Burak abi bu konuyu Subaruclub a da taşıyorum müsaadenle.

Tabii Özgür, mutluluk duyarım

Burak emeğine sağlık. Güzel bir çeviri ve çalışma olmuş..

Teşekkürler, ben de keyif aldım ve bir çok şey öğrendim çevirirken

[Zealot 2.626]

Eski notlarıma göz gezdirdim. Bir kaç arkadaşın da araştırmalarına baktım. 

 

Toparlayarak edindiğim son bilgilerden önemli noktaları sizinle paylaşayım; 

 

Makaledekinin aksine Lpg ile benzinin alt ısıl değerleri arasında çok bir fark yok. (Kaynak : her yerde mevcut)

 

LPG : 10600 kkal/kg

Benzin : 10500 kkal/kg

 

LPG Minik bir miktar daha yüksek enerji kapasitesine sahip.  (+)

 

 

LPG gaz fazında püskürtüldüğü için emme manifoldundan alınan hava ile çok daha üniform karışıyor..(benzine göre)  bu da daha iyi, daha verimli bir yanma gerçekleşmesini sağlıyor. (+)

 

Benzin çok yüksek basınçla püskürtülürse kendi kendine tutuşmaya başlayabilir ama LPG nin oktanı yüksek olduğu için böyle bir problem yok .(+) (oktan : kabaca yanma direncidir. Yüksek oktan daha zor yanar.)

 

 

LPG ile Benzin yandığında, ortaya çıkan alevlerin sıcaklıkları arasında kayda değer bir fark yok. Karışım cinsine , sıcaklığına , oranına v.s. bağlı olmakla birlikte 2200-2600K arasında değişebilir,  ( ben lpg daha sıcak bir alev oluşturuyor sanıyordum. Yanılıyormuşum)

 

 

LPG nin moleküler ağırlığı az olduğu için VOLÜMETRİK VERİM direkt olarak düşmekte ve güç kaybı buradan gelmekte

 

LPG  benzin ve dizel yakıta göre daha temizdir ve Karbon birikintisi yoktur..  ( olay burada başlıyor)

Benzinle yanmada subaplar üzerinde 0.05 ile 0.2 mikron arasında karbon birikintisi olabiliyor.

İşte bu karbon  depoziti sıcaklığın subaplara nüfuz etmesinde çok önemli bir etken. Akıp giden sıcak hava yüzeye direkt temas edemediği için subaplar emniyetli çalışma sıcaklığını geçmiyor.

 

Üreticiler araçlarının subaplarının çalışma sıcaklığını ölçüp bu değerleri kurtaracak en hafif metalleri seçerek mekanik kayıpları azaltmaya  çalışıyorlar ve Benzinli bir araçta karbon oluşması normal olduğu için bunu da hesaba dahil ediyorlar.

magnezyum subaplar da ortaya çıkıyor ve kapaktaki yerini alıyor.

 

 

 

Benim son kanaatim : subap ve gaydların yüzeyinde karbon birikinitisi olmaması sonucu ile sıcaklık daha derine nüfuz ediyor ve subaplara zarar veriyor.  

 

 

 

Not : Bir diğer yandan, benzine göre kalibre edilmiş motorlarda subap açma kapama zamanları hep benzinin tutuşmasına göredir.

Özellikle üst devirlerde kendinden tutuşmayı engellemek veya seri tutuşma sağlamak için ayarlanan krank avansı , yakıt yüksek oktanlı LPG ile değiştirildiğinde

 

Üst devirlerde tutuşma benzinden farklı zamanlarda olacağı için subaplarda şiddetli zorlamalar yaratmaktadır. 

 

 

 

http://imagizer.imageshack.us/a/img673/7569/WChn5V.png

[muhendisxy 9]

O zaman Uzun surelivkullanimlarda; Yusek devirlerde (3500) ustu aracimizi benzinle, dusk devirlerde 3500 alti LPG kullanalim.

[Zealot 2.626]

zaten böyle bi kanı var.  üst devirlere çıkma sebebiniz güç almak olduğu için, bari benzine de alın. tam güç olsun.. 

 

öte yandan 3500 - 4000  devir üstüne benzinlede lpg ile de hiç çıkmazsanız, muhtemelen subaplarınız zor eskiyecektir..

[Fotifoti 2.389]

çok bilgilendirici olmuş lpg için en iyi koruma arada benzinle gitmek gibi görünüyor . 

[Sequencer 9]

Araba üreticileri sadece LPG için bir motor geliştirinceye kadar bu tarz arayışlar olacaktır. Bunun çözümü ilk orjinal LPG'li aracın (yerli olması hayalimdir) piyasaya çıkmasıdır. Zaten Türkiye şartlarında aracınız dizel değilse ve petrol istasyonunuz yoksa LPG den başka seçenek kalmıyor. Bana sorarsanız bu tür bir geliştirme (tahminimce) daha az artık madde çıkardığı için benzinliden daha verimli olması beklenir.

[Ilgaz-p 47]

çok bilgilendirici bir yazı özellikle mazda3 ümde yasadım

iyi bir lpg montajı  ve yüksek devirlerde aracı benzinde kullanmayı tercih ederek lpg ile uzun kilometreler yapılabilir