bujiller ve buji okuma sanatı :) 2. bölüm ALPER KAYICAN

[realbiker]

BUJİLERE GENEL BAKIŞBujiler motorun en az dikkat sarfedilen parçalarından birisi. Sadece kilometresi dolduğunda değiştirilen bujiler aslında motosikletin ateşleme ve yakıt kalitesinin en önemli göstergelerinden birisidir.
Bu seriyi teknisyenler, meraklılar ve günlük kullanıcıların bujilerinin durumu, sorun giderilmesi ve kullanımı hakkında daha detaylı bilgi sahibi olmaları için yazıyorum. Burada okuyacağınız bilgiler içten yanmalı iki zamanlı, dört zamanlı, rotary, yüksek performans motor bujileri için geçerlidir.
Bujiler motorun pencereleri gibidir. (yanma odasına açılan tek pencere), ve değerli bilgileri edinebileceğiniz bileşenlerden birisidir. Hastanın termometresi gibi bujiler de motorun semptom ve performansını gösterir. Tecrübeli bir mekanik bu izleri takip ederek birçok sorunun temeline inebilir, yakıt hava karışımı ve yakıt kalitesi hakkında bilgi edinebilir..
BUJİ TEMEL BİLGİLERİ:
Bujilerin temel iki görevi vardır:
• Yakıt/hava karışımını ateşlemek
• Yanma odasınında oluşan ısıyı dışarı iletmek
Bujiler yakıtı ateşleyip hareket enerjsini ortaya çıkartmak için gerekli elektrik akımını yanma odasına taşımakla yükümlüdür. Yanma işleminin gerçekleşmesi için ateşleme devresinde üretilen yeteri miktardaki elektrikle elektrodları arasında kıvılcım oluşturur. Buna “elektriksel performans” diyoruz.
Bujinin baş kısmında ki ısının erken ateşlemeye yol açmaması için optimum sınırlarda tutulması gerekmektedir, tabi verimli ateşlemeyi sağlayacak ısının da altına düşmemeli. Buna da “ısısal performans” diyoruz. Ve buji modeline göre değişiklik gösterir.
Bujiler bilinenin aksine ısı üretmez, ısıyı uzaklaştırır. Isısını çeperleri yoluyla motorun soğutma sistemine iletir.
Isı aktarma oranını etkileyen değişik etkenler vardır:
• Ateşleme burnu uzunluğu
• Ateşleme burnu etrafındaki hava hacmi
• Merkez elektrodun ve porselen yalıtkanın materyali ve tasarımı.
Çalışma ısısı aralığı üzerine binen elektriksel gerilimle alakalı değildir. aksine atabildiği, iletebildiği ısı miktarıyla ilgilidir.
Isı aralığı ve ısı aktarım şeması
İzolasyon burnu (porselen), ateşleme tepe noktasından başlayıp porselenin metal kılıfla birleştiği yere kadar devam eder. Bujinin en sıcak noktası izolatörün üst noktası olduğundan, tepe noktası ısısı erken yada geç ateşlemede kritik bir rol oynar. Buji, tekne ya da yarış arabasında ise ateşleme noktasında ısı 500C-850°C arasında olmalıdır. Eğer tepe noktası ısısı 500°C altında olursa, ortadaki elektrodu çevreleyen izolatör üzerine yapışan (porselen) tortu ve karbon artıklarını yakıp atamaz. Bu yüzden kalınlaşan tortu tabakası geç ateşlemeye yol açar. Eğer tepe noktası ısısı 850°C üzerindeyse aşırı ısınmaya yol açar ve porselen izolatör ısınarak elektrodların erimesine yol açar. Bunun sonucu olarak erken ateşleme, patlama oluşarak motora ciddi zararlar verebilir. Genel buji tiplerinde , bir tipten diğerine tipler arasındaki ısı soğruma aralığı farkı 70°C -100°C dir.
Tepe ısısı ve görünüşü
Ateşleme noktasının görünüşü çalışma ısınıa bağlı olarak değişir. Bujiler için temel üç performans göstergesi vardır: iyi, erken ateşleme, aşırı ısınma. Erken ateşleme sınırı ile aşırı ısınma sınırı arasında kalan bölge en uygun çalışma bölgesidir ve “bujinin kendi kendisini temizleyebildiği” alan olarak adlandırılabilir. Bu aralıktaki çalışma ısısı buji üzerinde biriken tortu ve karbon bileşiklerinin yakılarak atılabildiği ısıdır..
İzolatör porselen uzunluğu bujinin çalışma ısısı aralığını belirleyen baş faktördür. Porselen uzunluğu uzadıkça absorbe edilen ısı oranı azalır, kısaldıkça artar, ve yanma odasında oluşan ısı silindir çeperlerinden geçerek su kanallarındaki su aracılığı ile soğutulur. Bu durumda bujinin optimum çalışma ısısı yüksektir diyebiliriz ve sıcak buji tipine girer.Sıcak tipte bujiler porselen üzerindeki ısıdan çok yanma odasının ısısı sayesinde üzerindeki tortu ve karbon birikintilerden kurtulur, yani kalite ve ateşleme gücü ile tipinin ilgisi yoktur.
Soğuk tipteki bujilerin porselen boyu kısadır ve daha fazla ısı absorbe ederler. Isı daha kısa bir yoldan atılır ve bujinin optimum çalışma ısısı daha düşüktür. Daha soğuk ateşleme düzeyi motorun performans artırımı yapıldığı hallerde, ağır yük taşıma kapasitesi ya da kısa aralıklarla yüksek devirli çalışma ortamına uygundur. Soğuk tip bujiler ısıyı hızla uzaklaştırır ve erken ateşlemeyi engeller, elektrodların erimesini engeller. (Soğuk tipteki bujilerin performansını motorun ısısı etkiler, bujinin çalışma ısı aralığı değil).
Aşağıdaki listede bujinin çalışma ısısını etkileyen etkenler belirtilmiştir. Takip eden semptromlar bujinin çalışma ortamının ısısını değiştiren etkenlerdir. Buji ısıyı oluşmaz ya da bu etkenleri ısı üretimine itmez , ancak değişik seviyelerde ısıyla baş edebilmesi gerekir...aksi durumda ısı aşırı yükselme eğilimine girer ve motor zarar görür.
Hava/Yakıt Karışımı motor performansını ve buji çalışma ortamının ısısını ciddi şekilde etkiler.
• Zengin karışım ateşleme noktası ısısını düşürür, geç ateşleme ve performansta ciddi düşüşe yol açar.
• Fakir karışım silindir ve ateşleme noktasının ısısının yükselmesine yol açar. Böylece erken atşeleme, yanma sonucu bujinin, muhtemelern motorun hasırna yol açar.
• Yakıt/ hava karışımı ayarını yaparken bujilerin de okunması faydadan öte bir zorunluluktur.
Yüksek Sıkıştırma Oranı/Şiddetli güç binmesi buji ve silindir ısısını arttırır
• Sıkıştırma oranı şu modifikasyonlarla azaltılabilir:

a) yanma odası hacminin küçültülmesi (i.e.: taşlanmış, kubbelendirilmiş istonlar, daha küçük silindir başları, v.b.)

b) güç artırımı ekleme (Nitros, Turbocharger yada Supercharger)

c) eksantrik mili değişimi (dereceli eksantrik gibi)
• Sıkıştırma oranı düşünce, düşük ısılı buji, yüksek oktanlı yakıt, dikkatle ayarlanmış ateşleme zamanlaması ve hava/yakıt oranlaması şarttır. Bu durumda düşük ısılı buji seçiminin ihmal edilmesi motorda ciddi hasarlara yol açar.
Ateşleme Avans• Ateşleme zamanlamasında %10luk artış bujiye binen ısının 70°-100° C arasında artışına yol açar
Motor devir hızı ve ağır yük• Motor devrinin yükselmesi ve yük binmesi ısının yükselmesiyle orantılıdır. Sabit bir hız ve devirde (yüksek devir), çok ağır yüklemede, daha düşük ısılı bir buji kullanılmalıdır
Çevresel hava ısısı
• Havanın soğuk olduğu zamanlarda, yoğunluk/hacim artış gösterir, böylece hava/yakıt karışımı fakirleşir.
• Bu durumda silindir basıncı (kompresyon oranı) ve buna bağlı oladak ısısı yükselir.böylece buji ateşleme noktası daha yüksek sıcaklığa maruz kalır. Yakıt oranı düşürülmelidir..
• Tersi durumda, yani havaların sıcak olduğu zamanlarda, yoğunluk/hacim azalır, karışım zenginleşir, yakıt oranı arttıtıllmalıdır
Havadaki nem oranı
• Nem oranı yükselince, hava yoğunluk/hacim azalır, zengin karışım püskürtür
• Sonuçta sıkıştırma oranı ve ısısı düşer, sonuçta buji yeterli verimlilikte ateşleme yapmaz ve güç kaybı oluşur.
Barometrik Basınç/Rakım• Bujinin ateşleme noktasındaki ısı düşer
• Rakım yükseldikçe ateşleme odasındaki basınç ve ısı dolayısıyle bujinin ateşleme noktasındaki ısı düşer
• Birçok mekanik bu durumda değişik ısı arlıklarında buji tipleri kullanmaktadır.
• Doğru olan yol kaybedilen hava basıncının karbüratör memelerinin ya da hava/yakıt karışımının baştan ayarlanmasıyla geri kazanımıdır.
Anormal Ateşleme Durumları
Erken Ateşleme• Hava/Yakıt karışımının önceden ayarlanmış doğru ateşleme anından önce yanması olarak tanımlanabilir.
• Yanma odasındaki aşırı ısınmış bölgelerden kaynaklanır...avans ayarının yükseltilmesinden, aşırı ısınmış buji elektrodlarından, düşük oktanlı yakıttan, düşük hava/yakıt karışımından, yüksek basınç-sıkıştırma oranından yada motorun yetersiz soğutulmasından kaynaklanır.
• Daha yüksek oktanlı yakıt seçimi, daha düşük yanma ısısı aralığına sahip bir buji, daha zengin karışım yada daha düşük sıkıştırma oranı ile giderilebilir.
• Ateşleme zamanlamasını ve soğutma sistemini elden geçirmek gerekebilir.
• Erken ateşleme ve patlama farklı konulardır.
Erken Patlama• Bujilerin en büyük düşmanı! (karışımın yanmaması bir yana)
• Şase elektrodların bozulmasına ve izolatör porselenlerin kırılmasına yol açar.
• Erken ateşleme genelde patlama ile sonuçlanır.
• Yüksek performanslı yarış motorlarında buji uçları ateşleme anında 1650°C ye kadar ısı oluşur.
• Genelde yanma odasındaki aşırı ısınmış noktalardan kaynaklanır. Bu aşırı sıcak noktalarla temas eden hava/yakıt karışımı ateşlenir. Krankın biyel kolunu iterek mekanik olarak yukarı itilen piston, erken patlayan karışım yüzünden aşağı itilir. Piston yukarı çıkamazsa (çünkü prematüre patlama tersi yönde itekler) ve aşağı inemezse (mekanik olarak yukarı itilmektedir), silindir çeperlerine doğru sarsılmaya başlar. Bu şok dalgasının sonucu ”ping” sesleri olarak duyulabilir. İşte bu erken patlamadır.
• Motorun arızalanmasındaki etkenleri aşırı ısınma katlar.
• Buji aşırı sarsıntı, aşırı ısınma ve şok dalgaları yüzünden zarar görür.
Ateşlememe• Piston, güç noktasına ulaştığı anda (tepe ve dip noktasından birkaç derece önce) yanma odasındaki yakıtın tamamı “yetersiz elektrik gerilimiyle” beslenen buji tarafından ateşlenemezse , ateşleme tam ya da verimli olarak gerçekleşmez.
• Bujinin üretmesi gereken parlak ve güçlü kıvılcım birkaç nedenden dolayı zayıf ya da hiç üretilmez ...arızalı bobin, yanlış elektrod aralığı ve aşırı basınç, kuru ya da ıslak kurumla kaplı buji, yanlış zamanlam, v.b..
• Bazı durumlarda da yakıt kalitesiz olduğundan ya da içindeki katkı maddelerinden dolayı yanmaz.
• Ateşlenmeme durumunda yakıtta ekonomi azalır , sürüş kalitesi etkilenir, motorda hasara yol açabilir.
Tortulanma
• Buji ateşleme gücü ve ısısının düşmesiyle biriken karbon, yakıt ve diğer maddelerin yakılıp atılamamasından kaynaklanır.
• Elektrodları kaplayarak kıvılcım oluşmasını engeller… ateşlememeye yol açar.
• Islak tortulanmış bujiler değiştirilmelidir…. Ateşleme olmaz
• Kuru tortulanmış bujiler bazı durumlarda motoru optimum çalışma ısısına getirmek suretiyle temizlenebilir
• Tortulanmış bujiyi değiştirmeden önce tortulanmaya yol açan nedenleri ortadan kaldırın.