Subap Yüzmesi (Valve Floating) Nedir?

Mühendislik erişilebilecek bir nokta olmaktan öte; sürüp giden bir yolculuktur. Ben ise bu yolculuğun hiç bitmek tükenmek bilmeyen bir yolculuk olacağına inananlardanım. Yaşam standartlarımızı iyileştirmek, bizlere her alanda daha iyi şeyler sunmak için uykusundan feragat eden bilim insanlarına minnettarız.

Bir şeyler icat eden, tasarlayan ve bunları hayata geçiren biz insanlarız. Yine bunun faydasını gören de bizleriz. Ürettiğimiz bir şeyi, başka bir alanda kullanarak diğer alanlarda da daha ileriye gidebilme şansına erişiyoruz. Günümüzde teknolojik olarak eriştiğimiz noktada her şey bilgisayar ve robotik kontroller üzerinden sağlanır hale geldi. HD çekim, slow motion, solar veya termal kameralar, bilgisayar simulasyonları vb. gelişmeleri kullanarak motor üreticileri birçok problemleri inceleme ve ortadan kaldırma şansını yakaladılar. Bu problemlerden birisi de Subap Yüzmesi (Valve Floating) dediğimiz olayıdır.


Subap yüzmesi, içten yanmalı motorlarda yüksek devirlere ulaşıldığında emme ve egzoz subablarındaki yayların tam profil halinde açılamadan yeniden kapanması olayıdır. Buna bazen “Yay Zıplaması” ismi de verilir. Bu problem motorun performansının ve veriminin düşmesine, emisyon değerlerinin olumsuz yönde artmasına ve uzun vadede hasar görerek kırılacak yayların motor bileşenlerine ağır hasarlar vermesine neden olacaktır. Üreticilerin AR-GE faaliyetlerini yürüten mühendisler bu problemi ortadan kaldırmak için yeni çözüm yolları bulmaya çalışırlar.
Aslında temel olarak incelenecek olursa bu problemin temel iki nedeninin olduğu basitçe düşünülebilir:

1) Egzantrik (kam) mili üzerindeki lobların profillerinin uygunsuz olması. Bu loblar subapların emme veya egzoz zamanlarında ne kadar açık/kapalı kalacağını tayin eden yumurtanın yapısına benzer çıkıntılardır (motorlarda zaman terimi saniye vb. bir terim olmayıp, 360°’lik 1 tur içerisinde kaç derecelik bir açı taradığının ifade etmek için kullanılır). Bu lobların profili aracın motor yapısına ve istenilen güç/devir oranlarına göre şekillendirilir. Günümüzde 25000 – 30000 dev/dak çevirbilen araç motorları olduğu düşünülürse lobların profil dizaynının ne kadar önem arz ettiği anlaşılabilir. Bu dizaynda havanın ve yakıtın atalet momentleri, manifoldun akış profili vb. kriterler dikkate alnır.

2) Subab yaylarının seçimi. Şayet subap yayları motorun çalışması gereken tüm devir aralıklarında görevini başarıyla yerine getiremezse problemler meydana gelir. Yüksek devirlere çıktıkça yay açılıp-kapanma görevini tam anlamıyla yerine getiremeyecek; dolayısıyla subapların görevini yerine getirmesi de düzgün bir biçinde olmayacaktır. Subablar tam yuvasına oturarak kapanamayacak veya tam olarak açılamayacaklardır. O yüzden motor tasarı aşamasındayken motorun çalışma karakteristiğine en uygun yay uzunluğu, profili ve sertliği hesaplanmalıdır.

Dev otomobil üreticilerinin birçoğu bu problemi ortadan kaldırmak, araçtan her devirde azami tork ve güç elde edebilmek için çeşitli sistemler geliştirmişlerdir. Birkaç örnek vermek gerekirse; BMW markası “Vanos”, TOYOTA markası “VVT-i”, HONDA markası “VTEC” gibi kendilerine ait olan sistemler geliştirmişlerdir. Bütün bu saydığımız teknolojilerin tek bir ortak noktası vardır ki; motor devri her ne olursa olsun o devir için en uygun egzantrik derecesi mekanik ya da elektronik olarak ayarlanarak subapların zamanlaması optimum seviyeye getirilir. Düşük devirlerde fazla olmayan emme ve egzoz avansları yüksek devirlere çıkıldıkça artırılarak performans, ekonomi ve emisyon değerlerinde azalma sağlanır. Doğrudan veya dolaylı olarak da subap yüzmesi olayını minimuma indirger.

Yazar: Cem Armutcu