Volümetrik verim, gerçekte silindire alınan taze dolgu miktarının, teorik olarak silindire alınabilecek taze dolgu miktarına olan oranıdır. Burada öncelikle volümetrik verime etki eden konstrüktif faktörler ele alınmalıdır. Verim üzerinde, emme ve egzoz supaplarının kesit alanlarının büyük bir etkisi vardır. Kesit alanları büyüdükçe daha çok hava yakıt karışımı alınacak ve daha çok egzoz gazı atılacak, dolayısıyla verim artacaktır. Yine VTEC’de incelemiş olduğumuz gibi, kam profillerine göre volümetrik verim azalıp artmaktadır.

Peki burada şöyle bir soru karşımıza gelebilir. Madem emme ve egzoz supaplarının kesit alanlarının büyük olması verimi arttırıyor, neden motorlarda büyük kesit alanları yok? Çünkü kesit alanlarını büyütmek demek, supap tab çaplarının artması, dolayısıyla ağırlıklarının artması demektir. İlerde göreceğiz, motor ağırlığının verime büyük etkisi vardır. Bu nedenle amaç kesit alanını arttırmaksa, büyük kesitli supap eklemektense, küçük kesit alanlı birkaç supap eklemek daha mantıklı değil midir? Tabiki mantıklıdır ve şuanki sistemde zaten o şekildedir. Motorlara, 2 emme ve 2 egzoz supabı eklenerek, kesit alanları arttırılmıştır.

Peki şunu farkettiniz mi, egzoz supap çapları, emme supabı çapından daha küçüktür, peki bu neden? Burada akışkanlar mekaniği ve ısı transferi bilgilerinizi ortaya koymanız gerekiyor. Bildiğiniz üzere akışkanların hızları, kesit daraldıkça artmaktadır. Bildiğiniz üzere:

bağıntısından sabit debili akışkanın, dar kesitlere girmesi halinde, akış hızının arttığı görülmektedir. Peki bir akışkanın akış hızı artarsa ne olur? Doğru, tabiki basıncı azalır. Motor içersinde bu basınç azalması bizim çok işimize yarayacak. Çünkü bir tarafta yüksek basınç, diğer tarafta alçak basınç varsa, yüksek basınçtan alçak basınca doğru bir emilim olur yani bu kısımlarda vakum oluşmuştur. Böylece ek emilim sayesinde, motora daha fazla yakıt hava karışımı alınacak, bununla birlikte egzoz gazı daha hızlı bir şekilde tahliye edilecektir. Bu verime etki eden güzel düşünülmüş bir konstrüktif etkidir. Egzoz supap kesit alanının daha dar olması, bu bölgede ısı transferini de arttırıcı yönde etkilemektedir. Sıcak ve hızlı akışkan, daha türbülanslı bir şekilde egzoz supapından çıkmaya çalışır ve türbülans buradaki ısı transferini arttırır. Akışkan düzensizliğinin yani türbülansın ısı transferini arttırdığını biliyoruz.

Beklemeli kam profillerinin verime nasıl etki ettiğini daha önce anlatmış olduğum için buraya tekrar yazmıyorum. VTEC yazısı üzerinden okuyabilirsiniz. O yüzden yazımı, motorlardaki volümetrik verim oranları ile bitirmek istiyorum. 4 Stroklu bir otto motorun volümetrik verimi, 0,7 ila 0,85 arası değişmektedir. 4 Stroklu bir dieselde bu oran 0,75 ile 0,90 arasında değişir. 2 Stroklu motorlarda ise verim, 0,75 ila 0,85 arasındadır. Umarım yorumlarımla çalışmalarınızda yardımcı olabilmişimdir. Kolay gelsin.