Küresel Aynalar , Çukur Aynalar ve Tümsek Aynalar Konu Anlatımı Video 12. Sınıf

12. sınıf fizik müfredatı içinde yer alan dalgalar ünitesinde anlatılması gereken küresel aynalar ile ilgili hazırlanmış çok güzel bir konu anlatımı videosu.. Çukur ayn , tümsek ayna ile ilgili yeterli bilgiye ulaşabilirsiniz. iyi seyirler.. (daha&helliip;)

Hologram Nedir? Kullanım Alanları – Fizik Proje Ödevi

Hologram kelimesi Yunanca sözcüklerin bileşiminden oluşur. “Holos” (Tam Görüntü) ve “Gram” (Yazılı) anlamındadır. Hologram lazer ışın dalgalarının pozitif karışımı ile oluşan üç boyutlu kayıttır. Holografinin teknik terimi “Dalga Sınırının Yeniden Yapılanması”dır.

Ödevin tamamını indirmek için tıklayınız.

Dalgalarda Kırınım Animasyonu 12. Sınıf Dalgalar

X-ışınları (X-ray) bulunuşunun 115.yılı

X-ışınları (X-ray) bulunuşunun 115.yılında Google büyük süpriz yaptı. Ana sayfadaki logosunu X ışınlarının keşfine ayıran Google’a teşekkürler.


Şimdi kısaca nedir bu X-ışını, nerelerde kullanılır açıklayalım. X-ışınları ya da Röntgen ışınları olarakta bilinmektedir. 1895′de Wilhelm Röntgen tarafından tesadüfen bulunan X-ışını özellikle tıpta tanısal amaçlarla kullanılmaktadırlar.
X-ışınları 0.125 ile 125 keV enerji aralığında bulunmaktadır veya buna karşılık, dalgaboyu 10 ile 0,01 nm aralığında olan elektromanyetik dalgalar olarak ifade edilen foton demetidir. 30 ile 30.000 PHz (1015 hertz) aralığındaki frekans aralığına eşdeğerdir. X-ışınlarına uzun süre maruz kalanlarda ciddi rahatsızlıklar gözükebilir. Sadece tanı amaçlı olarak kısa süreli X-ışınlarına maruz kalmanın ciddi bir zararı yoktur. Anne adayları ise mutlaka X-ışınlarından uzak kalmalıdırlar.

12. Sınıf Fizik Dersi Konu İçerikleri

12. Sınıf Fizik Dersi Konu İçerikleri
1. Madde ve Özelikleri
• Isıl denge
• Isı yayılımı
• Isı alışverişi
• Basıncın hâl değişimine etkisi
2. Kuvvet ve Hareket
• Çizgisel sürat
• Açısal sürat
• Merkezcil ivme
• Basit harmonik hareket
• Geri çağırıcı kuvvet
3. Elektrik ve Elektronik
• Değişken akım
• Doğru akım
• Sığa
• Transformatör
• Elektriksel geçirgenlik
• Dielektrik
• Elektromanyetik indükleme
12. Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programı
4. Dalgalar
• Işığın düzgün ve dağınık
yansıması
• Düz ayna
• Yansıma yasaları
• Görüş alanı
• Çukur ve tümsek aynalar
• Eğrilik yarıçapı
• Işığın kırılması
• Kırma indisi
• Snell yasası
• Görünür derinlik
• Işığın renklerine ayrılması
• Tam yansıma
• Sınır açısı
• İnce ve kalın kenarlı mercekler
• Miyop, hipermetrop, astigmat
• Merceklerde yakınsama
• Açısal büyütme
• Renk
• Seçici yansıma
• Seçici soğurma
• Renk filtreleri
• Ana ve ikincil renkler
• Zıt ve tamamlayıcı renkler
• Elektromanyetik dalga
• Elektromanyetik tayf
• Elektromanyetik dalgada
Doppler olayı
• Polarizasyon
• Işıkta kırınım
• Huygens ilkesi
• Optik aletlerin ayırma gücü
• Aydınlık ve karanlık saçaklar
• Işıkta girişim
5. Modern Fizik
• X-Işınları
• Maddenin yapısı
• Çekirdeği yapısı
• Radyoaktiflik
• Nükleer enerji
6. Atomlardan Kuarklara
• Parçacık ve karşıtparçacık
• Hadronlar
• Leptonlar
• Baryonlar
• Mezonlar
• Kuark ve karşıtkuarklar
7. Fiziğin Doğası
• Hipotez
• Yasa
• Teori

12. Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programı Ünite Organizasyonu

FİZİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMI
ÜNİTE ORGANİZASYONU

1. ÜNİTE: Madde ve Özelikleri
2. ÜNİTE: Kuvvet ve Hareket
3. ÜNİTE: Elektrik ve Elektronik
4. ÜNİTE: Dalgalar
5. ÜNİTE: Modern Fizik
6. ÜNİTE: Atomlardan Kuarklara
7. ÜNİTE: Fiziğin Doğası

Güneş’te büyük patlama!

31 Temmuz – 1 Ağustos tarihlerinde Güneş’te art arda çok büyük patlamalar gözlemlendi. Bu dalgalar Dünya’ya ulaşarak şok dalgaları yaratabilir.


Güneş yüzeyinde 31 Temmuz – 1 Ağustos tarihlerinde çok sayıda patlama gözlemlendi. Dünyanın heryerinden gökbilimciler bu küçük patlamaların yanı sıra dev bir patlamaya da şahit oldu.

İngiliz Daily Telegraph gazetesine göre Amerikan Uzay ve Havacılık Dairesi (NASA) uzmanları dev patlamanın ardından Güneş’ten Dünya’ya tsunami benzeri şok dalgalarının yöneldiğini söylüyor.

Bilimadamları hızı saatte 15 milyon kilometreye yaklaşan tsunami dalgalarının dünyayı vurabileceği görüşünde. Uzmanlara göre bu çok yüklü gaz dalgasının dünyanın manyetik alanına çarpması halinde, uydu, elektrik ve iletişim ağları zarar görebilir. Ama bu zararın boyutları tam olarak kestirilemiyor.

Güneş’teki bu gaz patlamaları solar atmosferdeki çok büyük manyetik yapıların dengelerini kaybetmesi sonucu oluşuyor.

Nasa’dan bilimadamları 2013 yılında da Güneş’in derin bir uykudan uyanmasının ardından patlamalar sonucu oluşacak benzeri görülmemiş manyetik enerjinin dünyayı etkisi altına alabileceği uyarısında da bulunuyor.

Radyofrekans Dalgalari

ÇALIŞMA PRENSİPLERİ

Her iki antenin de çalışma prensipleri aynıdır. Yüksek frekansta gelen elektrik enerjisi antenin ortasından beslenmektedir. Açık olan anten uçlarında gerilimler maksimum fakat birbirlerine zıt yöndedirler. Her alternansta kutuplar değişir. Yön değiştiren zıt elektrik kutupları arasında değişen bir elektrik alanı oluşur. Enerjinin beslendiği giriş uçlarında akım en büyük durumdadır. Açık olan hat ucuna doğru antenden geçen akım yavaş yavaş azalır ve hattın sonunda akım sıfır değerindedir. Böylece akımın değişkenliği her durumda iletken üzerinde manyetik çizgiler oluşturacaktır. Çok yüksek frekans değerleri için magnetik alan yaratmanın zaruri bir şart olduğu düşünülürse t.v. yayınlarının seyredilmesinde dipol antenlerin neden kullanıldığı şimdi daha iyi anlaşılacaktır.

RADYOFREKANS DALGALARI

Günümüzde cep telefonlarının yaygınlaşmaya başalamasıyla daha da önemli bir hala alan radyofrekans dalgaları getirdiği yararların yanısıra bir çok tartışmayada ana konu olmaya başlamıştır.
radyofrekans dalgalarının tartışma konusu olmaya başalamsının sebebi insan sağlığı üzerine olan olumsuz etkileridir. Klinik bulgularla kanıtlanmamış olmasına rağmen özellikle ülkemizde son günlerde konu manşetlere taşınmıştır. Bizde naçizane bilgilerimizle burada hem işin teknik kısmına hem de bu vesileyle yararları-zararları konularına değinmeye çalışacağız.
Canlı dokuların radyofrekans dalgalarıyla etkileşmeleri adı geçen frekans kaynağının hertz cinsiyle tanımlanan frekans değerine bağlıdır. Örneği evlerimizde kullandığımız elektrik 50-60 Hz; AM radyo dalgaları 1 MHz(MegaHertz); FM radyo dalgaları 100 MHz; mikrodalga frınlar 2450 MHZ; cep telefonları ise 860-1800 MHz; X-ışınlar ise 10^12 MHz değerleri arasındadır. Cep telefonları tarafından düşük frekanslı radyosyona mikrodalgalar; radyofrekanslar ve radyo dalgaları adı verilmektedir. bu dalgaların insan vücuduna etkileri bakımından; 3000 Hertz ile 300 Ghz arasındaki değerlerin olumsuz etki göstermedikleri varsayılmaktadır. X ve gamma ışınları gibi yüksek frekanslı elektromanyetik radyasyonun kanser ve genetik bozukluklara yol açmasının sebebinin; taşıdıkları yüksek enerji ile kimyasal bağları parçalaması (iyonizasyon) ve hücrenin genetik metaryalini etkilemesi olarak kabul edilmektedir.

Taşıdığı yüksek enerji nedeniyle insan sağlığına zarar verdiği düşünülen bu dalgaların zararlarının en aza indirgenmesi özel düzeneklerin kurulmasıyla sağlanabilir. Burada ilk akla gelen düzeneğin filtreler olacağı akala gelmektedir. radyasyonun sadece cep telefonlarında olmadığı radyo ve televizyon dalgalarının; bir çok alanda kullanılan telsiz ağlarınında da bu radyasyonun bulunduğu bilinmektedir.Radyasyonun incelenirken göz önünde tutulması gereken bir önemli noktada etkini radyasyon kaynağına olan uzaklıklıktır.Dolayısıyla kulağa dayalı bir cep telefonuyla; uzak bir yerde bulunan R-L istasyonun etkileri farklı olacaktır.

HAVA AKIMI

Hava akımı algılama plakasının hareketi plancırın hareketi ile orantılı olduğundan doğru hava-yakıt oranı hep korunmuş olur.

Venturi düz bir koni şeklinde değildir. Duvarları rolanti ve tam gaz çalışmalarda, yarım gazdakine göre daha diktir. Venturinin bu şekli, değişik çalışma koşullarına göre karışım oranının otomatik olarak düzenlenmesini sağlar.

Kontrol Basıncı Regülatörü:
Buna ısınma süresi regülatörü de denir. Yakıt ayar plancırının ölçme silindiri içindeki yerine, yalnız hava akımı algılama plakasının kolu değil, aynı zamanda kontrol basıncı regülatörünün ayarladığı basınçta etki eder. Kontrol basıncı regülatörü, plancırın üst tarafına etki eden basıncı ayarlayarak, hava-yakıt oranının doğru bir şekilde ayarlanmasına yardım eder. Ayrıca, plancırın üstündeki küçük kısıcı delik, bir doper etkisi yaparak, hava akımı ölçme plakasında meydana gelebilecek dalgalanmaları önler.

Normal çalışma sıcaklığında, kontrol basıncı regülatörü basıncı 3,8 kg/cm2 sabit tutar. Soğukta ilk hareket ve ısınma süreci sırasında, kontrol basıncı regülatörü bu basıncı 0,5 kg/cm2 dolayına düşürür. Yakıt ayar plancırının üstündeki kontrol basıncı azalınca hava akımı algılama plakası, hava akımı miktarı aynı olduğu halde, daha fazla yukarı kalkarak plancırıda yukarı itip daha çok yakıtın püskürtülmesini ve karışımın zenginleşmesini sağlar. Motor normal çalışma sıcaklığına yaklaştıkça kontrol basıncı regülatörü plancırın tepesine etki eden basıncı yavaş yavaş arttırarak karışımın zenginliğini azaltır ve motor ısınıncada karışımın oranının normale dönmesini sağlar.

Motor soğukken bir bimetal yay, kontrol basıncı regülatörü içinde bulunan ve yakıtın depoya geri kaçmasını sağlayan bir deliği kapatan supabın yayını bastırır. Bu durumda supap açık kalır ve yakıt buradan depoya geri kaçınca yakıt distribütöründeki yakıt ayar plancırırnın üzerindeki kontrol basıncı azalır. Plancırın üzerindeki kontrol basıncı azalınca plancır daha fazla yukarı kalkarak yakıt akışını arttırır ve karışım zenginleşir. Motor ısındıkça bimetal yay da elektrikle ısıtılır. Bimetal yay ısındıkça sertliği ve supab yayına yaptığı baskı azalacağından supap gittikçe gittikçe kapnarak yakıtın depoya geri dönüş yolunu daraltır. Supap kapandıkça da kontrol basıncı yavaş yavaş normale döner.

Yakıt Enjektörleri:
Yakıt enjektörleri belli bir basınçta açılarak yakıtın her silindirin emme supabı kanalına püskürtülmesini sağlarlar . Motor çalıştıktan sonra enjektörler açık kalarak motor çalıştığı sürece sürekli olarak yakıt püskürtürler. Püskürtülen yakıtın miktarı yakıt ayar plancırının konumuna bağlıdır. Plancırın konumu ise hava ölçme ünitesindeki hava akımı algılama plakası ile plancırın tepesine etki eder, Enjektörün içinde birde yakıt filitresi vardır. Motor durulduğunda yay tarafından kapatılan iğne borulardaki yakıt basıncını muhafaza eder. Basıncın muhafazası motorun çabucak çalışmasına yardım eder.

Soğukta İlk Hareket Enjektörü:
K-Jetronicte bir de soğukta ilk hareket enjektörü vardır. Bu enjektör hava kelebeğinden sonra ve emme manifoldunun ortasına yerleştirilmiştir. Soğukta ilk hareket enjektörü elektromanyetik olarak çalışır. Bu enjektörün görevi soğukta ilk hareket sırasında silindire giden karışımı zenginleştirmektir. Bu enjektör marşa basılırken marş devresi üzerinden termik zaman şalteri aracılığı ile akım alır ve kısa bir süre çalışır.

Termik Zaman Şalteri:
Termik zaman şalteri soğukta ilk hareket enjektörünün açık kalma süresini belirlerler. Bu şalterin içinde bir metal yay, bir ısıtma sargısı ve bir kontak takımı vardır. Termik zaman şalterinin çalışması soğutma suyu sıcaklığı ve marş akımı tarafından kontrol edilir. Isıtma sargısı marş devresine bağlıdır. Motorun soğutma suyu sıcaklığına bağlı olarak, ısıtma sargısının bimetal yayı ısıtıp kontakları açması 3-10 saniye kadar bir zaman alır. Kontaklar açılınca soğukta ilk hareket enjektörüne giden akım kesilir ve enjektörden yakıt püskürtülmez olur.

Termik zaman şalterinin çalışma sıcaklığı ve açılması için gereken zaman altı köşe kısmının üzerinde yazılıdır. Çalışma sıcaklığına yaklaşıldıkça kontakların kapalı kalma süresi giderek azalır.

Yardımcı Hava Supabı:
Yardımcı hava supabı karbüratörlerdeki hızlı rölanti düzeninin yaptığı işi yapar. Motor soğukken bu supaptan gelen ek hava rölanti devrini arttırır. Hava kelebeğinin iki tarafını bir kanalla birleştiren bu supabı hava kelebeği kapalı iken bir kısım havayı geçirir. Supabın temel parçaları gövde, bimetal yay, ısıtıcı sargı ve hava supabıdır.

K-Jetronic yakıt enjeksiyon sistemi:
Sıkı egzoz emisyon standartlarına uyum sağlayabilmek için K-Jetronic sistemi biraz geliştirilip lambda sondası ( oksijen algılayıcısı ) ve elektronik kontrol ünitesi eklenmiştir, Ayrıca, egzoz sistemine de üç yönlü ( CO, HC ve NOx ) katalizörlü konverter ( dönüştürücü ) eklenmiştir. Böylece, eksoz gazlarındaki karbondioksit ( CO ), hidrokarbon artıkları ( HC ) veazot oksitlerinin ( NOx ) etkili bir şekilde giderilmeleri sağlanmıştır.

Lambda sondası kontrollü sistem mekanik kontrollü ve sürekli püskürtmeli K-Jetronic sistemine göre karışım oranını çok daha iyi bir şekilde kontrol edebilir. Lambda sondası ve elektronik kontrol ünitesinin yardımı ile yakıt hava oranı % 0,02 gibi çok küçük bir toleransla kontrol altında tutulabilir.

Temelde lambda kontrollü sistem K-Jetronic sisteminin aynı olmakla beraber küçük bazı değişiklikler yapılmıştır. Bundan başka, sisteme bir lambda sondası ( oksijen algılayıcısı ), bir elektronik kontrol ünitesi, bir titreşimli ( frekanslı ) supab ve bir de üç yönlü konverter ( dönüştürücü ) eklenmiştir. Bütün bunlardan başka, bazı çalışma koşullarında karışımın zenginleştirilmesini sağlayan rölelerde sisteme eklenmiştir.

n. Çalışması:
Lambda kontrollü sistemin çalışması temelde K-jetronic sistem ile aynıdır. Yalnız, yukarıda sözü edilen ek kontrol sistemleri bunun çalışmasına etki ederler. Aşağıda bu ek sistemlerin çalışma şekilleri ve bunların K-jetronic sistemlerine çalışma etkileri açıklanacaktır.

Lambda Sondası:
Egzoz gazlarındaki oksijen miktarı karışım oranına bağlıdır. Lambda sondası eksoz gazları içindeki oksijen miktarını belirleyerek elektronik kontrol ünitesine alçak geerilimli bir elektrik sinyali gönderir. Lambda sondası eksoz manifoldunun üzerine bağlanır. Elektronik kontrollü karbüratörlerden söz ederken açıklandığı gibi lambda sondası özenli bir seramikten yapılmıştır. Bu seramik maddenn iç ve dış yüzeyi platinle kaplanmıştır. Dış yüzeydeki platin tabakası egzoz gazları ile ve iç yüzeydeki platin ise hava ile temas halindedir.

İç ve iç yüzeylere temas eden gazlarla bulunan oksijen miktarları arasındaki fark bir basınç yaratarak küçük bir gerilim sinyali meydana getirir. Egzoz gazlarındaki kullanılmamış oksijenin ölçüsü olan bu gerilim sinyali elektronik kontrol ünitesine iletilir.

Eğer egzozda oksijen azsa ( zengin karışım ) lamda sondasının gerilim sinyali yüksek yani 0,9 volt kadar olur. Eğer egzozda oksijen fazla ise ( fakir karışım ) lambda sondasının gerilim sinyali küçük yani 0,1 volt kadar olur.

Elektronik Kontrol Ünitesi:
Bu ünite titreşimli supaba kumanda ederek sürekli olarak yakıt-hava karışım oranını düzeltir. Elektronik kontrol ünitesi lambda sondasından aldığı sinyalleri işleyerek kumanda sinyallerine dönüştürüp titreşimli supaba gönderir. Bu kumanda sinyalleri titreşimli supabın saniyede birçok kereler açılıp kapanmasını sağlayarak yakıt distribütöründeki yakıt basıncını azaltıp çoğaltır. Titreşimli supabın açık kalma sürelerinin kapalı kalma sürelerine oranına “görev saykılı” ( duty cycle ) denir.

Lambda sondasının arızalanması halinde, veya sınma süresi içinde, elektronik kontrol ünitesi sabit bir “görev saykılı” uygular. Bu demektir ki, elektronik kontrol ünitesi titreşimli supabı açıp kapamak için açık kalma süresinin kapalı kalma süresine oranının % 50 olmasını sağlayan sabit frekansta palalar gönderir. Görev saykılı süresini kontrol için dwellmetre veya bu iş için özel olarak yapılmış görev saykılı ölçme cihazı kullanılabilir. Dwellmetre görev saykılını derece olarak, özel cihaz ise yüzde cinsinden ölçer.

Lambda sondası karışımın zengin olduğunu bildirirse elektronik kontrol ünitesi titreşimli supabın kapanmasını sağlayarak enjektörlere giden yakıtı azaltır. Eğer lambda sondası karışımın fakir olduğunu bildirirse elektronik kontrol ünitesi titreşimli supabın açık kalmasını sağlayarak enjektörlere giden yakıtı arttırır.

Gerilim Basma Rölesi:
Gerilim besleme rölesi motor çalıştığı zaman harekete geçirilir ve yakıt pompasından akım alarak çalışır. Gerilim besleme rölesi çalışmaya başlayınca elektronik kontrol ünitesine ve titreşimli supaba akım verir. Devir veya hız rölesi gibi diğer bazı röleler de elektronik kontrol ünitesine akım vermekle birlikte, bunlar motor devri 3500dev/dak. ‘yı geçtiği zaman gaz kelebeğine bağlı olan zenginleştirme şalterini de harekete geçirecek şekilde yapılmışlardır.

Titreşimli Supab ve Yakıt Distribütörü:
Lambda sondası kontrolsüz K-Jetronic sisteminde basınç ayar supaplarının görevi yakıt distribütörünün alt ve üst odacıkları arasında sabit bir basınç farkı yaratmaktadır. Bu basınç farkı sabit tutulduğu sürece, enjektörlere giden yakıtın miktarı yalnızca kontrol plancırının yukarı kalma miktarı tarafından belirlenir. Herhangi bir nedenle alt odacıktaki basınç değişirse enjektöre giden yakıt miktarı da değişir.

Lambda sondası sisteminde, titreşimli supap basınç ayar supaplarının alt sıcaklıklarında, bütün çalışma koşullarında , doğru bir basınç bulunmasını sağlar. Titreşimli supap solenoid tipli bir supaptır. Bu supap yakıt distribütörünün basınç ayar supaplarının alt odacıkları ile yakıtın depoya geri dönüş borusu arasına bağlanmıştır. Titreşimli supap depoya kaçan yakıt miktarını azaltıp çoğaltarak alt odacıklardaki basıncın doğru değerde tutulmasını sağlar.

Yakıt distribütörü titreşimli supabın bağlanmasına olanak sağlayacak şekilde değiştirilmiştir. Basınç ayar supaplarının alt odacıklarındaki basıncı ayarlayabilmek için, alt odacıklar yakıt distribütöründeki sistem basıncından bir kısıcı meme ile ayrılmışlardır. Alt odacıklar kendi aralarında ayrı olarak bağlanmışlardır. Yakıt bu alt odacıkların birinden titreşimli supaba akar ve basınç ayar supabı alt odacıklarla yakıt dönüş borusu arasında bir bağlantı oluşur.

Elektronik kontrol ünitesinden gelen sinyaller titreşimli supabın saniyede birçok kereler açılıp kapanmasını sağlarlar. Titreşimli supabın bu sürekli açılıp kapanması yakıt distribütöründeki yakıt ölçme silindirinde bulunan yarıkların iki yüzü arasındaki basınç farkını azaltıp çoğaltır.

Titreşimli supap kapandığında yakıt distribütörünün alt odacığındaki basınç artar ve basınç ayar supabının çelik diyaframını yukarı doğru iter. Bunun sonucunda, enjektörlere giden yakıt azalır. Titreşimli supap açıldığında ise bir kısım yakıt geri dönüş borusundan depoya geri kaçar. Bunun sonucunda, alt odacıktaki basınç azalır ve basınç ayar supabının üst odacığındaki yay çelik diyaframı aşağıya doğru iter. Diyafram aşağıya doğru itilince yakıtın geçiş yolu açılır ve enjektörlere giden yakıt artar.

Katalitik Konverter:
Üç yönlü çalışma katalitik konverter ( dönüştürücü ) egzoz emisyonunu azaltmak için lambda sondası ile birlikte çalışır. Katalitik konverter egzoz sisteminde susturucunun önüne yerleştirilir. Yakıt enjeksiyon sistemi yanlış ayarlanırsa veya kurşunlu yakıt kullanılırsa katalitik konverter hasara uğrar.

Zenginleştirme Anahtarları ve Röleleri:
Lambda sondası kontrollü sistemde motora ilk hareket ve ısınma sürecinde, kapışta ve tam gaza ek yakıt vermek için çeşitli zenginleştirme anahtarları ve röleleri kullanılır. Bu zenginleştirme anahtarları mekanik, elektrikli, vakum kontrollü veyahutta su veya yağ sıcaklığı ile kontrollü olabilirler. Bir çokları da zenginleştirme röleleri tarafından kontrol edilirler.

Bazı sistemlerde, motor birkaç dakikalık bir süre için durdurulduktan sonra, sıcak motorun ilk harekete geçirilebilmesi için sıcak ilk hareket pals rölesi kullanılır. Bu röle marşa basılırken soğukta ilk hareket enjektörünün, motor çalışıncaya kadar, belirli aralıklarla küçük miktarlarda yakıt püskürtmesinin sağlar.

Rölanti Devri Kontrol Sistemleri:
Mercedes-Benz elektronik rölanti devri kontrol sistemi bunlara örnek gösterilebilir. Bu sistem emme manifolduna açılan bir hava sızdırma deliğini kontrol eder. Her enjektörün ısı yalıtım gömleğinin aralığından püskürtülen havayı azaltıp çoğaltarak rölanti devri sabit tutulur.

Motor sıcaklığı 40 derecenin altında olduğu zaman rölanti devri yükseltilir. Motor sıcaklığı 40 derecenin üstüne çıktığı zaman ise motor normal rölanti hızında çalıştırılır. Rölanti devri kontrol sistemi bir rölanti devri ayarlayıcısı, bir emme havası distribütörü ve bir de elektronik kontrol ünitesinden oluşur.

Volvo elektronik rölanti devri kontrol sisteminde ise rölanti devrinin sabit tutulması, gaz kelebeğini kısa devre eden kanaldan geçen havayı azaltıp çoğaltarak sağlanır. Bu hava, hava kontrol supabı tarafından kontrol edilir. Hava kontrol supabı ise gaz kelebeği şalterinden, motor hararet müşirinden ve ateşleme bobininden aldığı sinyallere göre çalışan elektronik rölanti devri kontrol ünitesi tarafından çalıştırılır.

L-Jetronic Yakıt Enjeksiyon Sistemi:
Elektroniğin ve bu arada bilgisayarların gelişmesi ile son yıllarda elektronik bilgisayar kontrollü yakıt enjeksiyon sistemleri ortaya çıkmış ve hızla gelişmişlerdir. Bugün otomobil üreten ileri endüstriye sahip ülkelerin hemen hepsi bu çeşit yakıt enjeksiyon sistemleri yapmaktadırlar. Bu sistemlerin çok çeşitli vardır ve Bosch L-Jetronic sistemi de bunların en gelişmiş ve en yaygın olarak kullanılan bir tipidir.

L-Jetronic sistemi zaman ayarlı enjektörle alçak basınçta ( 2,5 bar ) ve her silindirin emme supabı kanalına aralıklı püskürtmeli bir sistemdedir. Emilen hava miktarına, motor devrine ve yüküne, su ve hava sıcaklığına göre püskürtülmesi gereken yakıt miktarı elektronik bilgisayar tarafından belirlenir.

Yakıt enjeksiyon sisteminin görevi her silindire o anki çalışma koşuluna göre tam gerekli olan yakıtın püskürtülmesini sağlamaktır. Bunun içinde motorun çalışmasına etki eden bütün etkenlerin dikkate alınması gerekir. Bununla beraber, motorun çalışma koşulları genellikle çok çabuk değiştiğinden püskürtülen yakıt miktarınınsa çabucak yeni koşullara göre değiştirilebilmesi çok önemlidir. Elektronik kontrol sistemi böyle bir çalışma için en uygun olanıdır. Bir çok algılayıcılardan gelen uyarı sinyalleri işlenip her çalışma koşulu için uygun olan yakıt miktarı en çabuk ve en doğru olarak ancak elektronik kontrolle sağlanabilir.

a )Çalışması:
Bu sistemde motorun emdiği hava bir hava ölçücüsünden geçer ve buradan alınan bir elektrik sinyali bilgisayara iletilir. Hava akımı ile ilgili bir başka sinyalde hava kelebeğinin açıklık miktarını belirten hava kelebeği şalterinden alınır. Motorun su ceketine yerleştirilmiş bulunan sıcaklık müşiri ile termik zaman şalteri ve hava ölçücüsü içinde bulunan hava sıcaklığı müşirinden ve lambda sondasından gelen sinyallerle distribütörden gelen devir sinyali de bilgisayara ulaştırılır. Bütün bu bilgileri birleştiren bilgisayar o çalışma koşullarında ne kadar yakıt püskürtülmesi gerektiğini belirler ve enjektörlerin açık kalma sürelerini ona göre ayarlar. Bu şekilde, hava devir ve yüke göre gerekli olan yakıt miktarı tam doğru olarak ayarlanır.

Soğukta ilk hareket durumunda, motorun su ceketine yerleştirilmiş bulunan termik zaman şalterinin kumandası ile soğukta ilk hareket enjektörü açılarak emme manifolduna ek yakıt püskürtülür ve soğukta ilk hareket için gerekli olan zengin karışımın motora gitmesini sağlar.

Her silindirin emme supabı kanalına yakıt püskürten enjektörlerin açılma sinyalleri bilgisayardan gelir. Enjektörlerin hepsi aynı anda ve krank milinin her devrinde bir kere olmak üzere açılarak beraberce yakıt püskürtürler. Bu şekilde, bir silindire gerekli olan yakıt iki kerede püskürtülmüş olur. Yakıt püskürtülürken emme supabının kapalı olmasının bir sakıncası yoktur, çünkü motor çalışırken yakıtın supab kanalında bekleme süresi çok kısadır.

b )Sistemin kısımları:
Hava ölçücüsü; Bu ünite çeşitli hızlarda ve yüklerde motorun emdiği hava miktarını ölçer Emilen hava giriş yolu üzerindeki kanatları sabit bir yay kuvvetine karşı iterek belli bir açıda eğer. Kanadın eğilme açısı kanat miline bağlı olan bir potansiyometre tarafından bir gerilim orantısına çevrilir. Bu gerilim orantısını bilgisayar değerlendirerek bir püskürtme pala uzunluğunu belirler ve enjektörün iğnesi o pala süresi boyunca açık kalır. Püskürtülecek olan yakıtın miktarı diğer algılayıcılardan gelen sinyallere göre düzeltilir.

Yakıt Pompası; Elektrikle çalışan bu silindirik paletli tipteki pompa sisteme gerekli olan yakıtı sağlar. Sistem basıncı sabit ve 2,5 bardır. Pompa gövdesi kapalı sistemdir. Yakıt bir uçtan girer ve öbür uçtan çıkar. Pompa ve elektrik motoru devamlı olarak yakıt içindedirler. Bu şekilde, conta ve keçelerden sızdırma ve yağlama sorunları ortadan kalkmıştır. Ayrıca, elektrik motoru da iyi bir şekilde soğutulur. Pompa gerekli olan yakıttan daha fazlasını veriri. İhtiyaç fazlası yakıt basınç regülatörü yolu ile depoya geri döner.

Bu şekilde, sistemde sürekli olarak yakıt dolaştığından yakıtın ısınıp buharlaşarak buhar tamponu oluşturması da önlenir. Buhar tamponu sorunu özellikle sıcak motorun yeniden çalıştırılması sırasında ortaya çıkar. Yakıtın sistemde sürekli olarak dolaştırılması ile sıcak motorun kolayca çalıştırılması sağlanır.

Silindirik paletli tipte olan pompa, dönmeye başlayınca silindirik paletler merkezkaç kuvvetin etkisiyle sıkıca gövdeye yaslanarak sızdırmazlığı sağlarlar. Pompa rotoru gövdeye eksantirik olarak bağlandığından emme tarafında hacim giderek büyürken basma tarafında da giderek küçülür. Bu şekilde, b,r yandan emilen yakıt diğer yandan basılır.

Pompanın içinde bulunan aşırı basınç supabı basıncın fazla artmasını önler. Geri tepme supabı ise motor durduktan sonra sistemdeki basıncın korunmasını sağlar.

Motor çalıştırılırken pompa akımı kontak anahtarından alır ve marşa basıldığı sürece çalışır. Motor çalışmaya başladıktan sonra hava ölçücüsünün kontrol ettiği bir anahtar pompaya kumanda etmeye başlar ve pompada çalışmaya devam eder. Kontak açık fakat motor çalışmıyorsa hava ölçücüsünün kumanda ettiği emniyet şalteri pompanın çalışmasını önler. Bu şekilde, bir kaza halinde yakıt pompası motor durduktan donra çalışmaya devam edemez.

Yakıt Filitresi; Yakıt filitresi pompanın çıkış tarafına konur. İç kısımda bir kağıt eleman ve bunun gerisinde de delikli bir teneke vardır. Delikli teneke gevşek kağıt parçacıklarının kopup sisteme gitmesini önler. Filitre eskidiğinde komple olarak değiştirilir. Filitrenin normal ömrü yaklaşık olarak 30,000- 80,000 kilometre kadardır.

Basınç Regülatörü; Basınç regülatörü yakıt dağıtım borusunun en ucuna konmuştur. Basınç regülatörünün görevi sistemdeki basıncı sabit tutmaktır.

Basınç regülatörü, diyaframlı tiptedir ve sitemdeki basıncı sistemin tipine göre 2,5 veya 3 bar’da sabit tutar. Gövdesi metal olan basınç regülatörünün iç kısmı diyafram tarafından ikiye bölünmüştür. Basınç normal değeri aşınca diyafram yaya karşı itilir ve geri kaçırma supabı açılarak yakıtın fazlası depoya geri döner. Manifold basıncını da hesaba katabilmek için diyaframın arka yüzü emme manifolduna bağlanmıştır. Bu şekilde, enjektörlerin, iki ucu arasındaki basınç farkı her gaz kelebeği açıklığında daima sabit tutulabilir.

Yakıt Dağıtım Motoru; Yakıt dağıtım borusu pompadan gelen yakıtı enjektöre dağıtır. Bu boru yakıtı depolama görevi de yapar. Borunun hacmi her çevrimde enjektörlerden püskürtülen yakıt miktarına göre çok büyüktür. Böylece, enjektörlerin püskürtülmesi sırasında sistemde basınç değişiklikleri meydana gelmez. Bu yüzden, enjektörlerin hepsi aynı basınç altında çalışırlar.

Yakıt Enjektörleri; Enjektörler yakıtı her silindirin emme supabı kanalına ve tam supabın arkasına püskürtürler. Her silindirin ayrı enjektörü vardır. Enjektör iğneleri selenoid sargılarına bilgisayarlardan gelen elektrik palaları tarafından çalıştırılır. Enjektörlerin görevi püskürtülen yakıtı ölçmek ve tozlaştırmaktır. Akım olmadığı zaman iğne yay tarafından kapalı tutulur. Püskürtme zamanında selenoid sargısına akım gelince iğne 0,1 mm kadar kalkar ve yakıt enjektörünün ucundaki ölçülü çevresel delikten püskürtür. İğnenin ucu yakıtın iyice tozlaşmasını sağlamak için özel bir şekilde yapılmıştır. İğnenin açma ve kapanması arasındaki süre genellikle 1-1,5 ms kadardır.

Püskürtülen yakıtın manifold cidarlarını ıslatarak karışımdan ayrılmasını önlemek ve havaya iyi bir şekilde karışmasını sağlamak için belli bir açıyla emme supabına ve belli bir uzaklıktan püskürtülmesi gerekir.

Enjektörler motora özel bir kauçuk tutucularla bağlanırlar. Bu şekilde, enjektörlerin ısınması yüzünden yakıt buharı oluşması önlenir ve sıcak motor kolayca çalıştırılabilir. Ayrıca, kauçuk tutucular enjektörleri motor titreşimlerinden de korurlar.

Soğukta İlk Hareket Enjektörü; Soğuk motor çalıştırılırken püskürtülen yakıtın bir kısmı manifold cidarlarında yoğunlaşarak karışımdan ayrıldığında soğukta ilk harekette karışımın zenginleştirilmesi gerekir. Bunun için emme manifolduna soğukta ilk hareket enjektörü ile ek bir yakıt püskürtülür. Bu yakıt, motorun sıcaklığına bağlı olarak, belli bir süre boyunca püskürtülür.

Soğukta ilk harekette zengin karışım enjektörlerin püskürtme sürelerinin uzatılması ile de sağlanabilir. Bu yöntemde bilgisayar marş şalterinden ve motor sıcaklık müşirinden aldığı sinyalleri değerlendirerek enjektörlerin açık kalma süresini belirler.

Soğukta ilk hareket enjektörü de selenoid sargısına gelen akımla çalışır ve iç yapısı diğer enjektörlere benzer. Çalışmadığı zaman iğne yay tarafından kapalı tutulur. Marşa basılırken selenoid sargısına gelen akım , iğnenin kalkmasını sağlar. Enjektörün uç kısmı öyle yapılmıştır ki yakıt püskürürken bir düşme hareketi kazanır. Bu dönme hareketi yüzünden yakıt çok ince damlalara ayrılır ve iyi bir şekilde havaya karışır.

Soğukta ilk hareket enjektörünün açık kalma süresi, motor sıcaklığına göre, motor sıcaklık müşiri ve termik zaman şalteri tarafından belirlenir.

Termik Zaman Şalteri; Bu şalter soğutma suyunun sıcaklığına göre soğukta ilk hareket enjektörünün çalışma süresini sınırlar. İç kısmındaki kontaklar: 1 Termostatik yaya bağlıdırlar ve bu termostatik yay elektrikle ısıtılır. Bu şekilde termik zaman şalteri suyun sıcaklığı, çevre havasının sıcaklığı ve elektrikle ısıtılarak soğukta ilk hareket enjektörünün açık kalma süresini belirler. Maksimum açık kalma süresinin kısa olması için elektrikle ısıtma zorunludur. Ek yakıt gereğinden uzun bir süre püskürtülürse motor boğulabilir. Elektrikle ısıtma enjektörün püskürme süresini belirleyen ana faktördür. Bir örnek olarak, sıcaklık -20 derece iken termik zaman şalteri akımı 6 saniye sonra keser.

Motor sıcakken termik zaman şalteri Soğutma suyu tarafından yeterince ısıtıldığında kontaklar sürekli olarak açık kalırlar. Bu yüzden sıcak motor çalıştırılırken ilk hareket enjektörü ek yakıt püskürtemez.

Sıcaklık müşiri; Sıcaklık müşirinin iç kısımda direnci sıcaklıkla ters orantılı olarak değişen özel bir direnç vardır. Bu direnç değişmesinden sıcaklık ölçümünde yararlanılır. Motorun su gömleğine yerleştirilmiş olan bu sıcaklık müşiri soğutma suyunun sıcaklığına göre bilgisayarı uyararak özellikle motor soğukken püskürtülen yakıt miktarının kontrolüne yardım eder.

Ek Hava Supabı; Soğukta ilk harekette ve motorun ısınma sürecinde otomatik jikleli karbüratörlerin hızlı rantalı düzeni gibi, motora ek bir hava vererek soğuk motorun rölantide daha hızlı ve düzgün çalışmasını sağlar. Elektrikle ısıtılan bir termostatik yay supabın çalışmasını kontrol eder. Termostatik yay ısındıkça supabı daha çok kapatarak emilen ek havayı azaltır ve motor giderek normal rölanti çalışmasına döner.

Ek hava supabı motor sıcaklığından etkilenebileceği bir yere konur ve böylece motor sıcakken çalışamaz.

Hava Kelebeği Şalteri ; Bu şalter hava kelebeği miline bağlı olarak çalışır. Üzerinde bulunan iki çift kontak takımından birisi hava kelebeği kapalı iken kapanarak motorun rölantide çalışmakta olduğunu bildiren elektrik sinyalinin bilgisayara gitmesini sağlar. Tam gaz konumunda ise diğer kontak takımı kapanarak motorun tam gazda çalıştığını bildiren elektrik sinyalinin bilgisayara gitmesini sağlar. Bu şekilde rölanti ve tam gazda karışımın uygun şekilde ayarlanmasın yardımcı olur.

Hava Sıcaklığı Müşiri; Hava ölçüsünün içinde bulunan bu müşir motorun emdiği havanın sıcaklığını bilgisayara bildirir. Hava soğukken yoğunluğu fazladır. Bu yüzden, hacimsel verim hava sıcaklığına göre değişir. Aynı kelebek açıklığında hava sıcaklığı arttıkça hacimsel verim azalır. Hava sıcaklık müşiri bu bilgiyi bilgisayara aktararak karışım oranının ona göre ayarlanmasını sağlar.

Elektronik Bilgisayar; L-Jetronic’in temel çalışma prensibi emilen hava miktarının ölçülmesine ve motor devrine göre yakıtın hesaplanması esasına dayanır. Bilgisayar hava ölçüsü sinyali, devir sinyali ve diğer algılayıcılardan gelen sinyalleri birleştirip motorun çalışma koşullarına göre püskürtülmesi gereken yakıt miktarını hesaplar. Bu değerlendirmeye göre enjektörleri çalıştıran elektrik palslarının uzunluğunu ayarlayarak enjektörlere gönderir. Palslar uzadıkça enjektörlerin açık kalma süreleri de uzayacağından püskürtülen yakıt miktarı artar.

Kontrol Sistemi; Ölçme ve algılama ünitelerinden gelen bilgiler bilgisayar tarafında değerlendirilir ve püskürtülecek yakıt miktarının belirlenmesinde yararlanılır. Bilgisayar ve algılayıcılar kontrol sistemini oluştururlar.

c )Sistemin Çalışmasının Ayrıntıları;
Emilen havanın miktarı yük durumunun göstergesidir. Püskürtülen yakıt miktarının belirlenmesinde emilen havanın miktarı temel değişken olarak kullanılır. Püskürtülen yakıt miktarının belirlenmesinde motor devri diğer temel değişkendir. Bu iki değişkene göre belirlenen yakıt miktarına “Temel Yakıt Miktarı” denir.

Motorun emdiği bütün hava, hava ölçücüsünden geçer. Hava miktarının ölçülmesi motorun ömrü boyunca motorda meydana gelen aşınma, yanma odasında karbon birikmesi, supap ayarlarındaki değişiklikler gibi bütün değişmeleri hesaba katar. Emilen hava önce hava ölçücüsünden geçmek zorunda olduğundan kapış anında emilen hava silindirlere ulaşmadan hava ölçücüsünün elektrik sinyali bilgisayara ulaşır. Böylece, bilgisayar püskürtülen yakıtı artırarak kapış için gerekli olan zengin karışımın motora girmesini sağlar.

Bu hava ölçücüsünün çalışma prensibi emilen havanın kanatlara yaptığı itme kuvvetinin ölçülmesi esasına dayanır. Bu itme kuvveti kanatları, kapalı tutmaya çalışan yaya karşı iterek uygun miktarda açılmasını sağlar. Emilen hava arttıkça kanat ta daha çok açılır. Kanat açıldıkça da havanın geçtiği kesit kanadın açılma miktarı ile orantılı olarak genişler. Kanadın açılma açısı ile emilen hava miktarı arasında logaritmik bir bağlantı vardır. Bunun sonucu olarak, ölçme duyarlılığının özellikle yüksek olması gereken az hava emiş durumunda hava ölçücüsünün duyarlılığı da yüksektir.

Motorun emme kurallarının kanatta bir titreşim hareketi yaratarak kanat pozisyonunu etkilemesini en aza indirmek için sisteme birde dengeleme kanadı eklenmiştir. Basınç dalgalarının yarattığı titreşim her iki kanada da aynı etkiyi yapar. Bu kuvvetlerin momentleri birbirini yok eder ve hava ölçümü basınç dalgalarından etkilenmez.

Hava ölçücüsünün kanadının açısal durumu, bir potansiyometre tarafından gerilim sinyaline dönüştürülür. Potansiyometre, emilen hava miktarı ile gerilim ters orantılı olarak şekilde ayarlanmıştır.

Rölantide yakıt-hava karışım ayarı yapabilmek için hava ölçücüsünün alt kısmına ayarlanabilir bir hava kanalı yapılmıştır. Buradan geçen hava kanalları etkilemediği için püskürtülen yakıt miktarı değişmez. Bu yüzden, buradan emilen artınca karışım fakirleşir, emilen hava azalınca ise karışım zenginleşir.

Yakıt miktarının hesaplanmasında kullanılan değişkenler, ana değişkenler, düzeltme değişkenleri ve hassas düzeltme değişkenleri olarak üç gruba ayrılabilirler.

Ana değişkenler motor devri ve emilen hava miktarıdır. Bunlar her bir emme kursunda silindire giren hava m iktarını belirler. Her emme kursunda silindire giren hava miktarı ise motorun yük durumunun gerçek bir ölçütüdür.

Normalden farklı olan çalışma koşullarında karışım oranının da buna göre düzeltilmesi gerekir. Bu farklı çalışma koşulları şunlardır:

İlk hareket, ısınma süreci ve yük adaptasyonu. İlk hareket ve ısınma süreci koşulları termik zaman şalteri ve sıcaklık müşiri tarafından kontrol edilirler. Değişik yük koşullarına göre dengeleme için yük sınırları hava kelebeği şalteri tarafından bilgisayara iletilir.

En uygun yürüyüş davranışları için kapış, maksimum devir sınırı ve gaz kesildiğinde tekerleklerin motoru çevirmesi durumu gibi gelip geçici durumlarda dikkate alınabilirler ve enjektörlere giden sinyaller buna göre belirlenebilirler.

Bu değişkenlerin etkileri bilgisayar tarafından topluca değerlendirilerek motora çalışmasının her anında tam gerekli olan yakıtın püskürtülmesi sağlanarak en uygun sürüş için gerekli olan çalışma şekli elde edilebilir.

Isınma süreci :
Soğukta ilk hareket için motora oldukça zengin bir karışımın verilmesi gerekir, örneğin -20 derece sıcaklıktaki ilk harekette, normal sıcaklıktaki çalışmaya göre iki veya üç kat daha fazla yakıt püskürtülmesi gerekir. Motor çalışmaya başladıktan sonra, ısınma süreci içinde karışımın yine normalden zengin olması gerektiğinden bu süreç içinde püskürtülmesi gereken yakıt miktarı sıcaklığa göre normalden %30 – %60 kadar daha fazla olmalıdır. Bu aşırı zenginleştirme yaklaşık 30 saniye kadar sürmelidir. Bundan sonra karışımın zenginliği giderek azalmalıdır. Bu zenginleştirmenin sona erdirilmesi için bilgisayara motor sıcaklığı hakkında bilgi verilmesi gerekir bu görevde sıcaklık müşirinindir.

Rölanti devrinin kontrolü :
Motor soğukken iç sürtünmeler daha fazla o0lduğundan ve yakıt iyi buharlaşamadığından motora daha çok ve daha zengin bir karışım verilerek hızlı bir rölanti devrinde çalıştırılır. Bunu için ek hava supabı yardımı ile motora biraz daha hava verilir. Bu ek hava da hava ölçücüsünden geçtiğinden ve yakıt miktarı hava ölçücüsünden geçen havaya göre hesaplandığından motora giden karışım artmış olur. Bu karışım, yukarıda “ısınma süreci” kısmında açıklandığı şekilde zenginleştirilmiş bir karışımdır. Böylece, soğuk motorun düzgün bir şekilde çalıştırılması sağlanır. Ek hava supabının termostatik yayı ısındıkça supab kapanarak havayı azaltır ve motorda giderek normal rölanti çalışmasına döner.

Motorun değişiklik koşullarında çalışması : Karbüratörlü motorlarda olduğu gibi, motor değişik yük koşullarında çalışırken karışım oranının da buna uygun olması gerekir. Herhangi bir motorun karışım oranı eğrisi o motorun hava ölçücüsü tarafından belirlenir.

Rölanti; Rölantide karışım çok fakir olursa motor tekler ve düzensiz çalışır. Karışım ayarı ayrılması sağlamak için hava ölçücüsü üzerine bir karışım ayar vidası konmuştur. Bu vidanın ayarladığı kanaldan geçen hava kanatların arasından geçmediğinden algılanamaz. Bu durumda püskürtülen yakıt sabit fakat emilen hava karışım ayar vidası yardımı ile azaltılıp çoğaltıldığından karışım oranı değiştirilebilir

Kısmi Yük ; Motor en çok kısmi yük bölgesinde çalışır , bu bölgedeki karışım oranı bilgisayara programlanmıştır. Bu çalışma koşullarında motorun yakıt sarfiyatının az olması istendiğinden bilgisayar buna göre programlanmıştır

Tam Yük ; Tam yükte motordan en yüksek güç istenir bu yüzden tam yükte karışımın en yüksek gücü verecek şekilde zenginleştirilmesi gerekir. Karışımın ne kadar zenginleştirileceği bilgisayara programlanmıştır. Motorun tam yükte çalıştığı, hava kelebeğine bağlı olan hava kelebeği şalteri tarafından bilgisayara bildirilir. Hava kelebeğini tam açılınca şalterin tam yük kontakları kapanarak bilgisayarı uyarır.

Kapış ; Gaza birden basma halinde karışımın iyi bir kapış sağlayacak şekilde biraz zenginleştirilmesi gerekir. Gaza birden basılınca hem silindirlere giden hava hem de manifoldu doldurulup basıncını yükseltecek hava hava ölçücüsünden geçer. Bu anda kanatlar, hava ani hücumu yüzünden, kısa bir süre içinde tam gaz durumundakinden daha fazla açılırlar. Kanatların bu fazla açılması püskürtülen yakıtın artmasını sağlayarak karışımı geçici olarak zenginleştirir. Isınma süreci içinde kanatların bu fazla açılmasının sağladığı zenginlik yeterli olmayabilir. Bu durumda, bilgisayar kanatların açılma hızını da hesaba katarak karışımın zenginliğini arttırır.

Motor hızının sınırlanması:
Motor önceden belirlenmiş olan bir maksimum devri geçince distribütör rotoru ateşlemeyi kısa devre eder. Bu metot egzoz sisteminde katalizörlü konverter bulunan araçlarda uygulanamaz, çünkü bu durumda karışım yanmadan konvertere ulaşır. Bu yanmamış karışım konverterde yüksek ısı meydana getirerek katalizörü hasara uğratır. Bu tip araçlarda bilgisayar işe karışır, bilgisayara önceden programlanmış olan hız sınırı aşıldığında yakıt püskürtme sinyalleri bastırılarak sistemin yakıt püskürtmesi önlenir.

Motorun tekerlekler tarafından çevrilmesi ( over run ) :
Yolda giderken ayak gaz pedalından çekildiğinde motor tekerlekler tarafından çevrilmeye başlayacaktır. Böyle bir durumda, belli bir motor devrinden yüksek hızlarda enjektörler kapalı tutularak yakıt püskürtme işlemi durdurulabilir. Bunun için hava kelebeği şalterinin sinyali ile motor devir sinyali değerlendirir eğer motor devri belli bir devrin altına inerse veya hava kelebeği şalterindeki rölanti kontakları açılırsa yakıt püskürtme işlemi yeniden başlar.

Yakıt püskürtme Palslarının belirlenmesi:
Yakıt püskürtme palslarının frekansı motor devrinden hesaplanır. Temel püskürtme zamanının hesaplanması için ise motor devrinden ve emilen hava miktarından yararlanılır. Temel püskürtme zamanı bilgisayarın içinde bulunan “bölüm kontrol multivibratörü” tarafından hesaplanır. Ateşleme sisteminden gelen sinyaller pals şekillendirici tarafından kare dalgaya çevrilir. Bu kare dalgada frekans bölücü tarafından yarıya bölünerek dört ateşleme sinyalinden iki püskürtme palsı oluşturulur. Bölüm kontrol multivibratörü frekans bölücüden aldığı devir ( n ) sinyalini hava ölçücüsünden gelen hava miktarı sinyali ( us ) ile birlikte değerlendirilir. Bölüm kontrol multivibratörü aralıklı püskürtme sinyalini elde etmek üzere bu hava miktarı sinyalini kare dalga şeklindeki kontrol palslarına çevirir. Bu kare dalganın süresi ( tp ) temel, yani hiçbir düzeltme yapmadan her emme kursunda silindirlere püskürtülmesi gereken yakıt miktarını belirler. Bu yüzden tp’ye “temel püskürtme süresi” denir.

Bir kursta silindire emilen hava ne kadar çok olursa süresi de o kadar çok olur. Burada iki sınır durum olabilir: Eğer sabit bir hava emiş miktarında ( q ) motor devri giderek artarsa manifoldun hava kelebeği ile motor arasındaki kısmındaki mutlak basınç giderek azalır. Bu yüzden, her kursta silindirlerle dolan hava daha da azalır bunun sonucu olarak püskürtülmesi gereken yakıt miktarı ve dolayısıyla püskürtme süresi tp de azalır. Eğer yukarıdaki durumun aksine hız sabit kaldığı halde motor gücü ve dolayısıyla emilen hava giderek artarsa her kursta silindirlere dolan hava da artar ve bunun için gerekli olan hava miktarının da artması gerekir. Yakıt miktarının artması için pals süresi arttırılmalıdır. Normal sürüş sırasında devir ve motor gücü aynı zamanda beraberce artarlar. Bu yüzden bilgisayar sürekli olarak temel püskürtme süresini yeniden hesaplar. Yüksek hızlarda motor tam yüklü iken normal olarak güçte yüksektir. Bunun sonucu olarak pals süresi de daha uzundur ve bir kursta püskürtülen yakıtta daha fazla olur.

Belirleniş Şekli yukarıda açıklanana temel püskürtme süresi motorun çalışma koşuluna göre algılayıcılardan gelen sinyallerle uzatılır. Temel yakıt püskürtme süresinin motorun çalışma koşullarına göre uzatılması sağlayan kısım bilgisayarın katlayıcı katıdır. Bu kat bölüm kontrol multivibratörünün ürettiği temel püskürtme palsları ile kontrol edilir. Ayrıca katlayıcı katı motorun soğukta ilk hareket, ısınma süreci, tam yükte çalışma gibi çalışma koşulları ile ilgili bilgileri toplar. Topladığı bu bilgilerden düzeltme katsayısını ( k ) hesaplar. Bu katsayı bölüm kontrol multi vibratörü tarafından hesaplanan temel püskürtme süresi ile çarpılır elde edilen süre “tm” olarak gösterilir. Bu süre temel püskürtme süresine eklenir, yani püskürtme süresi uzar ve karışım zenginleşir. Bu yüzden tm karışımın zenginleşmesinin bir ölçüsüdür ve “zenginleştirme katsayısı” diyebileceğimiz bir katsayı ile ifade edilebilir. Örneğin, motor soğukken yakıt sistemi ilk anda normalin 2 veya 3 katı bir yakıt püskürtür.

Gerilime göre düzeltme; Enjektörlerin açık kalma süresi batarya gerilimi ile çok yakın bağlantılıdır. Bir elektronik gerilim düzeltmesi yapılmazsa batarya geriliminin düşük olması yüzünden meydana gelecek tepki gecikmesi püskürtme süresinin çok kısa olmasına sebep olabilir. Bunun sonucunda da püskürtülen yakıt miktarı yetersiz olabilir. Batarya gerilimi azaldıkça püskürtülen yakıt miktarı da azalır. Bu yüzden motorun doğru oranda bir karışımla beslenebilmesi için çok fazla deşarj olmuş bir batarya ile motor çalıştırıldıktan sonraki düşük batarya gerilimi önceden hesaplanmış olan püskürtme süresinin uygun bir şekilde seçilmiş ek bir ts süresi kadar uzatılması ile dengelenmelidir. Buna “gerilim dengelenmesi” denir.

Gerilim dengelenmesi için, etkin batarya gerilimi, kontrol edilmiş bir değişken olarak bilgisayara verilir. Bir elektronik dengeleme katı, enjektörleri çalıştıran palsın süresini, gerilime bağlı tepki gecikme süresi kadar uzatır.

Toplam püskürtme palsı süresi t1 = tp + tm + ts olur.

Püskürtme Palsları; Katlayıcı katı tarafından üretilen püskürtme palsları bundan sonraki çıkış katı tarafından büyütülür. Enjektörler bu büyütülmüş palslarla kontrol edilirler.

Motordaki bütün enjektörler beraberce aynı zamanda açılıp kapanırlar. Her enjektörün elektrik devresine birer akım sınırlama direnci bağlanır.

Enjektörleri seri dirençlerle kontrol etmek yerine, bazı bilgisayarlarda regüle edilmiş çıkış katı kullanılır. Bu bilgisayarlar enjektörleri seri dirençsiz olarak kontrol ederler. Bu durumda enjektörlerin kontrolü şöyle sağlanır.

Palsın başlangıcından enjektör iğneleri büyük bir akımla açıldıktan sonra palsın geri kalan süresi için akım regüle edilerek oldukça azaltılır. Bu akım enjektörlerin açık tutulmasını sağlayan akımdır ve büyük olmasına gerek yoktur. Enjektörler ilk anda çok büyük bir akımla açıldıklarından tepki süresi kısa olur. Ayrıca, enjektörler açıldıktan sonra akım azaltıldığından çıkış katı fazla yüklenmiş olmaz. Seri dirençle kontrol metodunda bir çıkış katı 3-4 enjektörü çalıştırabilirken regüle metodu ile aynı anda 12 enjektör çalıştırılabilir.

Emniyet Şalteri ; Bir kaza halinde yakıt pompasının yakıt basmaya devam etmesi önlemek için devresine bir emniyet şalteri konmuştur. Bu şalter hava ölçücüsü tarafından kontrol edilir. Hava ölçücüsünden hava geçmeye başlayınca hava ölçücüsünde bulunan bir anahtar çalıştırır ve röle de yakıt pompasını çalıştırır. Kontak anahtarı açık olduğu halde motor durursa, yani hava ölçücüsünden hava geçmez olursa, yakıt pompasına giden akım kesilir. Marşa basılırken yakıt pompasına kontak anahtarının marş ucundan akım verilir.

Motronic Yakıt Enjeksiyon Sistemi ; Ateşleme sistemleri bölümünde de söz edildiği gibi, günümüzde kullanılan mikrobilgisayarların verimliliği yakıt enjeksiyon sistemleri ile elektronik ateşleme sistemleri ile birleştirilmesine imkan sağlanmıştır. Böylece iki sistem için iki ayrı bilgisayar yerine tek bir bilgisayar kullanılarak maliyet azaltılmıştır. Bundan başka, hemen hemen bütün algılayıcılar her iki sistemde de kullanılabilirler. Bunlarında yalnız bir kere kullanılmaları yeterlidir. Bu şekilde, iki ayrı sistem yerine tek bir sistem kullanılarak maliyet azaltılmış ve güvenilirlik arttırılmıştır. Geliştirilmiş olan bu sistem sayesinde maliyetin azaltılması yanında çevre kirliliğine katkı azaltılmış ve otomobilin sürüş rahatlığı da arttırılmıştır.

Motronic Sistemin Çalışma Prensibi:
Bu sistemde kullanılan bilgisayar bir mikro bilgisayardır ve bilgisayarın temel elemanı da bir mikro işlemcidir. Mikro bilgisayarın program hafızasına motorun değişik çalışma koşullarındaki çalışmasını belirleyen bütün veriler önceden kaydedilmiş bulunmaktadır. Ayrıca, hafızaya kaydedilmiş bir çalışma programı hem sinyallerin hafızaya akışını ve hem de algılayıcıların gönderdiklerin sinyallerin mikro işlemciye akışını kontrol eder. Mikro işlemci hafızaya kaydedilmiş bulunan değerlerle algılayıcılar tarafından motordan ölçülen değerleri karşılaştırarak motorun herhangi bir andaki çalışma koşullarını hesaplayabilir. Eğer normal çalışma koşullarından sapmalar varsa mi,kro işlemci yakıt ve ateşleme sistemlerinin bilgisayardaki çıkış katlarına gerekli düzeltme sinyallerini gönderir. Çıkış katlarında ateşleme bobinini ve enjektörlerini buna göre kontrol ederler.

Yakıt Enjeksiyon Sistemi Kısmı :
Motronic’te kullanılan aralıklı püskürtmeli ve elektronik kumandalı yakıt enjeksiyon sistemi temelde l-jetronic sisteminin aynıdır. İkisinin arasındaki önemli farklardan birisi sinyallerin işleniş şeklidir. Motroniccte kullanılan bilgisayar sayısal “dijital” olarak çalışır hız algılayıcısı ondüktif tipte olup volan dişlilerinden sinyal alır. Enjektörlerin Çalışmasını sağlayan tetikleme sinyali de volandaki referans işareti işaret algılayıcısından gelir. Bilgisayar püskürtülmesi gereken temel yakıt miktarına emilen hava miktarına ve motor devrine göre hesaplar. Her kursta emilen hava miktarı hesaplandıktan sonra bulunan değer püskürtülecek yakıt miktarı ve yüke göre ateşleme noktası için temel sinyal olarak kullanılır. Motorun tam istenilen şekilde çalışabilmesi için bu temel sinyal motorun sıcaklığına, emilen havanın sıcaklığına, gaz kelebeğinin açıklığına vb. göre düzeltilir.

Ateşleme Sistemi Kısmı:
Ateşleme avansının ayarlanması için vakum ve mekanik avans düzenleri yerine motronicte hafızaya kayıtlı bulunan avans haritasından yararlanılır, bu harita ateşleme avansının vakum ve mekanik avans düzenleri ile kontrolünden çok daha iyi sonuçlar verir ve motorun bütün çalışma koşullarında en iyi sonuçları verecek şekilde düzenlenmiştir.

Motor devrine ve beslenme gerilimine göre çalışan bir dwell kontrol ünitesi dwell süresini motorun herhangi bir andaki ateşleme enerjisi ihtiyacına göre ayarlar ve ateşleme bobininde gereksiz yere enerji harcamasını önler.

Metronic sisteminin önemli bir avantajı da tam yük bölgesindeki ateşleme avansının maksimum momente göre ayarlanmış olmasıdır. Kısmi yük bölgelerinde ise avans yakıt sarfiyatının ve egzoz emisyonunun en az olmasını sağlayacak şekilde ayarlanır. Motor yükündeki değişmeler metronic bilgisayarı tarafından anında algılanır. Motorun her devrinde bilgisayar motorun çalışma koşullarını belirler ve hafızaya kayıtlı program verileri ile karşılaştırarak onun için uygun program süresini belirler. Bu da motorun çalışma koşullarına göre gerekli düzeltmelerin çabucak yapılmasını sağlar.

Mono-Jetronic Yakıt Enjeksiyon Sistemi :
Bu sistemde tek enjektörlü ve karbüratöre benzeyen bir karışım hazırlama ünitesi kullanılır. Diğer yakıt enjeksiyon sistemlerinden farklı bir yapıya sahip olan bu sistem yakıt enjeksiyon sistemi ile karbüratör arasında bir sistem olup küçük taşıtlar için yapılmıştır. Hava miktarı ölçücüsü, soğutma suyu sıcaklık müşiri ve gaz kelebeği şalterinden gelen sinyaller bilgisayarda değerlendirilip enjektöre kumanda edilerek yakıt-hava oranı ayarlanır. Bu sistemde yakıt, karbüratörlerde olduğu gibi , hava kelebeğinin üst tarafında hava akımı içerisine püskürtülür. Yakıtı aralıklı olarak püskürten enjektörün tetikleme sinyali ateşleme sisteminden alınır. Enjektör ateşleme sistemi ile senkronize olarak çalışır. Enjektörden püsküren yakıt çok ince damlalara ayrıldığından çok homojen bir karışım elde edilir ve yakıtın silindirlere dağılımı da daha iyi olur. Pompanın bastığı yakıtın basıncı basınç regülatörü tarafından sabit tutulur bilgisayar tarafından kontrol edilen enjektörün açık kalma süresine göre püskürtülen yakıt miktarı azalır veya çoğalır. Enjektörde buhar tıkacı oluşmasını önlemek için enjektörden bol miktarda yakıt dolaştırılarak soğutma sağlanır.

Durağan Durum Kozmolojisi ve Dalgalanmalar

Hubble’ın evrenin genişlediği yolundaki keşfinin yaşamsal bir sonucu olmuştur:eğer genişleme hızında bir azalma ya da artma yoksa ,R/v ya da 1/Ho kadar zaman önce evreni oluşturan tüm maddenin bir arada bulunması gerekirdi.Ho,hubble sabitidir ve Hubble’ın orijinal çalışmasındaki değer Ho = 500 km bölü saniye bölü megaparsektir.Bu,Hubble’ın uzaklık ölçeğiyle 1/Ho = 2 milyar yılın galaksinin yaşı için bir üst sınır olarak yorumlanması gerektiği anlamına gelir.

Bu yaş,güneş sisteminin en eski kayalarının radyoaktif tarihleme tekniği ile ölçülen yaşı ile karşılaştırılabilir.Bu teknikte,uzun ömürlü radyoaktif izotopların bozunma sonucunda hangi miktarlarda kaldığı ölçülür.Örneğin,Uranyum’un en bol bulunan 238 nolu izotopu kararsız olup yarı ömrü 4 milyar yıldır.Radyoaktif bozunma ile kütlesi 205 olan bir kurşun izotopuna dönüşür.Kurşunun bu izotopunun tek ortaya çıkış yolu,Uranyumun radyoaktif bozunmasıdır.Kayanın yaşı ne kadar eskiyse 205 nolu kurşun izotopunun 238 nolu uranyum izotopuna oranı o kadar büyük olacaktır.Farklı kaya ve meteorid örneklerinin içerdiği kurşun izotopunun günümüzdeki bolluğu ölçülür ve bu bolluklardan kayanın yaşı hesaplanır.Meteoridlerde ve aydan alınan örneklerde bulunan, güneş sisteminin en eski kayalarının yaşı 4,6 milyar yıl olarak hesaplanmıştır.Güneş sistemi,Hubble’ın evren için hesapladığı yaştan en az iki kat daha yaşlı imiş gibi görünüyor.

Bu rakamları en yaşlı yıldızların yaşlarına bakarak kontrol edebiliriz.Küresel kümeler galaksi düzlemi dışında yer alan antik yıldız topluluklarıdır.Böyle kümelerde yer alan yıldızlar aynı zamanda doğarlar ama en büyük kütleli olandan başlayarak sırayla ölürler.Eğer yaşayan yıldızlar içinde en büyük kütleye sahip olanın kütlesini bulabilirsek,küresel kümenin,dolayısıyla da galaksimizdeki en yaşlı yıldızların yaşını hesaplayabiliriz.Bulunan yaş 14 milyar yıl civarındadır.Görünüşe bakılırsa bir çelişki var.Evren nasıl içinde bulunan yıldızlardan daha genç olabilir?Hubble zamanında yerküremiz bile evrenden daha yaşlı görünüyordu.

Bu yaş çelişkisi,yeni bir kozmoloji teorisinin doğmasına yol açtı.Durağan durum evreni,1949 yılında Hermann Bondi,Thomas Gold ve Fred Hoyle tarafından ortaya atılmıştı.Hoyle’un anlatımına göre o akşam üç astrofizikçi Cambridge’de bir dizi hayalet öyküleri anlatan bir filme gitmişler.Bu filmin garip tarafı en sondaki sahnenin ilk baştakiyle aynı olmasıymış.Filmin hiç sonu yokmuş,sürekliymiş.Filmden etkilenen Gold,ilk kez orada evrenin de başı sonu olmayan,sonsuz bir zaman çevrimi içinde olabileceğinden söz etmiş.Böylece de durağan durum kozmolojisi doğmuş.Bu teorinin en belirleyici özelliği,evrenin yoğunluğunu sabit tutabilmek için maddenin boşluktan yaratıldığını kabul etmesi ve bu nedenle de mükemmel kozmoloji ilkesi ile uyum içinde olmasıdır.Eninde sonunda galaksiler biçiminde bir araya toplanan atomlar,evrenin genişlemesi nedeniyle diğer atomlar uzaklaşınca boş uzaydan ortaya çıkarlar.Bütün fizikçiler tarafından kabul edilen temel bir ilke olan madde ve enerjinin korunumu ilkesi tutarsız bir biçimde gözardı edilmiştir.

Durağan durum teorisi aslında mutlak bir başlangıca olan gereksinimi ortadan kaldırmayı amaçlıyordu.Bu teori,teoloji ve kozmoloji yazarı Stanley Jaki tarafından üzerine bilimsel cila çekilen gelmiş geçmiş en büyük hile olarak adlandırılmış idi.Bununla birlikte teorinin gelişmesinin altında kuvvetli bir bilimsel motivasyon yatmaktaydı.Durağan durum postülası,görünürdeki zaman ölçeği problemini çözmek için yapılmış bir girişimdi.

Durağan durum kozmolojisinin birçok önemli öngörüleri olmuştur.

1.Her 10 milyar yılda bir,metreküp başına bir hidrojen atomu yaratılmıştır ve halen de yaratılmaktadır.Maddenin boşluktan yaratıldığı varsayılmakta bu nedenle de madde ve enerjinin korunumu yasasını kökten bir biçimde ihlal etmektedir.

2.Uzaklarda hiçbir evrim gerçekleşmiş olamaz.Durağan durum hipotezi,anlam olarak,yakında ve uzakta gözlediğimiz galaksi yoğunluklarının aynı olması gerektiğini ileri sürmektedir.Uzak galaksileri gözleyerek geriye gidebileceğimiz milyarlarca yıl boyunca yoğunlukta bir değişiklik gerçekleşmiş olamaz.

Eğer ilk öngörü doğruysa hidrojen atomları gerçekten boşluktan yaratılıyorsa,o zaman karşı madde de yaratılmalıydı.Protonlar ve onların karşı madde ikizleri olan karşıprotonlar(anti-protonlar) ,karşılaştıkları heryerde gamma ışınları saçarak birbirlerini yok ederler.Böylesine rasgele yok oluşlar sonucu bulanık bir gamma ışın fonu olması gerekir.Ama evren,görüldüğü gibi yok oluşlardan kaynaklanan gamma ışınları ile parıldamıyor.Dahası,galaksiler,kozmik bir felakete yol açmadan eşit miktarlarda madde ve karşı maddeden meydana gelmiş olamazlar.

Başka bir çözüm akla geldi.Eğer madde ve enerjinin korunumu yasasının geçerliliğini kaybettiği varsayılsa bile bir başka temel yasa olan elektrik yükünün korunumu yasasını ihlal etmekten kaçınmak gerekir.Bu nedenle yeni yaratılan maddenin olası biçimi nötronlar olabilir.Bunlar bozunur ve arkalarında evreni kaplayan sıcak ve x-ışınları yayan bir gaz bırakırlar.Bununla birlikte,beklenen gamma ışınları gibi x-ışınları da gözlenmedi.Bu itirazları karşılamak üzere Fred Hoyle ve Jayant Narlikar,teorilerini maddenin ancak olağan dışı yoğunluklardaki bölgelerde yaratabileceğini öne sürecek biçimde değiştirdiler.Bu bölgeler,galaksilerin çekirdekleri ve evrenin ilk dönemlerinde bulunan,galaksilerin erken dönem evrimleriyle ilişkili olduğu düşünülen quasar adı verilen egzotik ve olağanüstü parlak cisimlerdi.

İkinci öngörüyü de çürütmek için yeterli kanıt var mı?Bazı galaksiler kuvvetli birer radyo dalgaları kaynağı olup çok uzaklardan algılanabilirler.Bu radyo dalgaları kaynakları,evren yoğunluğunun zamanla değişmediği hipotezini sınamak üzere sayıldı.Eğer evrenin yoğunluğu,büyük patlama teorisinin öngördüğü gibi geçmişte daha yüksekse o zaman ölçülen uzak ve sönük kaynakların sayısında yakın ve parlak olanlara göre büyük bir artış olmalıdır.

Durağan durum hipotezinin tersine,ilk kez 1950′lerde Martin Ryle ve John Bolton tarafından yapılan gözlemler kaynak sayısının çok daha hızlı arttığını gösterdi.1950′lerde bu teoriyi öne sürenler,evrenin radyo kaynakları bakımından eksiklik çekilen bir bölgesinde yaşamakta olabileceğimizi iddia ettiler.Bununla birlikte sonradan radyo kaynaklarının çoğunlukla bizden birkaç bin parsek uzaklıkta olan radyo galaksilerle quasarlar olduğu,dolayısıylada evrimin 10 milyar yıl ölçeğinde yer aldığı gösterildi.Radyo dalgaları yayan parlak galaksilerin geçmişteki sayıları günümüzdekinden çok daha büyüktü.

Bir yandan evrensel genişlemenin yaşı,diğer yandan meteorların ve yıldızların yaşları arasındaki bu çelişki Ho için çok daha doğru bir değerin bulunduğu 1950′lerde çözüldü.75 km bölü sn bölü megaparsek olarak saptanan en iyi çağdaş değer,evrenin yaşı olarak 1/Ho = 15 milyar yıl vermektedir.

Durağan durum teorisine son darbe kozmik mikro dalga fon ışınımının keşfiyle 1964 yılında geldi.Tüm uzayın yıkandığı bu ışınım denizi,büyük patlama teorisinin öngördüğü evrenin yoğun ve sıcak evrelerinden kaynaklanan ışınımın doğrudan bir kanıtıdır.Durağan durum teorisiyle bu ışınımı açıklayabilmek için pek çok olağanüstü parlak galaksinin yaydığı yoğun ışınım alanını soğuran ve bu ışınımı mikro dalga fotonları olarak yeniden yayan mm boyutlarındaki toz parçacıklarının evrensel olarak var olduğunu kabul etmek gerekir.Kozmik mikrodalga ışınımının bu açıklaması öylesine çok sayıda özel varsayım gerektirir ki,kozmoloji uzmanlarının çoğunluğu tarafından olanaksız olarak kabul edilir.

KOZMİK MİKRODALGA FON IŞINIMI
1922 yılında bir Rus meteorolog ve matematikçisi olan Alexander Friedmann , etkileri yüzyıl boyunca yankılanan bir keşif yaptı.Albert Einstein ‘ın görmezlikten geldiği ve başlangıçta kabul etmeyi reddettiği bir şeyi fark etmişti:evren genişliyor olabilirdi.Einstein , kozmoloji ilkesini uygulayarak kendi geliştirdiği genel görelilik teorisindeki evrensel kütle çekimi denklemlerini basitleştirmiş ve görünüşte durağan olan bir evren modeli elde etmiştir.Hatta evrenin kendi kütle çekimiyle kendi üzerine çökmesini engellemek için kozmik itme adını verdiği bir kuvvet bile icat etmişti.Friedmann Einstein’ın basit bir matematiksel bir hata yaptığını, bu nedenle de Einstein denklemlerini evrenin genişlemesine olanak sağlayan ve yeni bir kuvvete gereksinim duymayan çözümlerini gözden kaçırdığını fark etti.Einstein ‘da sonradan, kozmik itme gibi bir kuvvetin varlığını öngörmenin yaptığı en büyük hatalardan biri olduğunu itiraf etmiştir.

Friedmann’dan bağımsız olarak çalışan Belçikalı kozmoloji uzmanı Georges Lemaitre’de 1927 yılında evrenin genişlediğini yeniden keşfetti ve bir adımda ileri gitti Lemaitre,galaksilerin gösterdiği kırmızıya kaymanın evrenin genişlemekte olduğunun kanıtları olduğunu iddia etti.Lemaitre’nin kırmızıya kaymanın galaksilerin uzaklığıyla orantılı olması gerektiği yolundaki sezgisi kırmızıya kayma olayına fiziksel bir anlam vermekle birlikte durağan evren modeline fazlaca konsantre olmuş bulunan zamanın meşhur kozmoloji uzmanlarınca pek kabul görmezdi.1929 yılında Edwin Hubble’ın galaksilerin uzaklıklarının gözlemsel destek olarak kullanarak ampirik bir biçimde uzaklık-kırmızıya kayma yasasını nasıl ortaya koyduğunu gördük.İlginçtir,Hubble’da kırmızıya kaymanın uzaklıkla lineer bir biçimde artmasının evrenin genişlemesinin kanıtı olduğunu hiçbir zaman kabul etmiş görünmedi.Sonraki kozmoloji uzmanları mise hemen hemen tam bir fikir birliği içinde Hubble Yasasının genişleyen bir evren modeli geliştirmede temel olarak ele aldılar.

Genişleyen evren teorisi,birçokları için kabul etmesi çok güç bir teori olmuştur.Bu teori,evrenin sınırlı bir zaman kadar önce son derece yoğun bir durumdan kaynaklandığını ima ediyordu.1950 yılında bir radyo programında durağan evren modelinin savunucularından Fred Hoyle,Rakip olarak gördüğü genişleyen evren teorisinden alaycı bir biçimde büyük patlama yani ‘Big Bang’ olarak söz etti.Büyük Patlama teorisi,tüm gözlenen evrenin geçmişte,günümüzden on ila yirmi yıl kadar önce olağanüstü yoğunluktaki bir durumdan ortaya çıktığını ileri sürer.Büyük Patlama teorisinin en büyük kanıtı geçmişten,evrenin başlangıcından kalan ışınım alanı olmuştur.

KEŞİF
1964 yılında iki genç radyoastronom olan Arno Penzias ve Robert Wilson şaşırtıcı bir radyo parazit kaynağı keşfettiler.İki bilimadamı New Jersey’deki Bell labarotuvarlarından haberleşme uydularından sinyal almak üzere tasarlanmış çok duyarlı bir radyoteleskop üzerine çalışıyorlardı.Radyoteleskop yerötesi kaynaklı bir radyo paraziti saptadı.Bu parazit yalnızca güneşin ve Samanyolu’nun konumlarından bağımsız olmakla kalmıyor,her yönden eşit olarak geliyordu.Yani bu parazit bilimsel bir deyişle izotropikti.Parazit aletin kendisinden kaynaklanmıyordu.Penzias ve Wilson teleskobu böyle bir parazitin kaynağı olabilecek kuş pisliği gibi kirlerden çok dikkatli bir biçimde temizlediler.Ölçümleri sonucu bir parazitin elektromanyetik tayfın mikrodalga bölümüne giren 7 cm dalgaboylu bir ışınım olduğu ortaya çıktı.Bu ışınım kolayca saptanabiliyordu.Herhangi bir kanala ayarlanmamış televizyon ekranlarındaki parazitin yaklaşık yüzde biri aynı yerötesi ışınımdan kaynaklanmaktadır.

Çok geçmeden bu mikrodalga ışınımının evrenin en uzak bölgelerinden kaynaklandığı ortaya çıktı.Işınımın çok büyük ölçüde izotropik olması onun-örneğin Güneş sistemindeki toz gibi-yakın bölgelerden değil,çok uzaklardan kaynaklandığının kanıtıdır.Hemen hemen aynı zamanlarda Princeton Üniversitesi’nde çalışmalarını yoğunlaştıran bir grup kozmoloji uzmanı,büyük patlamadan kalmış olmasını bekledikleri kozmik mikrodalga ışınımını araştırmaktaydılar.Robert Dicke ve arkadaşları evrendeki,Güneş ve diğer yıldızlardaki helyumun çoğunluğunun,evrenin başlangıç dönemlerinde termonükleer füzyon yoluyla ortaya çıkmış olması gerektiğini iddia ediyorlardı.Bunun olabilmesi için başlangıç dönemlerinde evrenin son derece sıcak olması gerekiyordu.Bu durumda evren,sıcak elektron ve protonların yaydığı yüksek enerjili fotonlarla dolu olacaktı.Evren genişledikçe bu ışınım soğuyacak ve günümüzde de elektromanyetik tayfın mikrodalga bölgesinde gözlenebilmesi gerekecekti Princeton astronomları 20 yıl önce benzer bir düşünce biçiminin George Gamow tarafından ve benzer öngörülere yol açtığından habersizdiler.Gamow’un eski öğrencileri olan Ralph Alpher ve Robert Herman 1949 yılında bu antik ışınım nedeniyle günümüzde evrenin sıcaklığının 5 Kelvin olması gerektiğini hesaplamışlardı.Bununla birlikte mikrodalga ışınımının deneysel olarak araştırılmasını önermemişlerdi.1963 yılında iki Rus bilimadamı Andrei Doroskhevich ve Igor Novikov mikrodalga ölçümlerinin kozmik fon ışınımına herhangi bir sınır getirip getirmediğini öğrenmek için Bell Labarotuvarı teknik bültenlerine başvurdular.1961 yılından kalma Ed Ohm’un bir araştırmasına rastlayınca altın bulmuş gibi sevindiler.Ohm,bu araştırmalarda Bell Labarotuvarlaının 6 metre çapındaki anteniyle gökyüzünü tararken 3 Kelvin civarındaki sıcaklıklarda ışınımda bir fazlalık saptadığını belirtiyordu.Ne yazık ki Ohm,aletlerden kaynaklanan gürültüyü bu parazitten ayıramamıştı.

Böylece Princeton araştırmacıları boş yere fazla çalışıp çabalamaktan kurtulmuş oldular.Kozmik mikrodalga tayfını ikinci bir dalgaboyunda ölçmeyi başardıkları zamanda Bell Labarotuvarlarının keşfini sonuçlandırmış oldular.Işınımın da çoğunlukla karacisim ışınım şeklinde olması gerektiği sonucuna vardılar.

KARA CİSİM IŞINIMI
Karacisim ışınımı,mutlak düzgün sıcaklıktaki çevresinden soyutlanmış bir bölgede varolan ışınıma verilen addır.Özellikleri,bölgenin başka hiçbir özelliğine değil,yalnızca sıcaklığına bağlıdır.Karacisim ışınımı geniş bir dalgaboyu aralığını kapsamakla birlikte ışınımın şiddeti bazı dalgaboylarında artış gösterir.Bu tür ışınımın şiddeti dalgaboyuna göre Planck dağılım adı verilen özel bir dağılım gösterir.Her ne kadar bu dağılımın biçimi her zaman aynı ise de,sıcaklık arttıkça ışınım şiddeti en büyük değerine daha kısa dalgaboylarında ulaşır.Bu değişimin Wien Yasası olarak bilinen kuralı,ışınım şiddetinin en büyük olduğu dalgaboyu ile sıcaklığın çarpımının 0,3 Kelvin olduğunu söyler.Bu nedenle şiddeti 0,1 cm dalgaboyunda en büyük değerine ulaşan ışınımın sıcaklığı yalnızca 3 Kelvin ya da -270 Celsius’tur.

Princeton’daki araştırmacılar,kozmik fon ışınımının karacisim ışınımı olduğu sonucuna varırken,ışınım şiddetinin en büyük olduğu dalgaboyundan çok farklı yalnızca iki dalgaboyunda ölçümle yetinmekle büyük bir riski göze aldılar.Bir karacisim tayfı yalnızca iki dalgaboyundaki ölçümlerde son derece zayıf bir biçimde tanımlanabilirdi.Aslında 1991 yılına kadar roket ve balon ölçümleri kozmik mikrodalga fon ışınımının tayfının 3 derece Kelvin sıcaklığındaki bir karacismin tayfına son derecede benzediğini tam anlamıyla ortay koyamamıştır.Dramatik atılım,John Mather tarafından tasarlanan ve 1989 yılının kasım ayında fırlatılan KOZMİK FON KAŞİFİ (COBE)uydusuna yerleştirilen bir araçla geldi.Mather’in geliştirdiği araç,kozmik mikrodalga fonunun sıcaklığını daha önce ulaşılamamış bir duyarlılıkla ölçmeyi başardı.Araç,fon ışınımının sıcaklığının kesin değerini yalnızca 0.005 derece Kelvin belirsizlikle 2,726 derece Kelvin olarak buldu.Başka teleskoplarla 30 cm’den (radyobandı) 0,05 cm ‘ye (uzak kızılötesi) kadar çok çeşitli dalgaboylarında ölçümler yapıldı.Saf karacisim tayfından olan farkın son derece küçük olduğu saptandı:Karacisim tayfının tepe noktası yakınlarında binde birlik bir fark bulundu.Labarotuvarda bile uzayda yapılandan daha duyarlı bir karacisim ölçümü yapılamaz.

TERMALİZASYON DÖNEMİ
Evrendeki normal maddenin yoğunluğu galaksilerin gözlenen sıklığından, 10 çarpanı hata payıyla hesaplanabilir.Evrenin başlangıç dönemlerinde bu madde çoğunlukla hidrojen plazması biçimindeydi, yani bol miktarda proton ve elektron olmasına karşın hiç hidrojen atomu yoktu.Zaman içinde geriye doğru genişlemenin gelişmesini izleyerek galaksiler oluşmadan çok önce, evrenin ilk dönemlerindeki bu plazmanın yoğunluğunu hesaplayabiliriz.Bu yoğunluktan ve ölçülen kara cisim sıcaklığından geçmişin çeşitli dönemlerinde evrenin neye benzediğini çıkarabiliriz.

Bugün ,ışınım en uzak galaksilerden bize serbestçe yol alabilmektedir.Yani evren elektromanyetik ışınıma son derece geçirgendir.Bununla birlikte çok önceleri, evrendeki maddenin ortalama yoğunluğu ve sıcaklık yeterince yüksek iken evren sanki yoğun bir sis perdesinin arkasında gibiydi.Herhangi bir ışınım hemen hemen hiç yol almadan soğuruluyor ve yeniden yayımlanıyordu .Madde ve ışınım , sıcaklıkları aynı olacak biçimde yakın termal (ısıl) temas halindeydiler.Bu koşullar, kara cisim ışınımının yaratılması için ideal olup süreç de termalizasyon olarak bilinir.Işınımın termalizasyonuna aracılık eden süreçlere bir örnek, bremsstrahlung ya da ‘ frenleme ışını’ olarak bilinir.Bununla birlikte ilk yıl üretilen ışınım kara cisim ışınımı olarak kaldı.Hiçbir süreç onu yok edemez.Evrenin genişlemesi ışınım sıcaklığının yavaş yavaş düşmesine yol açmışsada tayf,kara cisim biçiminde var olmayı sürdürmüştür.

EN SON SAÇILMA DÖNEMİ
Termalizasyon sırasında ışınım,esas olarak x-ışınları biçimindeydi.Evren genişledikçe ve ışınım soğudukça fotonlarının dalgaboyları daha düşük,kızılötesi bölgelerine doğru kaydı.Bugün fon ışınımının sıcaklığı yaklaşık 3 derece Kelvin’dir.Oysa evrenin bugünkünden 1000 kat küçük olduğu ya da bir başka deyişle herhangi bir galaksi çifti arasındaki uzaklığı gösteren genişleme faktörünün bugünkü değerinin binde birine eşit olduğu,büyük patlamadan 3000 000 yıl sonra ışınım sıcaklığı 3000 derece Kelvin civarındaydı.Bu sıcaklık,böyle bir ışınımda bulunan morötesi fotonların hidrojeni iyonlaştırmasına yetecek ölçüde yüksektir.İyonlaşma anından hemen önce madde hala plazma durumundadır.eğer yoğunluğu çok düşük değilse,ışınım hidrojen plazmasının içinden kolaylıkla geçemez.Bunun yerine ışınım birçok kez saçılmaya uğrar.Elektromanyetik dalga geçerken serbest elektronlara küçük itmeler uygular ve sonuçta dalganın yönü değişir.

Büyük patlamadan yaklaşık 300 000 yıl sonra madde yoğunluğu azaldı ve ışınım sıcaklığı,fotonların dalgaboyları optik (görünür) bölgeye inecek kadar azaldı.Işınımın madde içinden kolayca geçebileceği bir an geldi.Fotonların bu yeni özgürlüğü kazanması,maddenin durumunun plazmadan atom durumuna geçmesiyle çakıştı.Sıcaklık azaldıkça serbest elektron ve protonlar biraraya gelmeyi başararak hidrojen atomları oluşturdular ve hidrojen atomu,maddenin en yaygın biçimi haline geldi.Serbest elektronların sayısı yok denecek kadar azaldığından evren ışınıma son derece geçirgen hale geldi.Bugün kozmik mikrodalga fonuna baktığımızda evrenin uzun dönemler önceki,kara cisim ışınımının sıcaklığının 3000 derece Kelvin olduğu durumunu görüyoruz.Mikrodalga fonu,evrenin galaksi ve kuasarlardan çok önceki,henüz herhangi bir cismin oluşmadığı dönemlerine bir göz atmamızı sağlıyor.

DALGALANMALAR
Bugünkü evrenin büyük ölçekli yapısının tamamı,ilkel yoğunluk dalgalanmalarının evrimi sonucu ortaya çıkmıştır.Bu dalgalanmalar,evrenin çok eski dönemlerinde homojenlikten minik sapmalar olarak ortaya çıkmış ve kütleçekimsel kararsızlıkların etkisiyle günümüzde galaksi ve galaksi kümelerine dönüşecek ölçüde büyümüşlerdir.Büyük ölçekte,kaynaklanma anlarına kadar izlenebilen bu dalgalanmaların galaksi dağılımlarına etkileri hala sezilebilir.Daha büyük ölçeklerde,kozmik mikrodalga fonu homojenlikten ilk sapmalara tanıklık etmektedir.

Son saçılmadan bu yana artık madde tarafından etkilenmeden,serbestçe hareket eden fon ışınımı kozmik genişleme sonucunda soğuyarak,günümüzde kozmik mikrodalga ışınımı biçiminde varlığını sürdürüyor.Bu ışınım,termalizasyon döneminin sonuna kadar,ilk 10 000 yıl evrene hükmeden ateş topunun soluk bir kalıntısıdır.Mikrodalga fonundaki sıcaklık dalgalanmalarının şiddeti,büyük patlamadan şöyle bir 10 000 yıl sonra,dalgalanmaların ciddi olarak başladığı dönemde evrendeki yoğunluk dalgalanmalarının şiddetinin bir ölçüsüdür.Aslında bu dalgalanmaların,büyük patlamadan 300 000 yıl sonra,son saçılma döneminde ortaya çıktığını bulabilmeyi umuyoruz.

Kozmoloji uzmanları bu dalgalanmaları bulmayı kozmik mikrodalga fonunun keşfinden beri bekliyorlardı ama ancak 1992 yılının ilkbaharında uzun zamandan beri aranan yön bağımlılığının bulunduğu duyuruldu.Kozmik mikrodalga fonunda genliği 1 derecenin otuz milyonda biri kadar olan dalgalanmalar COBE Uydusu tarafından saptandı.Açısal dalgalanma ölçeği öylesine büyüktü ki (gökyüzünde 10 dereceden 90 dereceye kadar) ,Friedmann ve Lemaitre tarafından geliştirilen standart kozmolojideki hiçbir şey bunları yaratmış olamazdı.

COBE’de bulunan ve dalgalanmaları saptayan araç,George Smoot tarafından tasarımı yapılan Diferansiyel Mikrodalga Radyometresi (DMR) idi.DMR’ın önemi şuradan kaynaklanıyordu:1975 yılında dipol yön bağımlılığını ölçmekte kullandığı aynı modası geçmiş teknoloji ile Smoot,kozmolojide yeni bir çığır açmayı başarmıştı.Teorisyenler kozmik mikrodalga fonunda büyük ölçekli yapılanmayı temsil eden yüz binde bir düzeyindeki bozuklukların ölçülebileceğini öngörmekteydiler.Ölçülen dipol yön bağımlılığının yüz katı olan ve bir uydu deneyinde bulunması gereken bu duyarlık artışını sağlamak için Smoot DMR deneyini yenileyip geliştirerek COBE Uydusu için yeniden diriltti.Orijinal olarak uzay mekiği için hazırlanan deney,Challenger faciasından sonra bir delta roketine sığabilecek şekilde yeniden tasarımlandı.NASA’nın kozmolojiye yönelik ilk uydusu olan COBE,1989′dan 1993 yılına,NASA bütçe kısıtlamaları nedeniyle uydudan vazgeçinceye kadar dört yıl süreyle veri topladı.

DMR ışınım genliğini hem kozmik mikrodalga fonunun tepe noktası yakınlarında (1 cm,6 mm ve 3 mm) hem de galaksiden kaynaklanan radyo gürültüsünün en az olduğu,zekice seçilmiş üç noktada ölçüyordu.Böylece evrenden ve galaksiden gelen ışınımlar farklı tayf yapıları nedeniyle birbirinden ayrılabiliyordu.DMR’nin her birinde üç frekans için ikişer dedektör bulunan ve gökyüzünde birbirinden 60 derece farklı bölgeleri izleyen iki anteni vardı.Aracın çeşitli veri çıktıları karşılaştırılarak gürültü milyonda bir düzeyine indirgenmişti.

DMR tüm gökyüzünü her altı ayda bir taradı.Bir tam yılın verileri incelendiğinde,deneyciler mikrodalga fonundaki yön bağımlılığının hiçbir kuşkuya yer vermeyecek bir biçimde saptadılar.Sıcaklık değişimleri beklenen kara cisim tayfına sahip olduğundan,bilimadamları bu değişimlerin gerçekten mikrodalga fonunda olduğuna emin oldular.Gökyüzünde açısal ölçekte 10-90 derece arasında ölçülen dalgalanmaların karakteristik genliği 30 ( +5) mikrokelvin civarındaydı.Bu ortalama genlik üzerinde çeşitli boyutlarda sıcak ve soğuk noktalar bulunuyordu.İlk yılın DMR verileri oldukça gürültülüydü.Kozmik sinyalin gürültüye oranı yaklaşık bire eşit olduğundan değişimlerin önemi yalnızca istatistikseldi.Bir kez galaksiden kaynaklanan gürültü çıkartıldığında,genliği 17 ( + 5)mikrokelvin olan evrensel bir dört kutup (quadrupole,tepeden minimuma 90 derece) kalıyordu.Bu genlik,tam da teorisyenlerin öngördüğü gibi milyonda 6 ( +2) düzeyindeydi.Bu dalgalanma düzeyi ise yerküremizin kozmik mikrodalga fonu içindeki hareketinden kaynaklanan dipol yön bağımlılığından yüz kat daha küçüktü.7-90 derece arasında kalan kozmik dalgalanmalar,büyük ölçekli yapılanmanın en basit oluşum modellerinin öngörüleri ile uyum içindeydi.