İçten Yanmalı Motorlar

İçten Yanmalı Motorlar Hakkında Bilgiler

Geleneksel ve hattâ modern bir buhar türbininde, makinayı çalıştıracak buharı oluşturan suyu ısıtma işlemi, motorun dışında yapılır. Ancak, yakıtı motorun içinde yakarak, genleşen gazlarla pistonu yada türbini çalıştırmak daha verimli bir yoldur.

Bu tür içten yanmalı ve gazlı ilk motor, Alman mühendis Nikolaus August Otto (1832-1891) tarafından gerçekleştirilmiştir. 1867’de Paris’te sergilenen bu motor gürültülü ve düşük verimliydi; ama gene de bugün yapılan motorların yüzde 99’unun öncüsü olmuştur

Dört Zamanlı Çevrim

İçten Yanmalı MotorlarOtto, birincisinden dokuz yıl sonra, dört zamanlı yeni bir motor daha geliştirdi. Bu motordaki en önemli yenilik, ateşlemeden önce gazın sıkıştırılmasıydi; böylece verim önemli derecede artmakla kalmıyor, yakıt tüketimi de belirgin bir şekilde düşüyordu.

Bir birim gücü üretmek için motorun dört çevrim yapması gerekir; bu nedenle bu sisteme «dört zamanlı çevrim» denir. Dört zamanlı motor, günümüzde öteki bütün motor türlerinden daha yaygın olarak kullanılmaktadır Motorun dört ana evresi, pistonun aşağı inerek yakıt hava karışımını emdiği emme, pistonun yukarı çıkıp gazı sıkıştırdığı sıkıştırma, gazın patlamasıyla pistonun ikinci kez aşağı indiği ateşleme (güç zamanı) ve gene yukarı çıkan pistonun egzos gazını dışarı attığı egzos zamanlarından oluşur.

Motosikletlerin çoğunda ve küçük arabaların bazılarında, önce 1880’de Dugald Clerk tarafından yapılmış olan iki zamanlı motorlar kullanılmaktadır. Bu tür motorlarda pistonun hareketi yakıtı içeri çeker ve silindirin kenarlarındaki aralıkları yada delikleri açarak yanık gazı dışarı atar.

Yakıtın girişi ve egzos gazının çıkışı, dört zamanlı motorlarda daha karmaşık bir supap sistemiyle gerçekleşir. Bu sistem, motorun krank miliyle dönen bir eksantrik mili tarafından otomatik olarak denetlenir. Motor çalışırken supaplar birbiri ardınca açılır ve kapanır.

Yakıtın ateşleme zamanı da tam bir denetim altında gerçekleştirilmelidir. Denetimi, her silindire ardarda elektrik akımı gönderen ve gene mekanik olarak krank miline bağlı bir distribütör yapar Elektrik akımı bujilerde bir kıvıl cim çıkarır ve yakıt böylece ateşlenir.

Otto’nun motorları, tam( bir yeterlilikte iş gören, ama depolanması çok güç olan kömür gazı ile çatışırdı. Ham petrolden elde edilen benzin gibi sıvı yakıtların kullanılmasıyla, gaz motorları büyük gelişmeler gösterdi. Petrolü yanıcı bir gaz haline getirmek için, havayla karıştırılıp silindirlere çekilebilecek çok küçük damlacıklar oluşturması sağlanır. Karıştırma işlemi kartniratörde yapılır.

Buhar makinalarındakinin tersine, çoğu içten yanmalı motorlar düşük hızlarda yüksek güç üretmezler. Silindirler küçüktür ve her ateşleme sonucunda üretilen güç oldukça azdır. Böyle bir motordan yararlı nicelikte iş elde edebilmek için motorun hızlı çalıştırılması gerekir. Yani bir saniyeye düşen ateşleme zamanının sayısı, en üst düzeyde olmalıdır. Otomobil motorları, dakikada 5000 dönüşün üstüne çıkan hızlarda, genellikle maksimum gücü üretirler. Pistonun gidiş gelişi ve supap dişlisiyle pistonun titreşimi yüzünden motorun aşınması ve yıpranması da hızın

üst sınırını belirler. Pürüzsüz ve dengeli olması için özenle hazır lanmış olan motorlarda güç, dakika başına 12000 dönüşün üzerinde çalıştırıldığında daha da artar

Sıkıştırma oranının yüksek olması nedeniyle sıkıştırmayla ateşlemeli motorlar yada dizel motorlar benzin motorlarından daha verimlidir. Ancak, aynı nedenle, yapısının daha ağır olması bu üstünlüğünü biraz giderir. Dizel motorları, verimdeki kayba karşılık, yakıt tüketiminde ekonomi sağlar. Özellikle sık sık durup çalışma gerektiren işlere uygun olduğu için taksilerde, otobüslerde ve kamyonlarda yaygın olarak kullanılır.

Ekonomik Dizel Motoru

Alman Rudolf Diesel’in (1858 1913) 1897 de yaptığı iki zamanlı (sıkıştırma-ateşleme) motorda, benzin motorundaki karbüratör ve bujiler kullanılmadı. Sıkıştırma zamanın da silindirdeki gaz, ilk hacmi 1/14 den 1/20’ye sıkıştırılmış temiz hava dır Bu oran, benzin motorlarındaki sıkıştırma oranından çok daha yüksektir. Sıkıştırma zamanının üst noktasında silindire dizel yağı püskürtülür. Gaz sıkıştırıldıkça sıcaklığı yükselir; böylece püskür tülmüş olan yakıt, onu ateşleyecek sıcaklıkta havayla karşılaşır.


Güçlü Gaz Türbini

Tümüyle değişik bir motor olan gaz türbini, ilk olarak XX. yüzyılın başında bulunmuş ve 1930’larda yetkin bir duruma getirilmiştir. Genellikle pervane şeklinde bir dizi vantilatörün takılı olduğu tek bir milden oluşur ve bu vantilatörler «kompresör» ve «türbin» olmak üzere ikiye ayrılır.

Çalışmakta olan bir gaz türbininde hava, kompresör vantilatörleri ile içeriye çekilir ve basınç artar Sıkıştırılmış hava yakıtla karışıp ateşlenerek sıcaklık ve basıncı daha da artırır. Yanmış karışım, kanatları döndürerek türbin yoluyla motordan çıkar. Üretilen gücün büyük bir bölümü, çoğu kez doğrudan doğruya türbinin çalıştırdığı kompresörde harcanır. Ancak, gene de kalan güç, gaz türbinini son derece güçlü bir motor haline getirmek için yeterlidir. Verim çok yüksek değildir; ama, ağırlık/güç oranı tutarlı olduğundan gaz türbinleri, hava araçlarında itici güç olarak kullanılır. Bir gaz türbini, aynı ağırlıktaki bir pistonlu motordan tam üç kez daha güçlüdür.

Yorum yazın