Motor Nasıl Çalışır

Motor Nedir – Motor Nasıl Çalışır

Motor, herhangi bir gücü, harekete çeviren bir aygıttır. Bundan ikiyüz yıl önce sadece buhar makineleri vardı ve bunlar da yalnızca maden ocaklarındaki suyu dışarı atmak için kullanılırdı. İşlerin çoğu, insan, hayvan, su ve rüzgâr güçleriyle yapılmaktaydı.
Motor, bir güç kaynağından yararlanarak fiziksel veya mekanik hareket sağlayan bir makinedir. Günümüzde motor, lunaparklardaki atlıkarıncalardan, savaş gemilerine, uçaklara, uzay gemilerine kadar birçok aracı çalıştırmaktadır.

Motor Nasıl Çalışır

Buhar makinesi, XVIII. yüzyıldaki endüstri devrimini başlatan önemli bir adım olmuştur. Bunlar ısı motorlarının bir türüdür. Isı motorları sıcak gazlarla çalışırlar. Gazlar genleşerek, makinenin hareket edebilen kısımlarını çalıştırırlar.
Buhar makinesinde, kömür veya petrol yakılır, bir kazandaki su ısıtılarak buhara dönüştürülür. Yakıt, silindirin dışında yandığı için, buhar makinesi, dıştan yanmalı bir motordur. Otomobil motorları gibi sistemlerde ise, yakıt silindirin içinde yanar.
Yararlı iş yapabilme yeteneğine enerji denir. Buhar makinesinde yakılan yakıtın bir enerjisi vardır. Kömür veya petroldeki enerji milyonlarca yıl önce Güneş ışınları yoluyla birikmiş bir enerjidir. Güneş ışığı, canlı bitkiler tarafından özümlenmiş, karışık kimyasal bileşimlere dönüştürülmüştür. Kömür ve petrol, yıllar önce yaşamış canlıların kalıntılarından oluşmaktadır. Turba ve maden-kömürü, bitkilerden; petrol ve yer gazları ise, küçük deniz hayvanlarından oluşmuştur. Bu deniz hayvanları yaşarken yeşil deniz bitkileriyle beslenmişler, dolayısıyla enerjiyi yine Güneşten almışlardır.

Isı motorları
Motorlar, çeşitli yakıtlarda bulunan enerjiyi, harekete dönüştürecek, açığa çıkaracak biçimde yapılmışlardır. Buhar makinesi, petrol motorları, jet motorları, roket motorları gibi, çeşitli tipleri olmakla birlikte, hepsi aynı ana ilkeyle çalışırlar. Hepsi de, bir gazın genleşmesi için ısı kullanırlar.
Motorların en basit, fakat en güçlüsü roket motorudur. Roket motorunda basit bir bölme vardır. Burası hem yanma, hem genleşme bölmesidir. Burada çok miktarda katı veya sıvı yakıt yakılır. Yakıt, doğrudan doğruya sıcak gaz şekline gelir. (Jet motoru da bunun gibidir, fakat yakıt yakmak için havadan oksijen alması gerekir). Ortaya çıkan sıcak gaz, bölmenin bir ucundaki delikten dışarı çıkar. Roket de, gazın çıkışına ters yöndeki bir tepki kuvvetiyle ileri doğru itilir ve hareket eder.
Buhar makinesinde buhar, eski lokomotiflerde ve yol düzelten silindirlerde olduğu gibi, pistonları ve bunlara bağlı olan tekerlekleri hareket ettirmede kullanılır. Turbojetler de, rokette olduğu gibi, sıcak gazlarla bir itki veya kanatları döndüren kuvvet elde ederler.
En çok karşılaşılan motor tipleri benzinli ve mazotlu motorlardır. Bunlara içten yanmalı motorlar da denir. En çok kullanılan türlerinde, bir seri metal silindir veya boru vardır. Bunların içindeki, teneke kutu biçiminde ve silindire uyan pistonlar yukarı ve aşağı hareket ederler. Bu hareket, silindirin üst kısmında sıkıştırılmış bulunan benzin buharının birden yanıp genleşmesiyle sağlanır. Silindirin üst kısmındaki benzin buharı, pistonun yukarı doğru hareketi sırasında sıkıştırılır. En fazla sıkışma anında çakan bir kıvılcımla yanma başlar. Benzin buharı yandıkça ısı elde edilir. Isınan gaz genleşir ve pistonu aşağı doğru iter. Bu doğrusal hareket, tekerlekleri döndürecek şekilde, dairesel harekete dönüştürülür. Bisiklette de, sürücünün ayaklarının yukarı aşağı hareketi, pedallar aracılığıyla, tekerlekleri döndürecek şekilde, dairesel harekete dönüştürülmektedir. Otomobil motorunda birkaç tane piston vardır.
Benzin motoru, XIX. yüzyılın sonlarına doğru bulunmuş ve gelişmiştir. 1876’da Dr. Nikolas A. Otto, dört zamanlı bir motorun patentini almıştır. Zamanımızdaki birçok içten yanmalı motorlarda bu dört zamanlı çalışma sistemi sürdürülmektedir.
Dört zamanlı motorlarda, piston aşağı doğru, inerken, silindire benzin-hava karışımı gelir. Piston en alt noktaya geldikten sonra, otomatik olarak yukarı doğru çıkmaya başlar. Çünkü başka silindirlerin pistonları, bu sırada farklı zaman aralıklı hareketleriyle otomobilin tekerleklerini döndürmektedirler. Pistonun yukarı doğru çıkması, silindirdeki benzin-hava karışımını sıkıştırır.
Piston en üst noktaya gelince, bir elektrik kıvılcımı, karışımın yanmasını başlatır. Oluşan sıcak gaz, pistonu aşağı iter. Pistonun yukarı çıkışında bir kapak (supap) açılır ve yanmış gazlar dışarı atılır.
Motorun bu dört zamanına, giriş, sıkışma, yanma ve çıkış adları verilir. Girişte benzin-hava karışımı girer. Çıkışta ise, yanmış gazlar dışarı atılır. Benzin-hava karışımını ateşleyen kıvılcım, bujinin iki metal ucu arasındaki hava aralığında oluşur. Buji, her silindirin üst kısmına takılmıştır. Bujiler, akümülatörden gelen elektriğin voltajını (gerilimini) arttıran bir transformatörden (endüksiyon bobini) elektrik akımı alırlar. Akü, 6 veya 12 volt olabilir. Oysa transformatörden birkaç bin volt olarak çıkar. Bu yüksek voltaj, iki metal uç arasında bir kıvılcım oluşmasını sağlar. Uygulamada, içten yanmalı motorlar, bir silindirliden (iki zamanlı) 8 veya daha fazla silindirliye kadar çeşitli tiplerde olabilirler. Jetlerin dışındaki uçak motorlarında 36 veya daha çok silindir vardır.
Diğer bir motor tipi, iki zamanlı motordur. Motosikletlerde, küçük kayıklarda ve motorlu çim kesicilerde kullanılır. Yakıt girişini ve yanmış gaz çıkışını kontrol için kapak yoktur. Piston bu görevi de yapar. Piston yukarı aşağı hareket ederken, delikleri açıp kapatır. Bu deliklerden yakıt girer ve yanmış gazlar çıkar.
Piston yukarı doğru çıkarken, benzin-hava karışımını sıkıştırır. Aynı anda, pistonun altından da yeni karışım girer. Yanma ve genleşmeden sonra piston aşağı doğru inerken, alt kısımdaki yeni karışım üste geçer. Bu sırada yanmış gazların da dışarı çıkmasına yardım eder. Sonra üstteki karışımı sıkıştırarak yanmaya hazır duruma getirir.
İki zamanlı motorlar, dört zamanlılar kadar ekonomik değildir; fakat küçük ve hafiftir.
İçten yanmalı motorların çok önemli tiplerinden biri de dizel motorudur. Dizel motoru da, benzin motoru gibi çalışır. Fakat benzin yerine, mazot yakar. Yakıt karışımını ateşleyecek buji yoktur. Silindirdeki hava, pistonun yukarı çıkışıyla iyice sıkıştırılır. Sonra, silindire yakıt püskürtülür. Sıkıştırılan hava ısınmıştır. Yakıt, bu sıcaklık etkisiyle yanar ve genleşen hava, pistonu aşağı doğru iter. Yüksek basınçlı gazlarla çalıştığından, dizel motoru daha sağlam yapılı olur. Bu yüzden, benzin motorlarından daha ağırdır. Fakat verim yüksektir. Büyük taşıt araçlarında, trenlerde, traktörlerde, gemilerde kullanılır. Trenlerin lokomotiflerinde, dizel motoru bir elektrik jeneratörünü çalıştırır. Jeneratörün ürettiği elektrikle tren hareket eder. Bu yüzden, tekerlekleri hareket ettiren güç, bir elektrik motorundan sağlanmış olur, içten yanmalı motorlar, sıvı yakıt kullanmakla birlikte aslında gaz motorlarıdır. Çünkü sıvı, gaz durumuna geçmektedir. Yakıt depolarında gaz depo eden motorlar da yapılmıştır. 1!. Dünya Savaşı sırasında, yakıt azlığı nedeniyle birçok ülkede bu tip motorlar kullanılmıştır. Fakat bunların depoları daha büyük ve hantal olmaktadır. Sıvı yakıt daha verimli bir güç kaynağıdır.
Yakıtın ısı enerjisinin ancak bir kısmı, mekanik işe dönüşebilmektedir. Bu kısma, motorun “termal ısı verimi” adı verilir. Kullanılamayan ısı enerjisi ise, motorun ısınmasına yol açar. Bu yüzden motor, su veya havayla soğutulur.
Petrollü motorların verimi, sıkıştırma oranını arttırarak yükseltilmiştir. Bunun, için yakıt karışımı daha küçük bir silindir kısmında sıkıştırılır. Bazı modern motorlarda karışım, silindir hacminin onda biri kadar hacme sıkıştırılmaktadır. Bunun sakıncası fazla sıkıştırılarak ısınan karışımın, daha önce yanmaya başlamasıdır. Bu, olay motorda vuruntu sesi doğurur. Ayrıca, enerji kaybı da olur. Çünkü, piston daha en üst noktaya çıkmadan, aşağı itilir.
Vuruntu yapmayan benzinler
Bu sakıncayı önlemek için özel benzin türleri geliştirilmiştir. Benzinin oktan numarası yüksekse, vuruntu az olur. Oktanı arttırmak için, benzine alkol ve kurşun tetraetil katılır. Fakat kurşun miktarını çok dikkatli saptamak gereklidir. Çünkü fazlası, çıkış gazlarında zehirli bileşimler oluşturur.
Otomobil mühendisleri pistonlu motorların, benzin için pek verimli olmadığı kamsındadırlar. Çünkü pistonun ani yön değiştirmeleri, gücü aktaran millerde büyük şekil değişimlerine ve gerilmelere yol açmakta bu arada güç kaybı olmaktadır.
Daha rahat bir gidiş, dönen motorlarla (Wankel motorları) sağlanmaktadır. Bunlarda, üç eğri kenarı olan dönen bir piston kullanılır. Her dönüşte, yön değiştirmeksizin, motorun çalışma zamanları oluşur.
Modern içten yanmalı motorlar dünyanın maden ve enerji kaynaklarını büyük ölçüde azaltmaktadır. Milyonlarca ton çelik, motor yapımına harcanmaktadır. Milyonlarca varil petrol, otomobil, gemi ve uçaklarda kullanılabilecek duruma getirilmektedir. Ayrıca çıkış gazları da insan sağlığı için zararlı olmaktadır.
Günün birinde insanlık, ulaşım ve taşıma için değişik güç kaynakları bulmak zorunda kalacaktır. Kentlerdeki otomobillerin akülü elektrik motorlarıyla çalıştırılması düşünülmektedir. Belki bunlar, benzin motorlarının gücünü vermeyecektir. Fakat dünyadaki yakıtları hızla tüketmeyecek, kentlerin havası fazla bozulmayacaktır.
Yaygın bir tipde, iki silindir vardır ve yatay durumdadırlar. Pistonlar soldan sağa hareket ederler. Bunların hareketi, krank milini (ana mil) döndürür. Vites kutusundaki dişliler yardımıyla, krank mili, şaftı döndürür. Bu da arka tekerleği hareket ettirir. Şaft döndükçe, arka tekerlek de döner.
En çok yapılan tiplerde, silindirler düşey ya da az eğimlidir. Bazen iki silindir, önden bakınca V şeklindedir. Hareket bisiklette olduğu gibi, (vites kutusundan) bir zincirle arka tekerleğe iletilir. Silindirlerin dış kısmında, havayla kolay soğuması için, metal levhalar şeklinde kanatlar vardır. Soğutma yüzeyi genişlediği için, soğuma kolaylamış olur.
Motosiklet dişlileri de otomobillerdeki gibidir. İlk kalkışta veya yokuş çıkarken daha fazla güç gereklidir. Motor daha çok çalışır ve krank mili daha çok döner. Dakikada sekiz bin devir yapabilir. Fakat tekerlekler yavaş döner. Bunun için şaftın daha az dönmesi gerekir. Vites dişlilerinin görevi, krank milinin dönüşünü, gereken hıza göre şafta aktarmaktır.
Motosiklet motorlarının gücü 50 beygir veya daha fazladır. Otomobillerde bu değer 150 beygir gücünü bulabilir.
Motosiklet motorunda havayla karıştırılmış benzin yakılır. Motorun önemli bir organı karbüratör olup benzinle havanın karışım oranlarını ayarlamaya yarar. Bazı motosiklet motorları dört zamanlıdır; her piston dört gidiş-geliş yaptıkça bir ateşleme olur. Otomobil motorları da dört zamanlıdır.
Gerekli oranlarda hava ve benzin karışımı silindire girdikten sonra, bir elektrik kıvılcımıyla ateşlenir. Elektrik, bir aküden alınır. Ateşlemenin olabilmesi için akünün elektrikle dolu olması (yani şarjlı olması) gerekir. Motor çalışırken, bir taraftan da aküyü doldurur (şarj eder).
Bazı motosikletler, bazı otomobillerde olduğu gibi, otomatik marşlıdır. Bir düğmeye basılınca, benzin gelir ve ateşleme donanımı çalışır. Sonra motor çalışmasını otomatik olarak sürdürür. Fakat bu ilk hareket için kuvvetli bir akü gereklidir. Bazı motosikletlerde marş düzeni yoktur. Sürücü, bir pedala basarak motora ilk hareketi yaptırır.
Motosikletin frenleri çok kere, disk fren şeklindedir. Diskler her tekerleğin ortasındadır. Disklerin içinde metal pabuçlar vardır; bunlar, tekerleği yavaşlatacak şekilde, dingile baskı yaparlar. Makinenin kontrolü iki el ve ayakla olur. Bu kontrol düzeni her motosiklet tipinde değişiktir. Fakat genellikle gidonun solunda ışık ve korna düğmeleri vardır. Debriyaj kolu da buradadır. Bu kol çevrilince, motorlu vites kutusu bağlantısı açılır ve tekerlekler dönmez. Ters yöne çevrilince, bağlantı yeniden sağlanır ve tekerlekler döner.
Sürücünün ön tarafındaki tabloda, hız, devir göstergeleri vardır. Bazen kilometre sayacı da bulunur.
Gidonun sağ kolunda, ön frenleri kontrol eden kol vardır. Bu kol fren kablosuna bağlıdır. Kenarda ise, benzin miktarını ayarlayan gaz kolu bulunur. Benzin fazla verildikçe, motor daha fazla çalışır.
Motosiklet giderken, sürücü ayaklarını ayak koyma pedalları üstüne koyar. Sol ayak tarafında, arka tekerleği frenleyen bir pedal vardır, ön ve arka frenlerin ikisi birden kullanılacaksa, önce arka tekerlek frenlenir. Sağ ayak tarafında ise, ilk hareket pedalı ile vites pedalı vardır.
Motosikletin sakıncası, sürücüyü koruyacak kapalı bir bölmenin olmayışıdır. Bir kazada sürücü fırlar ve yaralanır. Birçok ülkede, motosiklet sürücülerinin, koruyucu miğfer giymeleri zorunlu kılınmıştır.

Yorum yazın