İçten Yanmalı Motorlar

        Motorda ana mil olan krank miline bağlı pistonlar bulunmaktadır. Bu pistonların adedi motorun kaç silindir olduğunu da gösterir. Pistonlar yukarı aşağı oynadığında krank mili döner. Bu mil de şansumana ve dolayısıyla tekerleklere bağlı olduğundan araç hareket kazanır. Bu pistonlar motor bloğunun içinde kendilerine ayrılmış olan piston yuvalarında bulunurlar. Bu pistonların yukarı aşağı hareket etmesi için bir yanma patlama kuvvetine ihtiyaç vardır. Karbüratorlu motorlarda karbürator hava benzin karışımını ayarlar ve emme manifoltuna, emme manifoltu emme subabına, emme subabı da pistonun yuvasına yollar. Bu sırada piston yukarı çıkarak bu karışımı sıkıştırır ve basınç artar. Piston yuvasının üzerinde bulunan ateşleme bujisi bu sıkışan karışımı ateşler ve oluşan patlamayla piston yukarı aşağı hareket etmeye başlar. Daha sonra egzoz subabı aracılığı ile yanmanın ardından oluşan kirli gaz egzoz manifoltuna ve oradan da egzoza yollanır ve dışarı atılır.

Not: Bu anlattıklarım 4 zamanlı motor tipleri için geçerlidir. Bir de 2 zamanlı motor tipleri bulunmaktadır. Fark: 4 zamanlı motorlarda 1 yanma işleminin tam gerçekleşmesi pistonun 4 kez git gel hareketi yapmasıdır. Yani yanma bir dolu bir boş şeklinde. 2 zamanlı motorlarda ise piston her yukarı çıkışında yanma gerçekleşir. 4 zamanlı motorlarla devam ediyoruz.

Enjeksiyonlu benzinli motorlarda yakıt karbüratörden değil enjektör denilen yakıtı püskürten araçlardan piston yuvasına püskürtülür ve patlama yine aynı şekilde bundan sonra gerçekleştirilir. Enjeksiyon sayesinde daha iyi yanma gerçekleşir. Araya giden yakıt azalır. Hatta günümüz teknolojisinde ör: common rail hangi pistona ne kadar yakıt gönderileceği bilgisayar sistemleri tarafından ayarlanmakta ve yakıt buna göre gönderilmektedir. Bu sayede hem yakıt ekonomisi sağlanır hem de performansta artış sağlanabilir.

Benzinli Motor:

Gelelim dizel motorlara. Dizel motorlar da enjeksiyonlu benzinli motorlara benzer şekilde çalışır. Fakat dizel motorlarda ateşleme işlemi bujiler tarafından yapılmaz. Dizel motorda piston içine yine sadece hava alınır. Piston yukarı benzinli motora göre daha çok çıkar ve bu havayı sıkıştırır. Yani dizel motor daha yüksek basınç altında ve daha sıcak çalışır. Daha sonra enjektörler bu sıkışan havaya motorini püskürtürler. Bu püskürtme işlemi enjeksiyonlu benzinli motorlara göre daha şiddetli olmaktadır. Bu püskürtmeden sonra sıkışan hava ve motorin arasında püskürtmeden ötürü oluşan sıcaklık sebebiyle yanma ve patlama gerçekleşir. Bu sayede yine piston yukarı aşağı hareket ederek araca hareket kazandırır.

// Dizel Motor:

Dizel Motoru, içten yanmalı bir motor tipidir. Daha özel bir tanımla, dizel motor oksijen içeren bir gazın (genellikle bu atmosferik havadır) sıkıştırılarak yüksek basınç ve sıcaklığa ulaşması ve silindir içine püskürtülen yakıtın bu sayede alev alması ve patlaması prensibi ile çalışan bir motordur. Bu yüzden benzinli motorlardan farklı olarak ateşleme için bujiye ve yakıt oksijen karışımını oluşturmak için karbüratöre ihtiyaç yoktur.

1892′de Alman Mühendis Rudolf Diesel tarafından bulunmuş ve daha sonra 23 Şubat 1893′te patenti alınmış bu süreç dizel çevrimi olarak bilinir. Motorun mucidi, geniş kömür yataklarına sahip olan Almanya’nın petrole bağımlılığını azaltmak için kömürle çalışan bir motor yapmayı hedeflemiştir. Ancak kömür tozunun yanmasından dolayı ortaya çıkan kül büyük sorunlar doğurmuş, daha sonraları ise motorda farklı yakıtların kullanılması tasarlanmıştır. Nitekim Rudolf Diesel, motorun sunumunu 1900’deki Dünya Fuarı’nda, yakıt olarak yer fıstığı yağı (Biodizel) kullanarak yapmıştır.

Çalışma prensipleri

Gaz sıkıştırıldığında, sıcaklığı yükselir, dizel motoru bu özelliği kullanarak yakıtı ateşler. Hava, dizel motorunun silindiri içine çekilir ve bir piston tarafından, kıvılcım ateşlemeli (benzinli) motorlardakinden çok daha yüksek (25 katı bulabilir) bir oranda sıkıştırılır. Hava sıcaklığı 500-700°C’a ulaşır. Piston hareketinin en tepe noktasında, dizel yakıt yüksek basınçla atomizer memeden geçerek yanma odasının içine püskürtülür, burada sıcak ve yüksek basınçlı hava ile karışır. Bu karışım hızla tutuşur ve yanar. Hızlı sıcaklık artışı ile yanma odası içindeki gaz genleşir, artan basınç, pistonu aşağı doğru hareket ettirir. Biyel (piston) kolu, krank mili çıkışına dönme gücü olarak iletilir.

Motorun süpürmesinde, egzoz gazını silindirin dışına atma ve taze hava çekme işlemi, kapakçıklar (valf) veya giriş ve çıkış kanalları aracılığıyla yapılır. Dizel motorun kapasitesinin tam olarak kullanılabimesi için içeriye alınan havayı sıkıştırabilecek turboşarjer kullanılması gerekir; turboşarjer ile havanın sıkıştırılmasından sonra bir artsoğutucu/arasoğutucu ile içeri alınan havanın soğutulması ayrıca verimi arttırılır.

Çok soğuk havalarda, dizel yakıt koyulaşır, viskozitesi artar, balmumu kristalleri oluşur veya jel haline dönüşür. Yakıt enjektörü, yakıtı silindirin içine etkili bir şekilde itemez ve bu yüzden soğuk havalarda motorun çalıştırılmasını zorlaştırabilir. Dizel teknolojisinde bu zorluğu yenmek için çeşitli önlemler geliştirilmiştir. Sıkça kullanılan bir uygulama, yakıt hattı ve yakıt filtresini elektrikle ısıtmaktır. Bazı motorlarda silindir içinde bulunan kızdırma bujileri denen küçük elektrikli ısıtıcılar, çalıştırmak için silindirleri önceden ısıtırlar. Az sayıda motorda kullanılan başka bir teknolojide ise, manifold içindeki rezistans telli ısıtıcılar, motor çalışma sıcaklığına gelinceye dek giriş havasını ısıtır. Soğuk havalarda, motor uzun süreli (1 saatten daha fazla) kapatıldığında kullanılan ve şehir cereyanı ile çalışan motor blok ısıtıcıları, aşınma ve çalıştırma zamanını azaltmak için sıklıkla kullanılır.

Eski dizel motor sisteminin en önemli parçası hız kontrol ünitesidir; bu ünite yakıtın gelme hızını kontrol ederek motorun hızını sınırlar. Benzin motorlarından farklı olarak dizel motorlarında hava emme sübabı yoktur, bu yüzden hız kontrol ünitesi olmazsa motor fazla hızlanır. Eski tip hız kontrol üniteleri motordan bir vites sistemi ile yönlendirilir ve böylece sadece motor hızıyla doğru ilişkili olarak yakıt sağlanırdı.

Modern elektronik kontrollü dizel motorları benzin motorlarındakine benzer bir kontrol mekanizmasını (ECM) Elektronik Kontrol Modülü veya Elektronik Kontrol Ünitesi (ECU) yoluyla uygularlar. Motor “bilgisayarı” ECM/ECU içinde motorun çalışmasıyla ilgili algoritmalar ve kalibrasyon tabloları kaydedilmiştir. ECM/ECU bir sensörden motor hızına dair sinyal alınca gereken bilgi işlemlerini yapar, elektronik ve hidrolik valfler aracılığıyla yakıt miktarını ve yanma zamanlamasını kontrol ederek motor hızını sabit tutar.

Yakıtın pistonların içine enjeksiyonunun başlama zamanının kontrolu, emisyonların azaltılması ve motor veriminin (yakıt ekonomisi) artırılması için en önemli unsurdur. Silindir içine yakıt enjeksiyonu başlama zamanlaması, günümüz modern motorlarında elektronik olarak kontrol edilmektedir. Zamanlama, genellikle üst ölü noktanın (TDC/Top Dead Center) önündeki pistonun krank ünitesi açısı ile ölçülür. Örneğin, piston üst ölü noktadan 10 derece önde olduğu zaman eğer ECM/ECU yakıt enjeksiyonuna başlarsa, enjeksiyon başlama veya zamanlama 10 derece öndedir denir. Optimal zamanlama, motorun hızı ve yükü kadar tasarımına da bağlıdır.

Enjeksiyon tipleri

Dizel motorlarda yakıt enjeksiyonu, endirekt ve direkt olarak iki tiptir. Endirekt enjeksiyonda yakıt, dizel motorda yanma odası dışında, ön oda olarak adlandırılan yere verilir. Yanma başladığında yanma odasının içine yayılır. Bu tipte motordaki aşırı gürültü ve titreşim düşürülür, fakat ısı kaybı artar ve motor verimi düşük olur. Direkt enjeksiyon ise modern dizel motorlarda kullanılır. Burada motordaki yanma odasına yakıt doğrudan püskürtülür.

Emisyon Kontrolü

Dizel motorlarının en büyük sorunlarından biri, yanma veriminin düşük olmasıdır. Bir başka deyişle; yanma odasına giren yakıt homojenize bir şekilde yanmaz. Bunun sonucunda ortama çok fazla sera etkisi yapacak gazlar verilir. Bunun kontrolü son yıllarda Dizel motoru üreticilerinin en büyük sorunlarından birisi haline gelmiştir. Avrupa Birliğinin almış olduğu karara göre Kasım 2008′de Euro V standartları Avrupa’da devreye giriyor.

Emisyon değerlerini düşürmek için ise araştırmalar hala devam etmekte. NADI konsepti diye tabir edilen bir uygulama ile emisyon değerleri düşürülürken performans artışı da kayda değer bir şekilde artmaktadır. Bu uygulama ile enjeksiyon açıları düşürülerek küresel ısınmaya etkisi olacak gazların oluşumu bir nebze olsun azaltılmaktadır…

Türkiye’deki üretim

Türkiye’nin ilk %100 Türk Malı Dizel Motorunu, 1967 senesinde Yüksek Mühendis Abdülkadir Özgür seri olarak üretmiştir. İlk olarak 1 silindirli Su Soğutmalı Direkt Enjeksiyonlu olarak üretilen bu motorlar, Motosan A.Ş. firması adı altında (http://www.motosan.com/products.html) sulama motopompları, elektrik jeneratörleri, dizel deniz motorları, bahçe traktörleri, uygulamalarında 42 yılı aşkın süredir Avrupa, Asya ve Afrika kıtalarında hizmet vermektedir. Motosan firması 1,2 ve 3 silindirli dizel su soğutmalı OHC ( Over Head Camshaft – Üstten Kam Milli ), Turbo Şarjlı ( Aşırı Doldurmalı ) Euro III emisyonlu Silindir Başına 4 Subaplı 120 HP gücüne kadar motorlar üretmektedir.
Ayrıca Yabancı Lisans Anlaşmaları ile Oyak Renault dCi adı ile, Tofaş Fiat multijet adı ile, Karsan-Peugeot, Otokar, BMC (Türkiye), Otosan Ford, Mercedes-Benz Türk, Hyundai Assan, Temsa Mitsubishi, Anadolu Isuzu, Toyota Türkiye olmak üzere Türkiye’de Dizel motorları yabancıların kontrolünde üretmektedirler.

Eylül 21, 2011 tarihinde Makine Mühendisliği, Mühendislik içinde yayınlandı ve , , , , , , olarak etiketlendi. Kalıcı bağlantıyı yer imlerinize ekleyin. Yorum yapın.

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s

%d blogcu bunu beğendi: