Temel Motor Bilgisi ve İçten Yanmalı Motor Çeşitleri
(İcten Yanmalı Motor)
İçten Yanmalı Motorun Çalışma Prensibi Nedir?
İçten yanmalı motorlar, yakıtın havayla karıştırılarak yanma odasında yakılmasıyla oluşan ısı enerjisini hareket enerjisine çeviren makinalardır. Yanma odasında meydana gelen patlamayla (yanmayla), yüksek basınç oluşur, bu basınç silindir içerisindeki pistonu aşağı iter. Pistonun bu aşağı itme hareketi (düz-doğrusal hareket), biyel kolu ve krank mili sayesinde dairesel (dönüş) hareketine çevrilir. Oluşan bu dönüş hareketi krank milinden volana, volandan şanzımana, şanzımandan şaft ve aks miliyle tekerleklere iletilir, böylece tekerlekler döner ve araç ilerlemeye başlar.
İçten Yanmalı Motorun Verimliliği Nedir?
Yakıtın yanmasıyla elde edilen enerjinin yaklaşık olarak ancak %40-45’i kullanılabilir hareket enerjisi olarak alınabilmektedir. Enerjinin geri kalan %30’u egzoz gazlarıyla, geriye kalan %30’ise soğutma ve ısının yayılması yoluyla kaybolmaktadır.
İçten Yanmalı ve Dıştan Yanmalı Motorların Farkı
Eğer yanma olayı ve hareketin üretilmesi aynı yerde oluyorsa, buna içten yanmalı motor denir. Örneğin: benzinli, dizel motorlarda silindirin içinde hem yanma hem hareket oluşuyor.
Eğer yanma olayı ve hareketin üretilmesi ayrı yerlerde meydana geliyorsa, buna dıştan yanmalı motorlar denir. Örneğin: Buharlı trenlerde, yanma kazanlarda meydana gelir, basınçlı buhar depolanır ve başka bir yerdeki silindirlere gönderilir, hareket burada oluşur.
(Dıştan yanmalı motor, buharlı tren)
İçten Yanmalı Motorlar Zamanlarına Göre Nasıl Sınıflandırılır ?
İçten yanmalı motorların zamanları:
Otomobil ve ticari araçlarda kullanılan içten yanmalı motorlar 4 zamanlı motorlardır. Küçük motosikletlerde, çim biçme makinalarında, ağaç kesme motorlarında 2 zamanlı benzinli motorlar kullanılmaktadır.
Benzinli motorlar otto çevrimine göre, dizel motorlar dizel çevrimine göre çalışır. Binek ve ticari araçlarda kullanılan benzinli veya dizel motorlar, 4 zamanlı motor prensibine göre çalışır.
Binek Araç Nedir?
Kişisel yolcu taşımacılığı için kullanılan araçlara binek araç denir. Yani aracınız seyahat etmek için, şahsi olarak ulaşımınızı sağlamak için kullanıyorsanız, bu amaca hizmet eden araçlara binek araç denir. Eskiden daha çok benzinli motora sahip olan binek araçlar, dizel motor teknolojisindeki gelişmeler ve ekonomik sebeplerden dolayı müşteri talebindenki artışla, dizel motorlu binek araçların sayısı oldukça artmıştır. Otomobiller tipik bir binek araçtır.
Ticari Araç Nedir?
Adından da anlaşılacağı üzere, malzeme, yük, yolcu taşımak için kullanılan motorlu araçlara ticari araç denir. Kamyonlar, tırlar, otobüsler, minibüsler tipik ticari araç örnekleridir. Ticari araçlardan çok fazla yük (insan veya eşya) çekmesi beklendiğinden, ticari araçlarda yüksek çekiş kuvvetine (tork) sahip dizel motorlar kullanılmaktadır.
Hafif Ticari Araç Nedir?
Hem ticari, hem de hususi (kişisel seyehat) için kullanılabilen motorlu araçlara, hafif ticari araçlar denir. Aracın ruhsatında, hangi amaçla kullanılacağı belirtilmek zorundadır. Örneğin, pick up kamyonetler, fiat doblo veya ford connect (torneo), minibüsler gibi araçlar, hafif ticari araç tipleridir. Hafif ticari araçlarda da genellikle dizel motor kullanılmaktadır.
Kullanılan Yakıt Türüne Göre İçten Yanmalı Motorlar
Günümüzde en yaygın kullanılan motor yakıtları göz önüne alındığında:
-Benzinli Motorlar: Benzin veya lpg yakabilir.
-Dizel Motorlar: Mazot yakarlar
-Doğal Gazlı (CNG’li) Motorlar: Sıkıştırılmış doğal gazla çalışırlar (Belediye otobüsleri)
Hava Besleme Sistemine Göre İçten Yanmalı Motorlar
*Atmosferik Motorlar: Emme manifolduna ve oradan da yanma odasına havanın gönderilmesinde, turbo şarj (aşırı besleme) kullanılmayan, havanın atmosfer basıncı ve pistonun vakum etkisiyle emişin yapıldığı motor tipidir. Benzinli ve dizel atmosferik motorlar yaygın olarak kullanılırken, atmosferik dizel motorlar artık üretilmemektedir. Atmosfer basıncı 1 bardır.
*Turbo Şarjlı Motorlar: Havanın emme manifolduna ve yanma odasına gönderilmesinde, atmosfer basıncına ilave olarak, bir egzoz turbo şarjı veya süper şarjın kullanıldığı, havanın basınçlandırılarak yanma odasına gönderildiği motor tipidir. Turbo şarj, hem benzinli motorlarda hem de dizel motorlarda kullanılmaktadır. Günümüzde neredeyse tüm dizel motorlar artık turbo şarjlıdır. Benzinli motorlardaysa, atmosferik benzinli motorlar hala en yaygın motor tipidir. Turbo şarjlı, yani aşırı beslemeli motorlar, çok daha yüksek motor gücü, çekiş sunarken; daha düşük yakıt tüketimi, daha düşük egzoz emisyonları elde edilmektedir. Bununla beraber daha maliyetli bir sistemdir.
Araçlarda Kullanılan Motor Tipleri
*
Sıra Tipi Motorlar: Silindirler düz ve sıralı olarak dizilmiştir. 3,4,5,6 silindirli sıra tipi motorlar kullanılmaktadır. 4 silindirli sıra tipi motorlar en yaygın kullanılan motor tipidir. 4 silinirli sıra tipi motorların en çok tercih edilme sebebi, motor bölmesine çok rahat sığabilmeleridir. Motor silindir sırası her zaman krank kasnağının olduğu taraftan başlar. Ateşleme sırası 1-3-4-2 olan bir motorda, 1-4 ve 2-3 kardeş silindirdir.
*V Tipi Motorlar: Birbiriyle açı yapacak şekilde iki ayrı silindir bloğunun tek bir gövdede birleştirilmesi ve tek bir krank milini döndürmesiyle oluşur. İki ayrı silindir bloğu seti olarak bir birlerine genelde 60° veya 90° bazı motorlarda (vw) 15° (Vr tipi motorda) açıyla konumlandırılmışlardır. Daha az sarsıntı, daha yüksek kompresyon, daha az krank mili sürtünmesi ve sıra tipi motor gibi az yer kaplaması avantajlarıdır. 6, 8, 12 silindirli motorlar otomobillerde kullanılmaktadır.
*Boxer Tipi Motorlar (Boksör Motor): Boxer motorlarda silindir ve pistonlar yatay olarak bir birlerine zıt yönde çalışmaktadırlar. İki silindir seti arasında 180° derecelik açı vardır. Boxer motorların en yaygın kullanımı Subaru ve Posche (boxster firmalarının araçlarında görülmektedir.
*W Tipi Motorlar: İki ayrı V tipi motorun bir birine yaklaşık 70 derece açıyla birleştirildikleri motor tipidir, yani çift V motorun bulunduğu çok silindir sayısına sahip yüksek performans motorlarıdır. Örneğin; 6 silindirli 2 adet V tipi silindir bloğu, tek krank kutusunda W harfi biçiminde birleştirilmiştir. 12 silindirli sırat tipi bir motordan çok daha az yer kaplaması en büyük avantajıdır. Bu tip motorlarda her iki silindir bloğu için ayrı arı motor kontrol ünitesi (ecu) kullanılır, yani 2 tane motor kontrol ünitesi vardır, üniteler bağlı bulundukları silindir bloğunu yönetirken, birbirleriyle senkronize çalışırlar.
Turbo Nedir, Ne İşe Yarar?
Bilindiği üzere içten yanmalı motorların çalışma prensibi depodan gelen yakıta hava karıştırılarak, motorun iç kısmında patlama oluşturulması ve bu sayede pistonların hareket ettirilmesidir. Turbo sistemlerinin amacı da bu yakıt-hava karışımına daha fazla oksijen karıştırılmasını sağlayarak patlamanın şiddetinin güçlendirilmesi mantığına dayanır. Çünkü oksijen yanıcı bir maddedir ve bu sayede daha basınçlı bir patlama elde edilir.
Turbo sistemi aracılığıyla motorun iç kısmına püskürtülen hava sayesinde motor basıncı yaklaşık 0,2 ila 1,4 bar aralığında arttırılır. Turbo sistemleri, çalışmak için gerekli enerjiyi egzozdan çıkan dumanın hızından alırlar. Egzoz dumanının çıkışı esnasında, bu dumanın çıkış enerjisi çeşitli aksamlar vasıtasıyla turbo sisteminin çalışmasını sağlarlar.
Turbo sistemi ancak yüksek devirlerde çalışmaya başlar. Ancak turbo sisteminin harekete geçmesi için çok ta yüksek devirlere çıkmak şart değildir. 2500 devirden sonra turbo sistemi çalışmaya başlar.
Tork Nedir, Ne İfade Eder?
Tork kavramı, fizikte moment ile eş anlamlıdır. Yani motorun oluşturduğu dönme enerjisine tork ismi verilir. Daha ayrıntılı bir ifadeyle tork; motordan üretilen hareket enerjisinin, çeşitli parçaların bu hareketi birbirine iletmesinden sonra son olarak tekerleklere ulaşması ve tekerleklerin de aldığı bu enerjiyi yere iletmesinin bir tanımıdır. Bu yüzden bir aracın tork değerinin yüksek veya düşük olması, motordan başlayarak tekerleğe kadar bu enerjinin iletilmesine yardımcı olan bütün parçalar sorumludur.
Tork değeri ne kadar yüksek olursa, araç o kadar fazla ağırlık çekebilir, o kadar fazla hızlanabilir ve o kadar iyi yokuş çıkabilir.
Beygir Gücü Ne Anlama Gelir
Beygir gücü, bazen karışık görünen güç kavramlarının daha rahat anlatılabilmesi için ortaya atılmış bir güç birimidir. James Watt tarafından önerilmiştir. 1 beygir gücü demek; 75 kg ağırlığındaki bir maddenin 1 saniyede 1 metre yer değiştirilebilmesine denilir. Bu kavramdan yola çıkarsak 2 beygir gücü, 150 kg olan bir maddenin 1 saniyede 1 metre yer değiştirilmesi anlamına gelir.
Beygir gücünün arttırılması için daha yüksek kalitede akaryakıt kullanılması, motor pistonlarının çalışma aralığının değiştirilmesi veya motora turbo desteği sağlanmasıyla mümkündür.
Motor Hacmi Ne Anlama Gelir, cc Ne Demektir?
Motor hacmi her ne kadar motorun büyüklüğünün ifadesi olsa da aslında motorun dış hacminden çok, iç kısmıyla alakalıdır. Motor içerisindeki pistonların 1 tam devir yaparken yanma odasına alabildiği yakıt-hava karışımı motor hacmini belirler. Bir motorun hacmi ne kadar büyükse, o kadar fazla enerji üretebilir ve beygir gücü de o kadar fazla olur.
cc ise bir hacim ölçüsüdür. “Cubic centimeter” kelimelerinin baş harflerinden oluşur ve santimetreküp anlamına gelir. 1400 cc’lik bir motor 1400 santimetreküp anlamına geldiği gibi 1,4 litre anlamına da gelmektedir.