benzinli-motorlar


Benzin  motorları  günümüzde en çok kullanılan  motor  tipi olup, ′lik verimi aşamasa da halen kullanılmaya devam edilmektedir. Artık elektrik  motorlarına  yönelinmesini savunsam da petrol bitmediği sürece içten yanmalı  motorlar  da tarih olmayacaktır. Tabi hidrojen kullanan  otomobiller  de aynı tip içten yanmalı  motor  kullanmakta fakat yapıları biraz daha  farklıdır . 1876 yılında Alman mühendis Nikolaus Otto tarafından bulunan  benzin   motorları  o dönemlerdeki %3-5′lik verimden bugün en iyi bir Ferrari  motorunda   ′lere kadar çıkartılmıştır fakat yine de  yakıtın  oluşturduğu kuvvetin yaklaşık ′u aktarma organalarına(arkadan itişli bir  otomobil  için), %5′i pistonların ataletine, %5′i sürtünmeye ve ` kadarı da ısı olarak dışarı atılıp tamamen boşa harcanmaktadır. Yani tekerleklere iletilebilen verimli  güç  ancak harcanan  yakıtın  oluşturduğu enerjinin ′si kadar olabilmektedir.  Benzin   motorlarını  yeterince kötüledikten sonra, biraz da çalışma sistemine bakacak olursak; en çok kullanılan  motor  tipi olarak enjeksiyonlu  motorları  görmekteyiz. Enjeksiyonlu  motorlar  karböratörlü  motorlara  nazaran daha homojen bir  yakıt  + hava karışımı gerçekleştirebildiğinden tercih edilmektedir. Günümüz  benzinli   motorlarında tümüyle enjeksiyon sistemine geçilmiştir. Benzinli  bir  motorun  çalışmasını en  basit  haliyle şöyle ifade edebiliriz;  motorun  emme kanalına dışarıdan alınan temiz hava, yine emme kanalının bitiminde bulunan enjeksiyon ucundan  yakıtın  püskürtülmesiyle  silindir  içerisine  yakıt  + hava karışımı olarak alınır.  Silindirde yanmanın gerçekleştiği ve yanma odası olarak adlandırılan pistonun  silindirin  en üst kısmındaki alanında homojene yakın bir hava +  yakıt  karışımı sıkıştırılarak buji ile ateşlenir. Ateşlemenin etkisiyle hızla genişleyen  silindir  hacmi ve buna bağlı olarak pistonun aşağıya itilmesi, pistona bağlı olan krank-biyel mekanizmasını harekete geçirir. Biyel, piston kolu demektir. Krank ise,  aracın  hareketi için gerekli momentumu sağlayan bir mildir. Pistona bağlı biyel mekanizması, pistondan aldığı doğrusal hareketi krank mili üzerine dairesel harekete çevirerek iletir. Krank mili de şanzımana bağlı olup, tekerleklere giden gücün ayarlanması sağlanır.4-stroke-engine.gifYanda görülmekte olan dört zamanlı bir  motorun  çalışma safhalarıdır. Bunlar;

1. Emme: Temiz hava +  benzin  karışımı üstte sol taraftaki emme kanalındaki sübapın açılmasıyla ve pistonun aşağıya doğru hareketinden oluşan vakum etkisiyle  silindir  içerisine alınıyor.

2. Sıkıştırma:  Silindir  içerisine alınan hava +  yakıt  karışımı pistonun yukarı hareketiyle sıkıştırılarak hen sıcaklığı hem de basıncı yükseltilip çok ufak bir hacme hapsediliyor. Bu esnada her iki sübap ta tam kapalı konumda olup, yalıtım sağlanmaktadır.

3. Yanma: Sıkıştırılan  benzin  + hava karışımı sübapların tam ortasında yer alan buji(kıvılcım üreten eleman) ile ateşlenerek yanma gerçekleşir.  Aracın  hareketini sağlayan  güç  bu anda üretilir.

4. Egsoz: Yanma sonrasında piston yukarı geri gelirken, yanmış artık gazlar üst sağ tarafta yer alan egsoz sübabının açılmasıyla dışarıya atılır. Ardından pistonun aşağıya tekrar gelmesi esnasında 1. çevrim yani emme safhası tekrar başlar.

Motorun sarsıntı yapmaması için dikkat edilen en önemli faktör  silindir  sayısıdır. Örneğin V-tipi bir  motorda  5  silindir  uygulamaya kalkarsanız, bir tarafta iki diğer tarafta üç  silindir  bulunmak zorunda olacağından inanılmaz bir titreşim oluşur ve  motor  çalışamaz.

Genel olarak kullanılan  silindir  düzenlemeleri şöyledir:

 

1.gif

Sıra tipi  silindirleri  olan bu  motorlar  genellikle önden çekişli ekonomi sınıfı  araçlarda  kullanılır. Dört  silindirli  olan bu  motor  tipinin kullanımı çok yaygındır. Fazla yer kaplamaz, buna karşılık istenilen gücü fazlasıyla karşılayabilir.

 

2.gif

V tipi olarak bilinen bu  motorlar  ise birbirine genellikle 90 derece ile konumlandırılmış simetrik ve aynı sayıdaki  silindirlerden  oluşur. Örneğin yukarıda bir V6  motorunu  görmektesiniz. karşılıklı üçer  silindir  bulunan bu  motor  yüksek  güç  üretmesi için tasarlanmış spor veya yarış  otomobillerinde  yaygın olarak kullanılır.  V8 , V12 ve V16 şeklinde daha  güçlü  versiyonları da vardır. Bu  motorlar  sıra tipli  motorlardan  çok daha sarsıntısız ve pürüzsüz çalışırlar. Çünkü pistonların hareketiyle oluşan merkezkaç ve atalet kuvvetleri karşılıklı olarak birbirlerini sönümler. Çekişin yani torkun  güçlü  ve sürekli olduğu bu tip  motorlar yakıt  ekonomisi yönünden sınıfta kalırlar. Bu nedenle günümüzde kullanım alanı azdır.

 

3.gif

Silindirlerin yatay olarak konumlandırıldığı bu tip  motorların  kullanım alanı azdır. Sadece birkaç marjinal  otomobil  firması tarafından(örneğin Subaru) kullanılır. Bu  motorların  şu  avantajı  vardır; dikey duran  silindirler  içerisinde piston hareket ederken pistonun kendi ağırlığından kaynaklanan büyük bir atalet kuvveti oluşur. Pistonlar yatay olduğunda yerçekimi etkisi altında oluşan piston ağırlıkları  motora  değil  silindir  yüzeylerine biner. Bu da oluşan ataleti azalttığı gibi pistonun ağırlığı neredeyse yokmuş gibi çalışarak daha yüksek devirle ve rahat hareket ettirilmesi sağlanır.


DORTTEKER
 
Otomobil