Benzinli motorlar günümüzde en çok kullanılan motor türüdür ve verimleri %20’yi geçmese de halen kullanılmaktadır. Her ne kadar elektrik motorlarına geçilmesi taraftarı olsam da, içten yanmalı motorların yağı bitmedikçe tarih olmayacak. Elbette hidrojen kullanan otomobiller de aynı tip içten yanmalı motor kullanıyor ancak yapıları biraz farklı. 1876 yılında Alman mühendis Nicholas Otto tarafından keşfedilen benzinli motorların verimliliği, o zamanlar %3-5 olan günümüzün en iyi Ferrari motorunda %20’ye çıkarılmıştır, ancak yine de yakıttan üretilen enerjinin yaklaşık %10’u motora gitmektedir. tahrik hattı (bir araba için). arka itme), %5’i pistonların ataletinden, %5’i sürtünmeden ve %60’ı ısı olarak atılır ve tamamen boşa gider. Yani tekerleklere aktarılabilecek efektif güç, kullanılmış yakıttan elde edilen gücün ancak %20’si kadar olabilir. Benzinli motorlar yeterince sakatlandıktan sonra çalışma sistemine bir göz atalım; Enjeksiyon motorlarını en çok kullanılan motor türü olarak görmekteyiz. Enjeksiyon motorları karbüratörlü motorlara göre daha homojen bir yakıt + hava karışımı üretebildikleri için tercih edilmektedir. Günümüz benzinli motorlarında enjeksiyon sistemi tam olarak benimsenmiştir ve benzinli motorun çalışmasını en basit şekilde şu şekilde ifade edebiliriz; Motor giriş kanalına dışarıdan alınan temiz hava, giriş kanalının ucunda bulunan enjeksiyon ucundan yakıt püskürtülerek yakıt + hava karışımı olarak silindirin içine çekilir. Kabaca homojen bir hava + yakıt karışımı, silindirin üzerindeki yanma odası adı verilen, silindirde yanmanın gerçekleştiği ve bir buji kullanılarak ateşlendiği piston alanına sıkıştırılır. Ateşlemenin etkisiyle hızla genişleyen ve böylece pistonu aşağı doğru iten silindirin hacmi, pistona bağlı krank biyel mekanizmasını harekete geçirir. Biyel, piston kolu anlamına gelir. Krank, aracın hareketi için momentum sağlayan bir şafttır. Pistona bağlı biyel mekanizması pistondan aldığı doğrusal hareketi dairesel harekete çevirerek krank miline iletir. Krank mili de şanzımana bağlıdır ve güç, dört zamanlı bir motorun çalışma aşamaları olan tekerleklere ayarlanır. bunlar;
1. Emmy: Temiz hava + benzin karışımı, sol üst emme kanalındaki valf açıkken ve pistonun aşağı doğru hareketiyle oluşan vakum etkisi ile silindir içerisine alınır.
2. Basınç: Silindire alınan hava ve yakıt karışımı, pistonun yukarı doğru hareketiyle sıkıştırılır, bu da sıcaklık ve basıncın artmasına neden olur ve çok küçük bir hacme hapsedilir. Bu esnada her iki vana da tam kapalı konumda olup izolasyon sağlanmaktadır.
3. Yanma: Valflerin ortasında bulunan buji (kıvılcım üreten eleman) ile sıkıştırılmış benzin + hava karışımının tutuşması ile yanma gerçekleşir. Arabayı hareket ettiren kuvvet bu anda üretilir.
4. Egzoz: Yanma sonrası piston yukarı döndüğünde sağ üst tarafta bulunan egzoz valfi açılarak kalan yanmış gazlar dışarı atılır. Daha sonra piston tekrar aşağı indiğinde tekrar birinci çevrim yani emme fazı başlar.
Motorun sallanmaması için dikkat edilmesi gereken en önemli faktör silindir sayısıdır. Örneğin V tipi bir motorda 5 silindir kullanmaya çalışırsanız bir tarafta iki silindir diğer tarafta üç silindir olacağından inanılmaz bir titreşim olur ve motor çalışamaz.
Yaygın olarak kullanılan silindir düzenlemeleri aşağıdaki gibidir:
Bu düz silindirli motorlar genellikle önden çekişli ekonomik araçlarda kullanılmaktadır. Bu tip dört silindirli motorların kullanımı çok yaygındır. Fazla yer kaplamaz ancak ihtiyaç duyulan gücü karşılayabilir.
V-tipi olarak bilinen bu motorlar birbirine 90 derece açıyla yerleştirilmiş aynı sayıda ve aynı sayıda silindirden oluşur. Örneğin yukarıda V6 motorunu görüyorsunuz. Karşılıklı üç silindire sahip olan bu motor, yüksek güç çıkışı için tasarlanmış spor veya yarış arabalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. V8, V12 ve V16 şeklinde daha güçlü versiyonları da vardır. Bu motorlar, sıralı tip motorlardan daha yumuşak ve daha düzgün çalışır. Çünkü pistonların hareketi ile oluşan merkezkaç ve atalet kuvvetleri birbirini sönümler. Çekişin yani torkun güçlü ve sürekli olduğu bu tip motorlar yakıt ekonomisi açısından sınıfında kalmaktadır. Bu nedenle günümüzde kullanımı daha azdır.
Silindirlerin yatay olarak yerleştirildiği bu tip motorların kullanım alanı daha azdır. Birkaç marjinal otomobil şirketi (Subaru gibi) tarafından kullanılır. Bu motorların şu avantajları vardır; Piston dikey silindirlerde hareket ettiğinde, pistonun ağırlığından dolayı büyük bir atalet kuvveti oluşur. Pistonlar yatay konumdayken yerçekimi etkisi altında oluşan piston ağırlıkları motor üzerinde değil, silindirlerin yüzeylerindedir. Bu ataleti azaltır ve pistonun ağırlığı neredeyse yokmuş gibi çalışarak pistonun daha yüksek hızda ve rahat hareket etmesini sağlar.
Aşağıdaki animasyonda dört silindirli bir motorun tüm parçalarıyla sıfırdan toplandığını görebilirsiniz:
Bu animasyonda motorun çalışmasını ve ateşleme sisteminin çalışmasını detaylı olarak görebilirsiniz:
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]