Otomobil Motorları Nasıl Çalışır?
Benzinli ve dizel motorlar hakkında bilgiler motor yapısı çalışması parçaları pistonlar buji içten dıştan yanmalı motorlar temel parçaları
Aracınızın motor kapağını açıp içinde neler olduğunu merak edip bakmışsanız; birçok metal, tüp ve kablolardan oluşmakta olan ve oldukça karışık bir sistem olduğunu düşünmeniz gayet normaldir. Görmüş olduğunuz tüm bu parçaların nasıl işlediğini merak ediyor ve merakınızı gidermek istiyorsanız; aşağıda motor hakkında temel bilgiler ve motora bağlı olarak çalışan parçaların nasıl bu kadar uyumlu olduğu hakkında bilgi aktarımı yapılacaktır. Ayrıca motorunuzun performansını nasıl arttırabileceğiniz konusunda bilgi verilecektir.
Motorların Temel Amacı
Benzinli motorların temel amacı, aracı hareketlendirebilmek için benzini kullanarak hareket enerjisine dönüştürmektir. Kullanılan benzini hareket enerjisine dönüştürmek içinde en kolay yol, motor içindeki benzini yakmaktır. Bu yüzden araba motorları için, içten yanmalı motor denilmektedir. Motor içindeki benzinin yanması, dahili olarak gerçekleşmektedir. Bu konuda dikkat edilmesi gereken 2 husus bulunmaktadır;
1) İçten Yanmalı Motorların Farklı Tipleri Bulunmaktadır
İçten yanmalı olarak tabir edilen motorlar; dizel motorlar ve gaz tribün motorlarıdır. Her bir motor çeşidinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır.
2) Dıştan Yanmalı Motorların Bir Temel Prensibi Vardır
Dıştan yanmalı olarak tabir edilen motorlara en iyi örnek; eski tip tren motorları ve botlardaki buhar motorlarıdır. Yakıt olarak kullanılacak olan; odun, kömür, yağ vs. buharın oluşturulması amaçlı, motor dışında yanar ve oluşan buhar motora hareket gücü sağlar. İçten yanmalı olarak tabir edilen motor çeşitleri, dıştan yanmalılara göre daha verimlidir. Daha açmak gerekirse; içten yanmalı olan motorlar, dıştan yanmalılara göre aynı mesafede daha az yakıt tüketirler ve aynı gücü sağlayacak olan içten yanmalı bir motor, dıştan yanmalı çeşidine göre çok daha küçük boyutlardadır.
İçten yanmalı olarak çalışan motorların çalışma prensibi incelenecek olursa;
İçten Yanmalı Motorun Temel Prensibi
İçten yanmalı motorlarda; yüksek enerjili olan yakıtlardan (Ör: Benzin) az miktarda kullanmakla, kapalı alanda yakıt ateşlenir ve bunun sonucunda bir patlama gerçekleşir. Patlama sonucunda oluşan gaz genişlemesiyle çok büyük ölçekte enerji açığa çıkar. Ortaya çıkan enerjinin ne kadar kuvvetli olduğunu örneklendirmek gerekirse; bu enerji ile bir parça 500 metre ileriye rahatlıkla fırlatılabilir. Böylece ortaya çıkan enerji, bu parça için hareket enerjisine dönüştürülmüş olunur. Elbette ortaya çıkan enerji çok farklı amaçları gerçekleştirmek için kullanılabilir.
Ortaya çıkan enerjiyle bir patlama yaratılabilir. Bir dakikada bu patlamayı yüzlerce defa yapabilecek bir silindir ile bu enerji kontrol altına alınabilir. Böylece bir araba motorunun temelinde yatmakta olan prensip tam olarak algılanmış olunur.
Hemen hemen tüm araçlarda benzin yakıtını hareket enerjisine dönüştürmede, 4 zamanlı ya da darbeli yanma silindir motoru kullanılmaktadır. Bahsedilen 4 zamanlı yanma prensibi, ”Otto Deviri” (döngüsü) ismi ile de bilinmektedir. Bu prensip, 1867 yılında Nikolaus Otto tarafınca bulunmuştur.
Dört zamandan kasıt şunlardır;
- Giriş Zamanı
- Sıkıştırma Zamanı
- Yanma Zamanı
- Çıkış Zamanı
Motorun piston parçası, bağlantı mili ile krank miline ulaşır. Krank mili dönmeye başladığı zaman bu işlem tekrar başlar. Motorun, bu silindir vazifesiyle çalışırken neler olduğunu incelemek istersek;
4 zamanlı motorun çalışması incelendiğinde yukarıdan aşağıya olacak şekilde parçalar; emme ve egzoz sübapları, yakıt ve hava girişi ve yanmış olan gazın çıkışı, buji, yanma odası, piston, piston kolu ve krank mili olarak sıralanmaktadır.
Motor Nasıl Çalışmaya Başlar?
- Motorun çalışması için öncelikle piston çalışmaya başlar. Giriş valfleri yani sübapları açılır ve piston, motorun silindirinin benzin ve hava ile tamamen dolması amaçlı aşağı ve yukarı olacak şekilde hareket eder. Bu anlatılanlar giriş zamanını oluşturmaktadır. Bu işlemin verimli olabilmesi için benzinin çok az hava ile karışması gerekmektedir.
- Pistonun yukarıya doğru hareketi esnasında; yakıt ve hava karışımı sıkıştırılır. Sıkıştırma işleminin gerçekleşmesiyle patlamanın daha kuvvetli olması sağlanır.
- Pistonun en yüksek seviyeye ulaşmasıyla, bujiler benzini ateşleyecek olan kıvılcımı üretir. Benzin yakıtının, silindir içindeki patlamaları tekrar etmesiyle piston aşağıya doğru hareket eder.
- Pistonun en alt seviyeye ulaşmasıyla; çıkış valfleri / sübapları açılır ve silindir egzoza yönlenmiş olur.
Yukarıda sayılan durumların gerçekleşmesiyle birlikte bir sonraki döngü için parçalar hazırdır. Yani yeniden yakıt ve hava bir patlama işlemi başlatır. Bu hareketler esnasında dikkat çeken; motorun başlık mili parçasında oluşturulan hareket doğrusal olurken, içten yanmalı motorlarda oluşan bu hareket döngüsel olmaktadır. Bir otomobil motorunda; pistonların doğrusal olan bu hareketi, krank mili parçası ile döngüsel harekete çevrilmiş olunur. Bu döngüsel hareket ile aracın lastikleri de dönmeye başlar.
Temel Motor Parçaları
Motorun asıl parçası silindirdir. Piston, silindir içinde yukarı ve aşağıya olacak şekilde hareket etmektedir. Yukarıda anlatılmış olan örnek çalışma prensibinde; motorda tek silindir esas alınmıştır. Araçlarda genellikle 4,6 ve 8 silindir motorlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Çoklu silindir motorlarında motorlar, genel olarak 3 şekilde sıralanmaktadır; düz, yatay veya V şeklinde olmak üzere. V şeklinde olan motorlar; yatay karşıtı ya da boxer olarak ta bilinmektedir. Motorların bu şekilde farklı tipte yapılanmalarıyla, kendilerine özgü avantajlar ve dezavantajlar elde etmektedirler. Bu durumları, motorların karakteristik şekilleri ve üretim maliyetleri belirlemektedir. Fark edilen avantaj ve dezavantajlar, motorların kullanılacağı araçlara uygun olarak yapılmasını sağlamaktadır. Daha detaylı olarak, motor parçaları incelenmeye devam edilirse;
Buji
Buji, motordaki yakıt ve hava karışımının patlaması için gerekli olan ateşlemeyi sağlamak amaçlı kıvılcımı üreten parçadır. Ateşleme işleminin gerçekleşmesi için, bujilerin doğru zamanda çalışması gerekmektedir.
Sübaplar (Valfler)
Giriş ve çıkış valfleri olarak isimlendirilen valfler, hava ve yakıt karışımının zamanında giriş ve çıkışını sağlamaktadır. Her 2 valfte, motorun sıkıştırma ve yanma aşamalarında; yanma kısmının görevini yerine getirmesi amaçlı kapalı konumdadır.
Piston
Silindir içinde, yukarıya ve aşağıya doğru hareket etmekte olan, kendisi de silindire çok benzeyen bir parçadır.
Piston Halkaları
Bu halkalar, pistonun dış kenarı ve silindirin iç kenarı arasında kaymasını sağlayan parçadır. Bu halkalar her 2 işleminde yapılması amacını taşımaktadır. Sıkıştırma ve yanma aşamaları sürecinde, işlemin gerçekleştiği kısma yakıt ve hava karışımının girmesini ve çıkmasını engeller. Ayrıca yanma kısmına yağ sızıntısını da engeller.
Fakat pek çok arabada, yağ yanması gerçekleşmektedir; bu sebeple araç yağının her 1500 kilometrede bir değiştirilmesi uygun olacaktır. Bu durumun sebebi; araç motorunun ve piston halkalarının zamanla aşınmasıdır.
Piston Kolu
Piston kolu, krank mili ve piston parçaları arasında bağlantıyı sağlamaktadır. Piston kolunun her 2 ucu da dönebilmektedir. Böylelikle pistonun hareketlerine göre açısı da değişebilmektedir ve krank milini döndürür.
Krank Mili
Döngüsel bir hareket sağlamak amaçlı, pistonun yukarıya ve aşağıya doğru hareket etmesini sağlamaktadır.
Yağ Haznesi
Krank milini çevrelemekte olan yapıdır. İçinde bir miktar yağ bulundurmaktadır.