Hava
ile yakıt karışımının bir silindirde sıkıştırılması ve buji yardımıyla
patlama etkisi yaratacak şekilde yakılması yöntemiyle güç üreten
motorlara buji ile ateşlemeli motorlar (BAM) veya içten yanmalı motorlar
denir.
Birçok
Avrupalı mühendis içten yanmalı motor tasarlamıştır. 1862’de Fransız
mühendisi Beau-De Rochas dört zamanlı çevrimin esaslarını ortaya
koymuştur. Alman mühendisi Nikolaus August Otto, 1876’da dört zaman
esasına göre çalışan ilk motoru yapmıştır. Hava gazı ve hava karışımının
sıkıştırılması ile bunu bir alevle ateşleyerek motoru 150-200
devir/dakika ile çalıştırmayı başarmıştır. 1885 yılında ise Alman
mühendisler Gottlieb Daimler ve Karl Benz kendi motorlarını ürettiler ve
bunu yine kendi tasarımları olan otomobilde kullandılar.
BENZİNLİ MOTORLARIN SINIFLANDIRILMASI
1-) Hava – Yakıt Karışımının Meydana Getirilmesine Göre Motorlar
a) Karbüratörlü Motorlar
b) Emme Kanalında veya Manifoldunda Enjektör Bulunan Motorlar
2-) Soğutma Şekline Göre Motorlar
a) Su Soğutmalı Motorlar
b) Hava ile Soğutmalı Motorlar
c)Adyabatik (Soğutmasız) Motorlar
3-) Yağlama Şekline Göre Motorlar
a) Yakıta Yağ karıştırarak Yağlanan Motorlar
b) Yağlama Yöntemiyle Yağlanan Motorlar
c) Pompa İle Yağlanan Motorlar
4) Silindir Sayısına Göre Motorlar
a) Tek Silindirli Motorlar
b) Çift Silindirli Motorlar
c) Dört Silindirli Motorlar
d) Dörtten Fazla Silindiri Olan Motorlar
5-) Silindirlerin Tertip Tarzına Göre Motorlar
a) Sıra tipi Motor
b) V-Tipi Motor
c) W-Tipi Motor
d) H tipi motor
e) Boksör Tipi Motor
f) Yıldız Tipi Motor
g) Karşı Pistonlu Motor
6) Supap Sistemine Göre Motorlar
a) Klasik tip Motorlar
b) Klasik Tip Motorlar
c) L Tipi Motorlar
d) F Tipi Motorlar
e) Küre Tipi Motorlar
f) Deney Motoru
g) İki Zamanlı Motorlar
7) Çalışma Prensibine Motorlar
a) İki Zamanlı Motorlar
b) Dört Zamanlı Motorlar
BENZİNLİ MOTORLARLA İLGİLİ BAZI GENEL TANIMLAR VE TERİMLER
1-)
Ölü Nokta: Pistonun silindir içerisindeki hareketi esnasında, yön
değiştirmek için bir an durakladığı (hareketsiz kaldığı) yere ölü nokta
denir. İkiye ayrılır:
1-a-)
Üst Ölü Nokta(Ü.Ö.N.): Pistonun silindir içerisinde çıkabildiği en üst
noktada, yön değiştirmek için bir an durakladığı yere üst ölü nokta
denir. Ü.Ö.N. olarak gösterilir.
1-b-)
Alt Ölü Nokta(A.Ö.N.): Pistonun silindir içerisinde inebildiği en alt
noktada, yön değiştirmek için durakladığı yere alt ölü nokta denir.
A.Ö.N. olarak gösterilir.
2-) Kurs(strok),Piston Yolu: Pistonun; alt ölü nokta ile üst ölü nokta arasında almış olduğu yola kurs veya piston yolu denir.
3-) Silindire (Kurs hacmi): Pistonun alt ölü noktadan üst ölü noktaya kadar silindir içerisinde yaladığı hacme denir.
4-) Silindir Hacmi: Piston üst ölü noktada iken üzerinde kalan hacimdir.
5-) Toplam Silindir Hacmi: Bir silindir hacmi ile motorun silindir sayısının çarpımına eşittir.
6-) Toplam Kurs Hacmi: Silindire ile motorun silindir sayısının çarpımına eşittir.
7-) Yanma Odası Hacmi: Piston üst ölü noktada iken, silindir kapağı ile pistonun üst yüzeyi arasında kalan hacimdir.
8-)
Zaman: Pistonun silindir içerisinde iki ölü nokta arasında yaptığı bir
harekete zaman denir. Başka bir deyişle krank milinin 180°lik dönme
hareketi ile pistonun iki ölü nokta arasında yaptığı harekettir.
9-)
Çevrim: Bir motorda iş elde etmek için tekrarlanmadan meydana gelen
olayların toplamına çevrim denir. Bir çevrim krank milinin 720°lik
dönüşü ile tamamlanır.
BENZİNLİ MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ
1) İki Zamanlı Motorlar:
Bu
motorlarda piston silindir içinde Ü.Ö.N.’da iken birinci zaman başlar.
Bu anda silindir içerisinde sıkıştırılmış gazlar ateşlenmiştir.Yanma
neticesinde bir ısı enerjisi açığa çıkar.Bu ısı ile sıcaklığı yükselen
gazlar hızla genişler ve pistonu A.Ö.N.’ya doğru iterler.Piston,
A.Ö.N.’ya doğru giderken, silindirin yan yüzeylerine açılmış olan egzoz
ve emme kanallarının önünden geçer ve bunları açar.Piston önce egzoz
kanalının üst noktası hizasına gelir. Bu noktadan sonra, silindir
içindeki yanmış gazlar egzoz kanalından dışarı çıkmaya başlar.
Daha
sonra emme kanalının üst noktası hizasına gelen piston, içeriye taze
gazların girmesini sağlar. Taze gazlar, silindir içine girerek,yanmış
gazları süpürür ve açık olan egzoz kanalından dışarı atarlar.Bu arada
piston A.Ö.N.’ya ulaşır ve birinci zaman sona erer.İkinci zamanda piston
, A.Ö.N.’dan geri gelmeye başlar.Önce emme kanalını kapatır.Silindir
içine taze gaz girişi durur.Fakat egzoz kanalı da Kapanıncaya kadar
geçen müddet zarfında bir miktar taze gaz da dışarı atılmış olur.Egzoz
kanalı da kapandıktan sonra sıkıştırma başlar.Piston gazları
sıkıştırarak Ü.Ö.N.’ya yaklaşırken bujiler vasıtasıyla ateşleme
yapılır.Tekrar birinci zaman başlar.
1) Dört Zamanlı Motorlar:
Yakıt ve hava karışımı pistonun aşağı hareketiyle dolar.
Karışım pistonun yukarıya doğru hareket etmesiyle sıkıştırılır.
Sıkışmış
karışım benzinli motorlarda bir kıvılcım ile tutuşturulur, dizel
motorlarda ise yüksek basınç ve sıcaklık altında kendiliğinden tutuşur
ve yanma gerçekleşir. Yanma sonucu açığa çıkan enerji ile piston aşağıya
doğru itilir. Bu sayede krank şaftı döndürülür ve kinetik enerji elde
edilmiş olur.
Pistonun
geri dönüşü sırasında egzoz valfı açıktır ve egzoz gazları pistondan
atılır. Döngü böylece başlangıç konumuna gelir ve 1. aşamadan itibaren
işlemler yinelenir.
BENZİNLİ MOTORLARIN KISIMLARI
1-) SİLİNDİR BLOĞU
1-a-)
Görevi: Silindir bloğu üst karterle birlikte motorun gövdesini teşkil
eder. Pistonlara yataklık ettiği gibi silindir bloğu içerisinde bulunan
silindirler, silindir kapağı ile birlikte yanma odalarını teşkil eder.
Motorun çalışması için gerekli olan yardımcı ve esas sistemlerin çoğu
silindir bloğu ve üst kartere bağlanır.
1-b-)
Yapısı: Silindir bloğu motorun kalbidir. En çok dökme demirden yapılanı
kullanılır. Bazı yeni motorlarda alüminyum alaşımdan yapılmış silindir
blokları da kullanılmaktadır. Alüminyum hafiftir ve dökme demirden daha
iyi bir ısı iletimine sahiptir.Silindirler, silindir kapağı ile
kapatılır;sıkı sızdırmazlık silindir bloğu ile silindir kapağı arasına
yerleştirilen silindir kapak contası ile sağlanır.Krank haznesi silindir
bloğunun alt bölümünde oluşturulmuştur.Silindir blokları genellikle;
dökme demirin içerisine %3 oranında serbest grafit halinde karbon ilave
edilmesiyle elde edilen esmer dökme demirden yapılırlar.
2-) SİLİNDİRLER
Benzinin
yanması ile oluşan termal enerji her silindir içinde bulunan
pistonların aşağı yukarı hareketleri ile mekanik enerjiye çevrilir. Bir
motor, termal enerjiyi en verimli şekilde mekanik enerjiye çevirebilmek
için aşağıdaki iki önemli noktayı sağlamak mecburiyetindedir.
a-) Basınçlı hava – yakıt karışımının veya yanmış gazın silindir ile pistonların arasından kaçmasına izin vermemelidir.
b-) Piston ile silindir arasındaki sürtünme direnci mümkün olduğunca en azda tutulmalıdır.
3-) ÜST KARTER
Üst
karter otomobil motorlarında silindir bloğu ile birlikte dökülür. Üst
karter krank miline ve kam miline yataklık eder. Yağ pompaları motorun
cinsine bağlı olarak içten veya üst kartere bağlanırlar.Benzin otomatiği
ve distribütörde genellikle üst kartere bağlanmaktadır.
Üst
karterin iç kısmında bloğu boydan boya kateden bir ana yağ kanalı
bulunur. Bu kanalın ön ve arkası küçük tapalarla kapatılmıştır.Aynı
zamanda ana yağ kanalından, ana ve kam mili yataklarına yağ ileten,
yardımcı yağ kanalları da üst karterde bulunur.
4-) SİLİNDİR KAPAĞI,YANMA ODALARI VE SİLİNDİR KAPAK CONTALARI
4-a-) Silindir Kapağı
4-a-1-)
Görevi: Silindirlerin üst tarafını kapatır ve yanma odalarını teşkil
eder. Ayrıca bazı yardımcı motor parçaları silindir kapağına bağlanır.
4-a-2-)
Yapısı: Silindir kapakları yüksek sıcaklık ve basınca
dayanabilmelidirler. Bu yüzden dökme demirden veya alüminyum alaşımdan
yapılırlar. Silindir kapaklarında supapları ve bujileri soğutan su
ceketleri ile supaplar ve bujiler gibi yardımcı elemanlar bulunurlar.
4-b-) Yanma Odası Çeşitleri
Yanma odaları 4 çeşittir.
4-b-1-)
Yarı Küresel Tip Yanma Odası: Bu tip yanma odası, aynı kapasitedeki
diğer yanma odası çeşitleri ile karşılaştırıldığında çok küçük bir yüzey
alanına sahiptir. Bu tipte ısı kaybı azdır,ayrıca önemli derecede emme
ve egzoz etkinliğine fırsat tanır.
4-b-2-)
Kama tip Yanma Odası: Bu tipte küçük ısı kayıpları vardır. Supap
mekanizması yarı küresel yanma odalarına göre oldukça basittir.
4-b-3-)
Küvet Tip Yanma Odası: Yapısı basittir ve üretim maliyeti en düşük
tiptir. Supap çapının sınırlı olmasından dolayı, emme ve egzoz
verimliliği yarı küresel tipe göre daha azdır.
4-b-4-)
Pentroof Tip Yanma Odası: Bu tip, her silindirde iki veya daha fazla
emme ve egzoz supabı bulunduran tüm motorlarda bulunur. Bunun sebebi
eksantrik mili ve supap düzenleme ihtiyacıdır. Bu tip yanma odası yüksek
sıkıştırma oranına ve hızlı yanmaya sahiptir. Çünkü buji yanma odasının
tam ortasına yerleştirilmiştir.
4-c-) Silindir Kapak Contası:
Bir
silindir kapak contası, yanan gazın, soğutma suyunun ve yağın dışarı
sızmasını önlemek için silindir bloğu ile silindir kapağı arasına
yerleştirilmiştir. Contalar tüm sıcaklıklarda ısıya ve basınca dayanmak
zorunda olduklarından genellikle karbonlu çelik saçtan yapılırlar.
5-) SİLİNDİR GÖMLEKLERİ
5-a-) Görevi: Silindir bloğundaki silindirik yuvalarına takılan, silindirik parçalara silindir gömleği denir.
5-b-) Çeşitleri: Gömlekler kuru ve yaş gömlekler olmak üzere ikiye ayrılır.
5-b-1-)
Kuru Gömlekler: Silindir bloğundaki yuvalarına, sıkı geçirilen ince
cidarlı çelik veya dökme demir gömleklerdir. Kuru gömlekler silindir
bloğundaki yuvalarına 1-2 tonluk bir basınçla oturtturulur. Dış
cidarları soğutma suyuna temas etmez.
5-b-2-)
Yaş Gömlekler: Üstten veya alttan silindir bloğundaki yuvasına oturan,
dış cidarı sürekli soğutma suyu ile temas halinde olan silindir
gömleklerine yaş gömlekler denir.Yaş gömleklerin değiştirilmeleri
kolaydır.
6-) KARTER
6-a-) Görevi:
Karter motorun alt tarafını kapatarak, hareketli motor parçalarını dış etkilerden korur.
Dört zamanlı motorlarda motor yağına depoluk eder.
Yağı dinlendirir ve soğutur.
6-b-)
Yapısı: Silindir bloğunun alt kısmına krank haznesi adı verilir. Yağ
karteri bir sızdırmaz keçe veya conta vasıtası ile krank haznesine
civatalanmıştır. Yağ karteri preslenmiş çelik saçtan yapılmıştır. Yağ
karterinde araç düz bir yerde olmasa bile yağ karterinin dibinde yeterli
miktarda yağ olmasını sağlayacak seperatörler bulunur. Seperatörler
birer dalga kıran gibi aracın ani duruşlarında yağın sıçramasını
önlerler ve yağın sürekli olarak pompayı beslemesini sağlarlar.
6-c-)
Düz karterler: Oturma yüzeyleri düz, yanlardan üst kartere, önden zaman
dişlileri kapağına, arkadan ana yatak kepine bir bütün olarak oturan
karterlere düz karter denir.
6-d-)
Boğazlı Karterler: Yanlardan üst kartere, önden ve arkadan kavis
biçiminde, ana yatak kepine oturan karterlere boğazlı karterler denir.
Bu karterlerde contalar 2 yan ve 2 boğaz olmak üzere 4 parçalıdır. Karterler üst kartere, karter cıvataları ile bağlanmaktadır.
6-e-)
Karterlerde meydana gelebilecek arızalar: Karterin motorun alt
tarafında bulunması sebebiyle hareket halindeki tekerleklerden fırlayan
taşlar veya karterin herhangi bir yere vurması sonucu Şu arızalar
görülür:
Şekil
değişikliği, Çatlaklık, Ara bölmelerin gevşemesi, Yağ boşaltma
tapasının ve contasının arızalı oluşu, Karter ve boğaz contalarının sıvı
kaçırması,
6-f-)
Karter Contaları: Karterlerde genellikle mantar veya özel conta
kartonundan preslenerek yapılan contalar kullanılır. Bu contaların
kalınlığı genellikle 1,5 - 2,5 mm’dir
SUPAPLAR, SUPAP MEKANİZMASI VE KISIMLARI
1-) SUPAP MEKANİZMASI
1-a-)
Yapısı: Dört zamanlı bir motor, emme, sıkıştırma, yanma, egzoz
stroklarına sahiptir. Ancak supap çalışması için sadece iki stroka gerek
vardır;bunlar emme ve egzoz stroklarıdır. Bu yüzden Supap mekanizması
tek bir motor çevrimini tamamlamak için krank milinin her iki turunda
eksantrik mili bir kez dönerek emme ve egzoz supaplarını çalıştıracak
tarzda tasarlanmıştır.
1-b-) Supap Çalışması: Krank mili döndüğü zaman, http://www.aracbilgisi.com/arac-donanimi/93-otomobil-terimleri-arac-parcalari/2666-triger-kayisi-nedir.html" rel="nofollow - triger kayışı vasıtasıyla eksantrik milinin dönmesine neden olur. Bazı motorlarda eksantrik mili dişliler vasıtasıyla döndürülür.
Eksantrik
mili, kamlar supap fincanlarını aşağı doğru iterek supapları açarlar.
Eksantrik mili dönmeye devam ederken supap yayları supapları kapatırlar.
Eksantrik mili, krank milinin her iki tur dönmesinde bir tur dönerek
supapların bir kez açılıp kapanmasını sağlar.
2-) KAM MİLİ
Kam
mili, supapları dört zaman çevrimine göre açan piston kursu boyunca
açık tutan ve yaylar yardımıyla kapatan setli bir mildir. Eksantrik
milinde emme ve egzoz supapları ile eşit sayıda kamlar bulunur.
Distribütör tahrik dişlisi ile yakıt pompası tahrik kamı da eksantrik
miline bağlı olarak çalışır. Ayrıca özel bir kam vasıtasıyla da benzin
otomatiğini çalıştırır.
Kam
mili hareketini krank milinden, krank kasnağı ve bir zamanlama dişlisi
ile alır. Kam mili, sırt kısmı çelik, yatak yüzü yumuşak ince metalden
yapılmış boru tipi yataklardır. Kam milleri, krank mili ile birlikte
motorda dört zamanı düzenler. Kam mili hareketini krank milinden helis
dişli, zincir dişli veya http://www.aracbilgisi.com/arac-donanimi/93-otomobil-terimleri-arac-parcalari/2666-triger-kayisi-nedir.html" rel="nofollow - triger kayışı ile alır.Dört zamanda krank mili iki defa dönünce kam mili bir defa döner.
3-) SUPAP TAHRİK YÖNTEMLERİ
Üç çeşit supap tahrik yöntemi vardır.
3-a-)
Zamanlama Dişli Tip: Bu yöntem kam milinin silindir bloğu içinde yer
aldığı üstten supaplı tip motorların supap mekanizmasında uygulanır.
3-b-)
Zamanlama Zincirli Tip: Bu yöntem kam milinin silindir kapağı üzerinde
bulunduğu üstten eksantrikli tip motorlarda uygulanır. Kam mili,
zamanlama dişlisi yerine bir zamanlama zinciri ve zincir dişliler
tarafından tahrik edilir. Zamanlama dişlisi ve zincir dişliler yağ ile
yağlanırlar.
3-c-)
Triger Kayışlı Tip: Eksantrik bir zamanlama zinciri yerine iç kısmına
diş açılmış bir kayış ile tahrik edilir. Kayış, zincirli tipten daha
sessizdir ve yağlanmaya veya gerdirme aparatına ihtiyacı yoktur.Diğer
göre daha hafiftir.
http://www.aracbilgisi.com/arac-donanimi/93-otomobil-terimleri-arac-parcalari/2666-triger-kayisi-nedir.html" rel="nofollow -
4-) SUPAPLAR VE SUPAP YUVALARI
4-a-)
Görevi: Dört zamanlı içten yanmalı benzin motorlarında, emme zamanında,
açılan bir delikten hava yakıt karışımı silindirlere dolar.Aynı şekilde
egzoz zamanında yanmış gazlar ikinci bir delikten dışarı
atılır.Silindirlere açılan bu delikleri açıp kapayan ve belli süre açık
tutan, motor elemanlarına supap denir.Her silindirde bir emme ve bir de
egzoz supabı vardır.Bazen silindire daha fazla karışım alabilmek ve
yanmış gazları daha kolay dışarı atabilmek için her silindire iki emme
iki egzoz supabı takılır.
4-b-)
Yapısı: Supapların çoğu 45°lik bir açıyla tornalanmıştır. Bunlar
dikleri ile aynı düzlemde bulunan ve kendilerine uyan bir yuvaya
sahiptir.Bu durum özellikle ağır işletme şartlarında çalışan egzoz
supapları için iyi bir görev yapmaya yardım eder. Yüksek devirli
karbüratörlü motorların bazılarında sodyumla soğutulan, bazılarında ise
yağ ile soğutulan supaplar kullanılır.
4-c-)
Supap Yuvası: Yüksek güçlü motorların egzoz supap yuvaları kızgın yanma
gazlarının etkisiyle yumuşamaya ve supapların sürekli vuruntuları
nedeniyle aşınırlar. Bu durum egzoz supaplarının yuvalarının servis
ömürlerini uzatmak amacıyla, işletme sırasında yüksek sıcaklığa
dayanabilecek özel alaşımlar kullanılmasına yol açtı. Bu özel alaşımlara
supap yuvası denir.
5-) SUPAP KILAVUZLARI
5-a-)
Görevi: Supapların gerekli şekilde açılıp kapanmasını sağlayan
silindirik parçalara supap kılavuzu denir. Supap kılavuzları motorun
supap tertip tarzına göre, silindir bloğunda veya silindir kapağında
bulunurlar.
5-b-)
Yapısı: Genellikle motorlarda tek parça halinde sökülüp takılabilen
supap kılavuzları kullanılmaktadır. Bazı firmalar faturalı kılavuzlar
kullanmaktadır.
Emme ve egzoz supapları için ayrı ayrı yapılan kılavuzun bir tarafı faturalı yapılır.
6-) SUPAP YAYLARI
6-a-) Görevi: Supap yaylarının başlıca görevleri şunlardır;
Supapların kapatılmasını sağlamak,
Supabın açılması sırasında supap hareket mekanizmasının ataletini karşılamak üzere yeterli kuvveti üretmek,
Supap hareket mekanizmasının sıçramasına engel olmak
6-b-)
Yapısı: Supap yayları, dairesel kesitli çelik tellerden silindirsel
helisel bir bobin biçiminde yapıldığı gibi, kare kesitli tellerden de
yapılabilirler. Dairesel kesitli yaylar yapımlarının kolay oluşu
nedeniyle, daha yaygın olarak kullanılırlar.
7-) SUPAP İTİCİLERİ
7-a-) Görevi:
Supap iticileri, supap fincanının eksantrik milinden aldığı hareketi külbütör koluna iletir.
Kam mili ile supap mekanizması arasında bulunan supap iticileri, kam hareketini supaba iletirler.
7-b-)
Yapısı: Supap iticileri genellikle içleri dolu, dairesel kesitli krom
nikelli çubuktan yapılmıştır.Kam mili ile temas eden yüzey, gövde ve
itici çubuğun oturduğu iç kısım sertleştirilmiştir.
8-) KÜLBÜTÖR KOLU VE MİLİ
Külbütör
kolu külbütör miline tutturulmuştur. Külbütör kolu itici çubuk
tarafından itildiği zaman külbütör mili üzerinde dönerek supabı açar.
Külbütör kolu üzerinde supap ayarını kontrol eden bir vida ve emniyet
somunu vardır.
Külbütör
mili çelik alaşımdan yapılmış, içi boşaltılmış ve iki başına özel
tapalar takılmış düz bir mildir. Mil üzerin
|