benzin motoru

benzin buharı ve hava karışımının yakılması esası uyarınca çalışan içten yanmalı (patlamalı) motor türü.

Karışımın ateşlenmesinde, elektrik kıvılcımı üreten bujilerden yararlanılır. Benzin motoru, içten yanmalı motorların en yaygın kullanılan türüdür. Otomobillerin büyük çoğunluğu, motosikletler, küçük boy kamyonlar ve traktörler benzin motoruyla çalışır. Sığası 35 bin beygirgücüne ulaşan bazı büyük sistemler uçak motorlarında kullanılırken, küçük ve hafif modelleri, çim biçme ve kar savurma makineleri gibi araçlara hareket gücü sağlar.

Çalışma ilkeleri.

Benzin motorları, boyut, üretilen birim güç miktarına düşen ağırlık ve elemanların düzenlenmesi yönünden önemli farklılıklar göstermekle birlikte, temelde birbirine benzer. En temel benzin motoru türü, alternatif piston hareketli motordur. Bunlar, çalışma çevriminin pistonun iki ya da dört zamanlı hareketiyle tamamlanmasına bağlı olarak iki alt gruba ayrılır.

Özellikle otomobillerde kullanılan dört zamanlı motorlarda, piston önce emme zamanında silindir içinde aşağıya doğru iner ve bu sırada emme supabı açılır. Böylece benzin buharı ve havadan oluşan karışım, pistonun aşağı doğru inmesi sonucu silindirin içinde oluşan hava boşluğunun etkisiyle içeri emilir. Sıkıştırma zamanında piston yeniden yukarı çıkarken emme ve egzoz supapları kapanır. Piston içerdeki karışımı sıkıştırarak silindirin tepe noktasına yaklaşırken, bujiden çıkan bir elektrik kıvılcımı karışımı ateşler. Patlamalı bir biçimde yanan karışımın genleşmesiyle silindirde oluşan gaz basıncı pistonu aşağıya doğru iter. Genişleme (patlama) zamanı adı verilen bu süreçte supaplar gene kapalı konumdadır. Çevrimi tamamlayan egzoz zamanında yukarı doğru çıkan piston, içerdeki yanma artığı gazları bu sırada açılan egzoz supabından dışarı atar. Bundan sonra çevrim aynen yinelenir. Her çevrim, pistonun bu dört zamanlı hareketi ile (emme, sıkıştırma, genişleme ve egzoz) krank milinin iki kez dönmesiyle tamamlanır.

iki zamanlı motorlarda ise, dört zamanlılara özgü emme ve egzoz işlemleri ayn zamanlar halinde değildir. Bu işlemler sıkıştırma ve genişleme zamanları sırasında gerçekleştirilir. Bu motorlarda çevrim, pistonun silindirin içinde bir inmesi, bir çıkması ve krank milinin bir kez dönmesiyle tamamlanır. Bu nedenle, motorun hacmi, ağırlığı ve beygirgücü başına maliyeti azalır. İki zamanlı motorlar daha çok, çeşitli türden motosikletlerde ve çim biçme makineleri, motorlu tırmıklar gibi küçük makinelerde kullanılır.

Benzin motorlarının ikinci önemli türü döner pistonlu motorlardır. Günümüze değin geliştirilen çeşitli döner pistonlu motor türleri arasında kullanıma en uygun olanı, Alman araştırmacı Felix Wankel’in tasarımladığı motordur. Wankel motoru, alışılmış alternatif piston hareketli motorlardan yapısal olarak farklıdır. Bu motorda, silindirlerin içinde aşağı yukarı hareket eden pistonlar yerine, eşkenar üçgen biçiminde bir rotor (döner piston) vardır. Rotor, kapalı bir bölmenin içinde döner ve rotorun üç kenar ucu da karterin kavisli iç yüzeyini sıyırarak hareket eder. Kenarları kavisli olan rotor, kendi kenarları ile karterin duvarları arasında yarımay biçiminde üç oda oluşturur. Her odanın hacmi motorun hareketine bağlı olarak değişir. En geniş hacim, odayı oluşturan rotor kenarının asal çapa paralel duruma geldiği sırada elde edilir. Rotorun kenar yüzlerinde bulunan cepler, hem yanma odasının biçimini, hem de motorun sıkıştırma oranını belirler. Rotor kendi merkez ekseni çevresinde dönerken, karterin geometrik merkezinin çevresinde de dairesel bir yörünge izler. Krank miline bağlı sabit bir piri yon dişlisi, rotorun içindeki bölmenin dişlilerine geçerek, rotor için gerekli olan yörüngesel hareketi sağlar.

Krank milinin üzerine yerleştirilen ve rotorun iç bölümüne oturan bir eksantrik de, rotora destek görevi gördüğü gibi, onu krank miline bağlar. Böylece, karter odalarındaki yakıt ve hava karışımı yandıkça, rotorun kenar yüzlerine uygulanan gaz basıncıyla oluşan burulma momenti krank miline aktarılır. Dişli çapları arasındaki 1/3’lük bir oran, krank milinin, rotorun eksantrik çevresinde dönüşünden üç kat daha hızlı dönmesini sağlar. Rotorun her çeyrek dönüşü, bir genişleme ya da sıkıştırma zamanını tamamlar, böylece rotorun bir tam dönüşünde emme, sıkıştırma, genişleme ve egzoz süreçleri tamamlanmış olur.

Wankel motoru alternatif piston hareketli motorlardan daha hafif ve dengelidir. Ayrıca daha basit bir mekanizmaya dayandığından yapım maliyeti de düşüktür. Sessiz ve titreşimsiz çalışması ve özellikle alternatif hareket durumunda ortaya çıkan eylemsizlik kuvvetlerinin bulunmaması nedeniyle çalışma hızının daha yüksek olması da öteki üstünlükleridir. Wankel motorları, bazı otomotiv ürünlerinde ve deniz araçlarında kullanılmaktadır. Ayrıca, elektrik üretim sistemlerinde de uygulama alanı bulmuştur.

Benzin motorunun gelişimi.

Yanma sonucu ortaya çıkan basıncı kullanan ilk motorlardan biri, 1833’te İngiltere’de W. L. Wright tarafından yapıldı. 1860’ta Fransız J. J. E. Lenoir, aydınlatma gazıyla çalışan bir motoru piyasaya sürdü, iki yıl sonra da Alphonse Beau de Rochas adında başka bir Fransız, dört zamanlı çevrim ilkesini geliştirdi. 1876’da Alman makine mühendisi Nikolaus Otto, Beau de Rochas’ m ilkesinden hareketle, modern otomobil motorunun ilk örneğini yaptı. 1878’de ise Sir Dougald Clerk iki zamanlı çevrimi geliştirdi. 1891’de Joseph Day, bu ilkeyi basitleştirerek daha verimli bir temele oturttu. Döner pistonlu benzin motoru 20. yüzyıla değin geliştirilmedi. Wankel’in tasarımladığı döner pistonlu motor türleri 1950’lerin ortalarında bir Alman firması tarafından yapılarak denenmeye başladı. Daha sonraları kullanımı yaygınlaştı.

BAKINIZ
Motor Nedir? Motor Teknolojisi
Önemli İcatlar - Otomobil
Benzin